CN107955949B - 一种dd5单晶高温合金涡轮叶片腐蚀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种DD5单晶高温合金涡轮叶片腐蚀方法，其包括以下步骤：1)喷砂；2)一次化学腐蚀：使用40％三氯化铁溶液和37％盐酸溶液配比腐蚀液，将步骤1)中铸件进行化学浸蚀，化学腐蚀时间为9分钟；3)一次清洗：使用超声波清洗机对步骤2)中化学腐蚀产生的黏着在铸件表面的反应物清洗，超声波频率为20KHz，水温50℃，清洗时间5分钟；4)二次电化学腐蚀；5)二次清洗；6)三次电化学腐蚀；7)中和：将步骤6)中铸件放置在5％NaHCO3室温溶液中浸泡3分钟，中和铸件表面酸液；8)烘干。本发明腐蚀效果清晰，而且可以避免局部过度腐蚀造成铸件表面组织和外观尺寸不合格。

Description

一种DD5单晶高温合金涡轮叶片腐蚀方法
技术领域
本发明涉及涡轮叶片生产技术领域，特别是涉及一种DD5单晶高温合金涡轮叶片腐蚀方法。
背景技术
DD5单晶高温合金是我国研发的第二代铸造单晶母合金，单晶涡轮叶片是指整个涡轮叶片由一个晶粒组成。单晶涡轮叶片铸造成型后需用腐蚀方法显现熔炼凝固过程晶粒生长状况，传统方法使用盐酸双氧水(9:1)方法腐蚀，盐酸极易挥发，双氧水和盐酸溶液也产生化学反应，导致配比的溶液成分不稳定，易造成腐蚀效果不清晰或局部过度腐蚀造成铸件表面组织和外观尺寸不合格，从而降低产品合格率。
发明内容
本发明的目的是提供一种DD5单晶高温合金涡轮叶片腐蚀方法，其可以有效解决背景技术中所提到的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种DD5单晶高温合金涡轮叶片腐蚀方法，其包括以下步骤：
1)喷砂：选用8毫米喷砂机喷嘴，调节压缩空气动力至6巴，120-220目数砂子，与待喷砂铸件表面成45°角，喷砂机喷嘴距离喷射铸件表面30-50毫米，喷射时间为5分钟，进而去除铸件表面的氧化层和污染物，同时使铸件表面产生压应力，使铸件表面处于活化状态；
2)一次化学腐蚀：使用40％三氯化铁溶液和37％盐酸溶液配比腐蚀液，将步骤1)中铸件进行化学浸蚀，化学腐蚀时间为9分钟；
3)一次清洗：使用超声波清洗机对步骤2)中化学腐蚀产生的黏着在铸件表面的反应物清洗，超声波频率为20KHz，水温50℃，清洗时间5分钟；
4)二次电化学腐蚀：使用85％磷酸溶液和50％硫酸溶液配比成电化学反应电解质，铸件作为阳极，调节整流器电压至3V，通电时间5分钟；
5)二次清洗：使用超声波清洗机对步骤4)中化学腐蚀产生的黏着在铸件表面的反应物清洗，超声波频率为20KHz，水温50℃，清洗时间5分钟；
6)三次电化学腐蚀：使用85％磷酸溶液和50％硫酸溶液配比成电化学反应电解质，铸件作为阳极，调节整流器电压至3V，通电时间3分钟；
7)中和：将步骤6)中铸件放置在5％NaHCO3室温溶液中浸泡3分钟，中和铸件表面酸液；
8)烘干：利用烘干箱对铸件进行烘干，烘干温度60°，烘干时间15分钟。
优选地，在步骤1)中，喷砂机喷嘴距离喷射铸件表面为45毫米。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明选用比盐酸和双氧水更加稳定的化学腐蚀剂三氯化铁盐酸溶液来对铸件进行第一次整体腐蚀，后续再增加两次电化学腐蚀方法，使铸件表面生成一层光亮膜，表面晶粒和缺陷显示更加清晰，全程腐蚀工艺参数可控，生产重复性好，降低了腐蚀生产不合格率。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种DD5单晶高温合金涡轮叶片腐蚀方法，其包括以下步骤：
1)喷砂：选用8毫米喷砂机喷嘴，调节压缩空气动力至6巴，120-220目数砂子，与待喷砂铸件表面成45°角，喷砂机喷嘴距离喷射铸件表面30-50毫米，喷射时间为5分钟，进而去除铸件表面的氧化层和污染物，同时使铸件表面产生压应力，使铸件表面处于活化状态；
2)一次化学腐蚀：使用40％三氯化铁溶液和37％盐酸溶液配比腐蚀液，将步骤1)中铸件进行化学浸蚀，化学腐蚀时间为9分钟；
3)一次清洗：使用超声波清洗机对步骤2)中化学腐蚀产生的黏着在铸件表面的反应物清洗，超声波频率为20KHz，水温50℃，清洗时间5分钟；
4)二次电化学腐蚀：使用85％磷酸溶液和50％硫酸溶液配比成电化学反应电解质，铸件作为阳极，调节整流器电压至3V，通电时间5分钟；
5)二次清洗：使用超声波清洗机对步骤4)中化学腐蚀产生的黏着在铸件表面的反应物清洗，超声波频率为20KHz，水温50℃，清洗时间5分钟；
6)三次电化学腐蚀：使用85％磷酸溶液和50％硫酸溶液配比成电化学反应电解质，铸件作为阳极，调节整流器电压至3V，通电时间3分钟；
7)中和：将步骤6)中铸件放置在5％NaHCO3室温溶液中浸泡3分钟，中和铸件表面酸液；
8)烘干：利用烘干箱对铸件进行烘干，烘干温度60°，烘干时间15分钟。
在步骤1)中，喷砂机喷嘴距离喷射铸件表面优选为45毫米。
本发明选用比盐酸和双氧水更加稳定的化学腐蚀剂三氯化铁盐酸溶液来对铸件进行第一次整体腐蚀，后续再增加两次电化学腐蚀方法，使铸件表面生成一层光亮膜，表面晶粒和缺陷显示更加清晰，全程腐蚀工艺参数可控，生产重复性好，降低了腐蚀生产不合格率。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种DD5单晶高温合金涡轮叶片腐蚀方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)喷砂：选用8毫米喷砂机喷嘴，调节压缩空气动力至6巴，120-220目数砂子，与待喷砂铸件表面成45°角，喷砂机喷嘴距离喷射铸件表面30-50毫米，喷射时间为5分钟，进而去除铸件表面的氧化层和污染物，同时使铸件表面产生压应力，使铸件表面处于活化状态；
2)一次化学腐蚀：使用40％三氯化铁溶液和37％盐酸溶液配比腐蚀液，将步骤1)中铸件进行化学浸蚀，化学腐蚀时间为9分钟；
3)一次清洗：使用超声波清洗机对步骤2)中化学腐蚀产生的黏着在铸件表面的反应物清洗，超声波频率为20KHz，水温50℃，清洗时间5分钟；
4)二次电化学腐蚀：使用85％磷酸溶液和50％硫酸溶液配比成电化学反应电解质，铸件作为阳极，调节整流器电压至3V，通电时间5分钟；
5)二次清洗：使用超声波清洗机对步骤4)中化学腐蚀产生的黏着在铸件表面的反应物清洗，超声波频率为20KHz，水温50℃，清洗时间5分钟；
6)三次电化学腐蚀：使用85％磷酸溶液和50％硫酸溶液配比成电化学反应电解质，铸件作为阳极，调节整流器电压至3V，通电时间3分钟；
7)中和：将步骤6)中铸件放置在5％NaHCO3室温溶液中浸泡3分钟，中和铸件表面酸液；
8)烘干：利用烘干箱对铸件进行烘干，烘干温度60°，烘干时间15分钟。
2.根据权利要求1所述的一种DD5单晶高温合金涡轮叶片腐蚀方法，其特征在于：在步骤1)中，喷砂机喷嘴距离喷射铸件表面为45毫米。
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