RU2694935C1 - Method of series electrolytic-plasma polishing of blisk blades of turbomachines and working capacity for its implementation - Google Patents
Method of series electrolytic-plasma polishing of blisk blades of turbomachines and working capacity for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694935C1 RU2694935C1 RU2018138123A RU2018138123A RU2694935C1 RU 2694935 C1 RU2694935 C1 RU 2694935C1 RU 2018138123 A RU2018138123 A RU 2018138123A RU 2018138123 A RU2018138123 A RU 2018138123A RU 2694935 C1 RU2694935 C1 RU 2694935C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- working
- blade
- polishing
- blades
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/16—Polishing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электролитно-плазменному полированию изделий из легированных сталей, тугоплавких и титановых сплавов, и может быть использовано в турбомашиностроении при обработке лопаток блиска компрессоров газотурбинных двигателей, для обеспечения необходимых эксплуатационных свойств деталей турбомашин.The invention relates to electrolytic-plasma polishing of products from alloyed steels, refractory and titanium alloys, and can be used in turbo-machine engineering in the processing of blisks of gas turbine engine compressors, to provide the necessary operational properties of parts of turbomachines.
Рабочие лопатки газотурбинных двигателей и установок в процессе эксплуатации подвергаются воздействиям значительных динамических и статических нагрузок. Исходя из предъявляемых к эксплуатационным свойствам требований, для изготовления лопаток газовых турбин применяются легированные стали и титановые сплавы, имеющие достаточно высокую прочность, в том числе и при высоких температурах, сохраняя при этом пластичность.Working blades of gas turbine engines and installations during operation are exposed to significant dynamic and static loads. On the basis of the requirements for operational properties, for the manufacture of gas turbine blades, alloy steels and titanium alloys are used, which have a sufficiently high strength, including at high temperatures, while maintaining plasticity.
Однако лопатки турбин обладают повышенной чувствительностью к концентраторам напряжения. Поэтому дефекты, образующиеся в процессе изготовления этих деталей, недопустимы, поскольку вызывают возникновение интенсивных процессов разрушения. Это вызывает проблемы при механической обработке поверхностей деталей турбомашин. В этой связи развитие способов получения высококачественных поверхностей деталей турбомашин является весьма актуальной задачей.However, turbine blades are highly sensitive to stress concentrators. Therefore, defects resulting from the manufacturing process of these parts are unacceptable, since they cause the occurrence of intensive processes of destruction. This causes problems when machining surfaces of parts of turbomachines. In this regard, the development of methods for obtaining high-quality surfaces of parts of turbomachines is a very urgent task.
Наиболее перспективными методами обработки лопаток турбомашин являются электрохимические методы полирования поверхностей [Грилихес С.Я. Электрохимическое и химическое полирование: Теория и практика. Влияние на свойства металлов. Л., Машиностроение, 1987.], при этом наибольший интерес для рассматриваемой области представляют методы электролитно-плазменного полирования (ЭПП) деталей [например, Патент ГДР (DD) №238074 (А1), МПК C25F 3/16, опубл. 06.08.86., а также Патент РБ №1132, МПК C25F 3/16, 1996, БИ №3].The most promising methods for machining turbomachine blades are electrochemical methods for polishing surfaces [Griliches S.Ya. Electrochemical and chemical polishing: Theory and practice. Effect on the properties of metals. L., Mashinostroenie, 1987.], while the most interesting for this area are the methods of electrolytic-plasma polishing (EPP) of parts [for example, GDR Patent (DD) No. 238074 (A1), IPC
Известен способ полирования металлических поверхностей, включающий анодную обработку в электролите [Патент РБ №1132, МПК C25F 3/16, 1996, БИ №3], а также способ электрохимического полирования [Патент США №5028304, МПК В23Н 3/08, C25F 3/16, C25F 5/00, опубл. 02.07.91.]A known method of polishing metal surfaces, including anodic treatment in the electrolyte [Patent RB No. 1132, IPC
Известные способы электрохимического полирования не позволяют производить качественное полирование поверхности лопаток блисков турбомашин.Known methods of electrochemical polishing do not allow for high-quality polishing of the surface of the blades of the blisks of turbomachines.
Известен также способ электролитно-плазменного полирования деталей [Патент РФ №2373306, МПК C25F 3/16. Способ многоэтапного электролитно-плазменного полирования изделий из титана и титановых сплавов. Бюл. №32, 2009], включающий погружение детали в электролит, содержащий окислитель, фторсодержащее соединение и воду, формирование вокруг обрабатываемой поверхности детали парогазовой оболочки и зажигание разряда между обрабатываемой деталью и электролитом путем подачи на обрабатываемую деталь электрического потенциала.There is also known a method of electrolytic-plasma polishing of parts [RF Patent №2373306, IPC
Однако известный способ [Патент РФ №2373306, МПК C25F 3/16] является многостадийным, что приводит с одной стороны к возрастанию сложности процесса обработки деталей, снижению качества и надежности процесса обработки из-за необходимости обеспечения большего количества параметров процесса и их соотношений, к повышению его трудоемкости.However, the known method [Patent of the Russian Federation No. 2373306, IPC
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ электролитно-плазменного полирования лопаток турбомашин [Патент РФ №2552203, МПК C25F 3/16. Способ полирования деталей из титановых сплавов. Бюл. №16, 2015], включающий погружение детали в электролит, формирование вокруг обрабатываемой поверхности детали парогазовой оболочки и зажигание разряда между обрабатываемой деталью и электролитом путем подачи на обрабатываемую деталь электрического потенциала.The closest to the claimed technical solution is the method of electrolytic-plasma polishing of turbine blades [RF Patent №2552203, IPC
Однако способ-прототип, не может быть использован для полирования блисков компрессоров ГТД, поскольку при электролитно-плазменной обработке изделий, имеющих значительную площадь поверхности выделяется чрезмерное количество тепла, что делает процесс нестабильным и приводит к возникновению дефектов на поверхности лопаток. Кроме того, обработка крупных изделий, к которым относятся блиски компрессора ГТД, требуется значительное количество электроэнергии и при реализации процесса полирования в этих условиях резко снижается к.п.д. обработки. Известны устройства (а.с. СССР №1039251, МПК C25F 7/00, 04.01.81, патент РФ №2009212, МПК C21D 1/44, 03.15.94), содержащие ванну для электролита, рабочий электрод и систему циркуляции электролита, включающую насос с патрубком для подачи электролита, окно с патрубком для возврата электролита.However, the prototype method cannot be used to polish the GTE compressors' blisks, since electrolyte-plasma processing of products with a significant surface area produces an excessive amount of heat, which makes the process unstable and leads to the appearance of defects on the surface of the blades. In addition, the processing of large products, which include gas compressor compressor bliski, requires a significant amount of electricity and when implementing the polishing process in these conditions, the efficiency is sharply reduced. processing. Known devices (AS USSR №1039251, IPC C25F 7/00, 04.01.81, RF patent №2009212, IPC
Наиболее близким по технической сущности является выбранное в качестве прототипа емкость для электролитно-плазменного полирования (патент РФ №2268326, МПК C21D 1/44, 03.15.94), выполненная из неэлектропроводного материала и содержащий во внутреннем рабочем объеме по крайней мере один электрод, подключенный к катоду.The closest to the technical essence is selected as a prototype capacity for electrolytic-plasma polishing (RF patent №2268326, IPC
Однако это устройство [патент РФ №2268326, МПК C21D 1/44, 03.15.94] не может быть применено к обработке лопаток блисков, имеющих большие размеры, поскольку при обработке изделий, имеющих значительную площадь поверхности выделяется чрезмерное количество тепла, что делает процесс нестабильным и приводит к возникновению дефектов на поверхности лопаток. Кроме того, обработка крупных изделий, к которым относятся блиски компрессора ГТД, требуется значительное количество электроэнергии и при реализации процесса полирования в этих условиях резко снижается к.п.д. обработки.However, this device [RF patent №2268326, IPC
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества и надежности процесса полирования блисков компрессора ГТД из титановых сплавов.The challenge to which the invention is directed, is to improve the quality and reliability of the process of polishing bliskov GTE compressor of titanium alloys.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе последовательного электролитно-плазменного полирования лопаток блиска турбомашин, включающем погружение обрабатываемых лопаток блиска в электролит, находящийся в рабочей емкости, формирование вокруг обрабатываемой поверхности лопаток блиска парогазовой оболочки и зажигание разряда между обрабатываемой поверхностью лопаток блиска и электролитом путем подачи на обрабатываемый блиск электрического потенциала и полирование лопаток блиска до получения заданной шероховатости их поверхности отличающийся тем, что в качестве рабочей емкости для электролита используют рабочую емкость, со стенками из диэлектрического материала с расположенными внутри этих стенок электродов, открытых с внутренней стороны стенок рабочей емкости, размерами и формой рабочей емкости, обеспечивающими охват с рабочим зазором всей обрабатываемой поверхности лопатки блиска и возможностью размещения рабочей емкости в межлопаточном пространстве около, по крайней мере одной, обрабатываемой лопатки, опускают в упомянутую рабочую емкость, по крайней мере, одну обрабатываемую лопатку блиска, обеспечивают контакт всей полируемой поверхности обрабатываемой лопатки блиска с электролитом, подают на блиск положительный, а на электролит через электрод в стенках рабочей емкости отрицательный электрический потенциал и ведут обработку до получения заданной шероховатости поверхности лопатки блиска, затем удаляют обработанную лопатку из упомянутой рабочей емкости, опускают в рабочую емкость следующую лопатку блиска и повторяют указанный цикл до полной обработки всех лопаток блиска.The task is solved due to the fact that in the method of sequential electrolytic-plasma polishing of blisks of turbomachines, including immersion of the treated blisks in the electrolyte in the working capacity, forming a vapor-gas membrane around the surface of the blades and the ignition of the discharge between the surface of the blisks and electrolyte by supplying the electric potential and polishing of the blades of the blades to the processed blisk to obtain a given roughness and x surfaces characterized in that as a working capacity for an electrolyte, a working capacity is used, with walls made of dielectric material located inside these walls of electrodes, open from the inside of the walls of the working capacity, dimensions and shape of the working capacity providing coverage with the working gap of the whole surface to be treated blades blades and the possibility of placing the working capacity in the interscapular space about at least one of the processed blades, is lowered into the said working capacity, at least one bliske blade to be processed, ensure that the entire polished surface of the bliska blade is in contact with the electrolyte, serves on the blisk positive, and a negative electric potential is applied to the electrolyte through the electrode in the walls of the working capacity to obtain a given bliske blade surface roughness, then remove the processed blade from the mentioned working capacity, lower the next blade of the bliska into the working container and repeat the indicated cycle until the complete processing of all blades of the bl ska.
При этом возможно использование следующих дополнительных приемов способа: используют дополнительную емкость с электролитом, соединенную с рабочей емкостью и образующую единую систему сообщающихся сосудов, обеспечивающую налив и слив электролита из рабочей емкости, а в процесс полирования лопаток блиска проводят циркуляцию электролита между рабочей емкостью и дополнительной емкостью обеспечивая заданные температуру и состав электролита; в качестве блиска используют блиск турбины из титанового сплава, а в качестве электролита используют водный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и KF - от 30 до 50 г/л; в качестве блиска используют блиск турбины из легированной стали, а в качестве электролита используют водный раствор гидроксиламина солянокислого и фторида натрия при следующем содержании компонентов, г/л: гидроксиламин солянокислый NH2OH×HCl - от 22 до 30, фторид натрия NaF - от 7 до 15; в качестве блиска используют блиск турбины из тугоплавких сплавов, а в качестве электролита используют водный раствор гидроксиламина солянокислого и фторида натрия при следующем содержании компонентов, г/л: гидроксиламин солянокислый NH2OH×HCl - от 30 до 38, фторид натрия NaF - от 12 до 18.It is possible to use the following additional methods of the method: use an additional electrolyte tank connected to the working capacity and forming a single system of communicating vessels, providing loading and discharge of electrolyte from the working capacity, and electrolyte is circulated between the working capacity and the additional capacity during the polishing of blis blades. providing the set temperature and electrolyte composition; as used Blisk turbine blisks of a titanium alloy and the electrolyte is an aqueous solution of a mixture of NH 4 F and KF at a content of NH 4 F - from 5 to 15 g / l and KF - from 30 to 50 g / l; as a blisch use blisk turbine made of alloyed steel, and as the electrolyte use an aqueous solution of hydroxylamine hydrochloric acid and sodium fluoride with the following content of components, g / l: hydroxylamine hydrochloric acid NH 2 OH × HCl - from 22 to 30, sodium fluoride NaF - from 7 up to 15; as a blisk, use a blisk of a refractory alloy turbine, and as an electrolyte use an aqueous solution of hydroxylamine hydrochloric acid and sodium fluoride with the following content of components, g / l: hydroxylamine hydrochloric acid NH 2 OH × HCl - from 30 to 38, sodium fluoride NaF - from 12 before 18.
Технический результат достигается также за счет того, что рабочая емкость для последовательного электролитно-плазменного полирования лопаток блиска выполненная из диэлектрического материала и содержащая во внутреннем рабочем объеме по крайней мере один электрод, подключенный к катоду, в отличие от прототипа, рабочая емкость выполнена размерами и формой, обеспечивающими охват с рабочим зазором всей обрабатываемой поверхности лопатки блиска и возможности размещения рабочей емкости в межлопаточном пространстве обрабатываемой лопатки, а также снабженная, соединенной с ней в единую систему сообщающихся сосудов через трубопроводы с насосом дополнительной емкостью, обеспечивающую слив из рабочей емкости, налив в рабочую емкость и циркуляцию электролита в процессе полирования, а также снабженную уплотнением во входной горловине, обеспечивающим герметизацию рабочей емкости при прижатии ее к блиску при помещении в рабочую емкость обрабатываемой лопатки блиска. Стенки рабочей емкости имеют открытые во внутреннюю полость рабочей емкости карманы, внутри которых размещены электроды, не выступающие за габариты стенки рабочей емкости.The technical result is also achieved due to the fact that the working capacity for the sequential electrolytic-plasma polishing of bliske blades is made of a dielectric material and containing at least one electrode connected to the cathode in the internal working volume, unlike the prototype, the working capacity is made of dimensions and shape providing coverage with a working gap of the entire surface of the bliske blade and the possibility of placing the working capacity in the interscapular space of the blade to be processed As well as equipped, connected to it into a single system of communicating vessels through pipelines with a pump with additional capacity, providing draining of the working capacity, pouring into the working capacity and electrolyte circulation during polishing, as well as provided with a seal in the inlet neck, providing sealing of the working capacity when pressing it to the bliska when placed in the working capacity of the processed blades bliska. The walls of the working container have pockets open into the internal cavity of the working container, inside of which are placed electrodes that do not protrude beyond the dimensions of the wall of the working container.
Сущность заявляемого способа, возможность его осуществления и использования иллюстрируются представленными ниже примерами.The essence of the proposed method, the possibility of its implementation and use are illustrated by the examples presented below.
Изобретение поясняется следующей схемой. На фиг. 1-5 показан процесс электролитно-плазменного полирования лопатки блиска и устройство рабочей емкости. На фиг. 1 представлен фрагмент блиска с одной обрабатываемой лопаткой блиска, на фиг. 2 - с двумя обрабатываемыми лопатками блиска. На фиг. 3 поперечный разрез обрабатываемых лопаток блиска, на фиг. 4 - поперечный разрез обрабатываемой лопатки и рабочей емкости с электродами, расположенными внутри стенки рабочей емкости, на фиг. 5 - продольный разрез лопатки с рабочей емкостью. Фигуры 1-5 содержат: 1 - блиск; 2 - лопатка блиска; 3 - обрабатываемая (текущая) лопатка блиска; 4 - рабочая емкость; 5 - уплотнение на горловине рабочей емкости: 6 - электролит; 7 - карманы; 8 - электрод; 9 - впускные и выпускные патрубки рабочей емкости; 10 - паро-газовая оболочка. (Стрелками показано направление движения электролита).The invention is illustrated in the following diagram. FIG. 1-5 shows the process of electrolytic-plasma polishing of the bliske blade and the design of the working capacity. FIG. 1 shows a fragment of a bliska with one processed bliske spatula; FIG. 2 - with two processed blisk blades. FIG. 3 is a cross-sectional view of the bliske blade being processed; FIG. 4 is a cross section of the blade being processed and the working container with electrodes located inside the wall of the working container; FIG. 5 is a longitudinal section of the blade with a working capacity. Figures 1-5 contain: 1 - blisk; 2 - bliske scapula; 3 - processed (current) blade blisk; 4 - working capacity; 5 - seal on the neck of the working capacity: 6 - electrolyte; 7 - pockets; 8 - electrode; 9 - inlet and outlet pipes of the working capacity; 10 - vapor-gas envelope. (The arrows indicate the direction of movement of the electrolyte).
Процесс последовательного полирования происходит следующим образом (фиг. 1-5). Блиск 1 закрепляют на держателе при горизонтальном положении его продольной оси (не показано), одну или несколько нижних обрабатываемых лопаток 3 блиска один опускают в рабочую емкость 4 (фиг. 1 и фиг. 2). При этом рабочую емкость 4 прижимают через уплотнения 5 на ее горловине и герметизируют ее объем. В рабочую емкость 4 с обрабатываемой лопаткой 3 через трубопроводы при помощи насоса из дополнительной емкости закачивают электролит 6 и обеспечивают его циркуляцию (не показано). Циркуляция электролита 6 из дополнительной емкости в рабочую емкость 4 и обратно, обеспечивает поддержание заданной температуры процесса и стабильность состава электролита (фиг. 4).The process of sequential polishing is as follows (Fig. 1-5).
Подают на блиск 1 от анода и на электроды 8 от катода электрический потенциал, в результате подачи электрического потенциала вокруг обрабатываемой поверхности лопаток блиска формируется парогазовая оболочка 10, зажигается разряд между обрабатываемой поверхностью лопатки 3 блиска 1 и электролитом 6 и происходит обработка поверхности лопатки 3 в режиме электролитно-плазменного полирования (фиг. 4 и фиг. 5). В качестве емкости для электролита используют рабочую емкость 4, изготовленную из электроизоляционного материала с расположенными в карманах 7, в стенках рабочей камеры 4 электродов 8 (фиг. 4). Рабочая емкость 4 располагается в межлопаточном пространстве около обрабатываемой лопатки 3 блиска 1. (При необходимости можно аналогично обрабатывать одновременно большее количество лопаток (фиг. 2)). Обработку лопатки 3 проводят до получения заданной шероховатости ее поверхности.An electric potential is supplied to the
При подаче достаточной величины потенциала на блиск 1 и электрод 8 вокруг обрабатываемой лопатки 3 образуется паро-газовая оболочка 10, возникает разряд между обрабатываемым изделием и электролитом и происходит полирование поверхности лопатки электролитно-плазменным методом. Процесс электролитно-плазменного полирования осуществляют при электрическом потенциале от 250 В до 320 В, а в качестве электролита используют: водный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и KF - от 30 до 50 г/л, при обработке блиска из титана и титановых сплавов; водный раствор гидроксиламина солянокислого и фторида натрия при следующем содержании компонентов, г/л: гидроксиламин солянокислый NH2OH×HCl - от 22 до 30, фторид натрия NaF - от 7 до 15, при обработке блиска из легированной стали; водный раствор гидроксиламина солянокислого и фторида натрия при следующем содержании компонентов, г/л: гидроксиламин солянокислый NH2OH×HCl - от 30 до 38, фторид натрия NaF - от 12 до 18, при обработке блиска из тугоплавких сплавов.When a sufficient potential is applied to
После окончания обработки лопатки 3 из рабочей емкости 4 удаляют электролит 6, вынимают обработанную лопатку 3 из рабочей емкости 4 и опускают в рабочую емкость следующую лопатку блиска 1 и повторяют указанный цикл обработки до полной обработки всех лопаток блиска.After the treatment of the
Полирование ведут при температуре от 70°С до 96°С. Полирование в зависимости от параметров детали можно вести при величине тока от 0,2 А/см2 до 0,7 А/см2 в течение не менее 1,5 минут. Полируемая лопатка турбомашины, должна иметь шероховатость исходной поверхностью не более Ra 0,80 мкм. Обработку ведут в среде электролита при поддержании вокруг детали парогазовой оболочки.Polishing is carried out at a temperature of from 70 ° C to 96 ° C. Polishing, depending on the parameters of the part, can be conducted at a current of 0.2 A / cm 2 to 0.7 A / cm 2 for at least 1.5 minutes. The polished blade of the turbomachine must have a roughness of the original surface of not more than Ra 0.80 microns. The treatment is carried out in an electrolyte medium while maintaining around the part of the vapor-gas membrane.
При осуществлении способа происходят следующие процессы. Под действием протекающих токов происходит нагрев поверхности детали и образование вокруг нее парогазовой оболочки. Излишняя теплота, возникающая при нагреве детали и электролита, отводится через систему охлаждения при циркуляции электролита из дополнительной емкости в чехол. Объем дополнительной емкости должен значительно превосходить объем эластичного чехла и обеспечивать стабильность температурного режима и состава электролита. Под действием электрического напряжения (электрического потенциала между деталью и электролитом) в парогазовой оболочке возникает разряд, представляющий из себя ионизированную электролитическую плазму, обеспечивающую протекание интенсивных химических и электрохимических реакций между обрабатываемой деталью и средой парогазовой оболочки.When implementing the method, the following processes occur. Under the action of flowing currents, the surface of the part heats up and a vapor-gas shell is formed around it. Excessive heat that occurs when the part and electrolyte are heated is discharged through the cooling system when electrolyte is circulated from the additional container to the case. The volume of additional capacity must significantly exceed the volume of the elastic cover and ensure the stability of the temperature regime and the composition of the electrolyte. Under the action of electrical voltage (electrical potential between the part and the electrolyte) in the vapor-gas envelope there is a discharge, which is an ionized electrolytic plasma, ensuring the flow of intensive chemical and electrochemical reactions between the workpiece and the vapor-gas envelope medium.
При подаче положительного потенциала на лопатку, в процессе протекания указанных реакций, происходит анодирование поверхности детали с одновременным химическим травлением образующегося окисла. Причем при анодной поляризации парогазовый слой состоит из паров электролита, анионов и газообразного кислорода. Поскольку травление происходит, в основном, на микронеровностях, где образуется тонкий слой окисла, а процессы анодирования продолжаются, то в результате совместного действия этих факторов происходит уменьшение шероховатости обрабатываемой поверхности и, как следствие, полирование последней. После окончания полирования лопатки блиска, ее промывают, закачивая в чехол, вместо удаленного электролита воду. Затем снимают эластичный чехол и одевают ее на следующую обрабатываемую лопатку и повторяют указанный цикл до окончания полирования всех лопаток блискаWhen applying a positive potential to the blade, during the course of these reactions, anodizing of the surface of the part occurs with simultaneous chemical etching of the formed oxide. Moreover, in the case of anodic polarization, the vapor-gas layer consists of electrolyte vapors, anions, and gaseous oxygen. Since the etching occurs mainly on microroughness, where a thin oxide layer is formed, and the anodizing processes continue, as a result of the combined action of these factors, the roughness of the surface being treated decreases and, as a result, the polishing of the latter. After polishing the bliske blade, it is washed, pumping water into the case, instead of the electrolyte removed. Then remove the elastic cover and put it on the next blade to be processed and repeat this cycle until polishing of all the blades is completed.
Пример 1. Обработке подвергали лопатки блиска компрессора ГТД из титановых сплавов марок ВТ6, ВТ8, ВТ8М. Обрабатываемые лопатки блиска последовательно полировали с использованием электроизоляционного чехла, выполненного из полимера. Обрабатываемую лопатку блиска погружали в ванну с водным раствором электролита и прикладывали к блиску положительное, а к электролиту - отрицательное напряжение. К обрабатываемой детали прикладывали электрический потенциал 250 В, 300 В, 320 В. Детали обрабатывались в среде электролита на основе водного раствора смеси NH4F и KF при содержании NH4F - 11 г/л и KF - 36 г/л.Example 1. Processing was subjected to blades blisk compressor GTE of titanium alloys grades VT6, VT8, VT8M. The bliske treated blades were polished successively with an electrically insulating cover made of polymer. The bliske spatula to be treated was immersed in a bath with an aqueous electrolyte solution and a positive voltage was applied to the bliske and a negative voltage was applied to the electrolyte. An electrical potential of 250 V, 300 V, 320 V was applied to the workpiece. The parts were processed in an electrolyte medium based on an aqueous solution of a mixture of NH 4 F and KF with an NH 4 F content of 11 g / l and KF of 36 g / l.
Пример 2. Обработке подвергали лопатки блиска компрессора ГТД из блиска из легированных сталей марок 20X13 и 15X11МФ, 20X13, ЭЙ 961;. Обрабатываемые лопатки блиска последовательно полировали с использованием электроизоляционного чехла, выполненного из полимера. Обрабатываемую лопатку блиска погружали в ванну с водным раствором электролита и прикладывали к блиску положительное, а к электролиту - отрицательное напряжение. К обрабатываемой детали прикладывали электрический потенциал, 300 В, 320 В. Детали обрабатывались в среде электролита на основе водного раствора гидроксиламина солянокислого и фторида натрия при следующем содержании компонентов, г/л: гидроксиламин солянокислый NH2OH×HCl - 28 г/л., фторид натрия NaF - 9 г/л..Example 2. Processing was subjected to blades blisk compressor GTE from bliske alloyed steel grades 20X13 and 15X11MF, 20X13, EY 961 ;. The bliske treated blades were polished successively with an electrically insulating cover made of polymer. The bliske spatula to be treated was immersed in a bath with an aqueous electrolyte solution and a positive voltage was applied to the bliske and a negative voltage was applied to the electrolyte. An electric potential of 300 V, 320 V was applied to the workpiece. The parts were processed in an electrolyte medium based on an aqueous solution of hydroxylamine hydrochloric acid and sodium fluoride with the following content of components, g / l: hydroxylamine hydrochloric acid NH 2 OH × HCl - 28 g / l. sodium fluoride NaF - 9 g / l ..
Пример 3. Обработке подвергали лопатки блиска компрессора ГТД из блиска из легированных сталей марок 20X13 и 15X11МФ, 20X13, ЭЙ 961;. Обрабатываемые лопатки блиска последовательно полировали с использованием электроизоляционного чехла, выполненного из полимера. Обрабатываемую лопатку блиска погружали в ванну с водным раствором электролита и прикладывали к блиску положительное, а к электролиту - отрицательное напряжение. К обрабатываемой детали прикладывали электрический потенциал, 300 В, 320 В. Детали обрабатывались в среде электролита на основе водного раствора гидроксиламина солянокислого и фторида натрия при следующем содержании компонентов, г/л: гидроксиламин солянокислый NH2OH×HCl - от 32, фторид натрия NaF - 14 г/л.Example 3. Processing was subjected to blades blisk compressor GTE from bliska alloyed steel grades 20X13 and 15X11MF, 20X13, EY 961 ;. The bliske treated blades were polished successively with an electrically insulating cover made of polymer. The bliske spatula to be treated was immersed in a bath with an aqueous electrolyte solution and a positive voltage was applied to the bliske and a negative voltage was applied to the electrolyte. Electric potential, 300 V, 320 V was applied to the workpiece. Details were processed in an electrolyte medium based on an aqueous solution of hydroxylamine hydrochloric acid and sodium fluoride with the following content of components, g / l: hydroxylamine hydrochloric acid NH 2 OH × HCl - from 32, sodium fluoride NaF - 14 g / l.
При обработке производили циркуляционное охлаждение электролита (поддерживалась средняя температура процесса в интервале 70°…96°С). Время обработки каждой лопатки составляло 2 минуты. Исходная шероховатость обрабатываемой поверхности составляла Ra 0,18 мкм, после полирования Ra 0,03-0,02 мкм.During processing, circulation cooling of the electrolyte was performed (the average process temperature was maintained in the range of 70 ° ... 96 ° C). The processing time of each blade was 2 minutes. The initial roughness of the treated surface was Ra 0.18 μm, after polishing Ra 0.03-0.02 μm.
Для оценки эксплуатационных свойств деталей, обработанных по предлагаемому способу, были проведены следующие испытания. Образцы из титановых сплавов марок ВТ6, ВТ8, ВТ8М, ВТ1-0, из легированных сталей марок 20X13 и 15X11МФ, 20X13, ЭЙ 961, из сплавов на основе никеля ЭП741НП, ЖС6У, ЖС32 были подвергнуты обработке как по способам-прототипам (Патент РФ №2552203), согласно приведенным в способе-прототипе условиям и режимам обработки, так и по вариантам предлагаемого способа. (За неудовлетворительный результат (Н.Р.) брался результат, при котором не происходило полирование титановой детали, за удовлетворительный результат (У.Р.), когда наблюдался эффект полирования)To assess the performance properties of parts processed by the proposed method, the following tests were carried out. Samples of titanium alloys of grades VT6, VT8, VT8M, VT1-0, from alloyed steels of grades 20X13 and 15X11MF, 20X13, He 961, from alloys based on nickel EP741NP, ZhS6U, ZhS32 were subjected to processing according to the methods of prototypes (RF patent № 2552203), according to the conditions and processing modes described in the prototype method, and according to the variants of the proposed method. (For an unsatisfactory result (NR), a result was taken at which no polishing of the titanium part occurred, for a satisfactory result (RR), when a polishing effect was observed)
Способ-прототип показал неудовлетворительные результаты.Prototype method showed unsatisfactory results.
Схема обработки лопаток блиска по способу-прототипу: погружение блиска в элетролит - (Н.Р.).The processing scheme of the bliske blades in the prototype method: immersion of the bliske in electrolit - (NR).
Режимы обработки образцов по предлагаемому способу.The modes of processing samples for the proposed method.
Схема обработки лопаток блиска: полирование лопаток блиска, путем размещения обрабатываемой лопатки блиска в рабочей емкости с электродами - (У.Р.); погружение блиска целиком в емкость с электролитом - Н.Р.Bliska blade processing scheme: polishing of the blisk blades by placing the processed blisk blade in a working container with electrodes - (RR); Blisk immersion entirely in the tank with electrolyte - N.R.
Электрический потенциал: 240 В - Н.Р., 250 В - У.Р., 270 В - У.Р., 290 В -У.Р., 300 В - У.Р., 320 В - У.Р., 340 В - Н.Р.Electric potential: 240 V - NR, 250 V - U.R., 270 V - U.R., 290 V - U.R., 300 V - U.R., 320 V - U.R. , 340 V - N.P.
Электролит:Electrolyte:
в качестве электролита используют: водный раствор смеси NH4F и KF при содержании NH4F - от 5 до 15 г/л и KF - от 30 до 50 г/л, при обработке блиска из титана и титановых сплавов; водный раствор гидроксиламина солянокислого и фторида натрия при следующем содержании компонентов, г/л: гидроксиламин солянокислый NH2OH×HCl - от 22 до 30, фторид натрия NaF - от 7 до 15, при обработке блиска из легированных сталей (стали марок 20X13 и 15X11МФ, 20X13, ЭЙ 961)); водный раствор гидроксиламина солянокислого и фторида натрия при следующем содержании компонентов, г/л: гидроксиламин солянокислый NH2OH×HCl - от 30 до 38, фторид натрия NaF - от 12 до 18, при обработке блиска из тугоплавких сплавов (сплава на основе никеля ЭП741НП).The electrolyte used is: an aqueous solution of a mixture of NH 4 F and KF when the content of NH 4 F is from 5 to 15 g / l and KF is from 30 to 50 g / l, when processing a blisk of titanium and titanium alloys; aqueous solution of hydroxylamine hydrochloric acid and sodium fluoride with the following content of components, g / l: hydroxylamine hydrochloric acid NH 2 OH × HCl - from 22 to 30, sodium fluoride NaF - from 7 to 15, when processing blis from alloyed steel (steel grades 20X13 and 15X11MF , 20X13, YO 961)); aqueous solution of hydroxylamine hydrochloric acid and sodium fluoride with the following content of components, g / l: hydroxylamine hydrochloric acid NH 2 OH × HCl - from 30 to 38, sodium fluoride NaF - from 12 to 18, when processing a blisk from refractory alloys (nickel-based alloy EP741NP ).
Температура электролита: от 70°С до 96°С.Electrolyte temperature: from 70 ° С to 96 ° С.
Величина электрического тока: от 0,2 А/см2 до 0,7 А/см2.The magnitude of the electric current: from 0.2 A / cm 2 to 0.7 A / cm 2 .
Время: 1,5-10 минут.Time: 1.5-10 minutes.
Шероховатость исходной полируемой поверхности не более Ra 0,80 мкм.The roughness of the original polished surface is not more than Ra 0.80 microns.
Таким образом, проведенные исследования показали, что применение предлагаемого способа полирования лопаток блиска из титана и титановых сплавов, из легированных сталей и из тугоплавких сплавов позволяет повысить, по сравнению с прототипом, качество их обработки. Средние значения шероховатости полированной поверхности при обработке по предлагаемому способу составили Ra 0,04…0,02 мкм.Thus, studies have shown that the use of the proposed method of polishing blades bliska of titanium and titanium alloys, alloyed steels and refractory alloys can improve, as compared with the prototype, the quality of their processing. The average roughness of the polished surface when processing by the proposed method amounted to Ra 0.04 ... 0.02 μm.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138123A RU2694935C1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Method of series electrolytic-plasma polishing of blisk blades of turbomachines and working capacity for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138123A RU2694935C1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Method of series electrolytic-plasma polishing of blisk blades of turbomachines and working capacity for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2694935C1 true RU2694935C1 (en) | 2019-07-18 |
Family
ID=67309480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138123A RU2694935C1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Method of series electrolytic-plasma polishing of blisk blades of turbomachines and working capacity for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2694935C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5028304A (en) * | 1988-10-21 | 1991-07-02 | Stanishevsky Vladimir K | Method of electrochemical machining of articles made of conducting materials |
RU2268326C1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Plant for electrolyte plasma polishing |
RU2373306C2 (en) * | 2007-06-25 | 2009-11-20 | ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" | Method of multistage electrolyte-plasma polishing of products made of titanium and titanium alloys |
RU2552203C2 (en) * | 2013-08-20 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Method of grinding parts made from titanium alloys |
-
2018
- 2018-10-29 RU RU2018138123A patent/RU2694935C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5028304A (en) * | 1988-10-21 | 1991-07-02 | Stanishevsky Vladimir K | Method of electrochemical machining of articles made of conducting materials |
RU2268326C1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Plant for electrolyte plasma polishing |
RU2373306C2 (en) * | 2007-06-25 | 2009-11-20 | ООО "НПП Уралавиаспецтехнология" | Method of multistage electrolyte-plasma polishing of products made of titanium and titanium alloys |
RU2552203C2 (en) * | 2013-08-20 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Method of grinding parts made from titanium alloys |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2373306C2 (en) | Method of multistage electrolyte-plasma polishing of products made of titanium and titanium alloys | |
RU2700229C1 (en) | Blisk blades electropolishing method | |
RU2694941C1 (en) | Blisk blades electropolishing method and working container for its implementation | |
US3779879A (en) | Method of stripping aluminide coatings | |
RU2552202C2 (en) | Method of protecting compressor blades of gas-turbine engine made of titanium alloy from abrasive dust erosion | |
CN108018592B (en) | Zirconium alloy micro-arc oxidation surface modification method | |
RU2694684C1 (en) | Method for electrolytic-plasma polishing of blisk blades of turbomachines and an elastic cover for its implementation | |
RU2552203C2 (en) | Method of grinding parts made from titanium alloys | |
US20210230751A1 (en) | Method of Forming Corrosion Resistant Coating and Related Apparatus | |
RU2697757C1 (en) | Method for dry local electropolishing blisk blades and working container for its implementation | |
RU2699495C1 (en) | Blisk blades serially electropolishing method and working container for its implementation | |
RU2355829C2 (en) | Method of electrolytic-plasma polishing of metals works | |
CN104499023A (en) | Anodic oxidation method of spare part containing blind hole | |
JP2008095192A (en) | Electropolishing process for niobium and tantalum | |
RU2694935C1 (en) | Method of series electrolytic-plasma polishing of blisk blades of turbomachines and working capacity for its implementation | |
RU2655563C1 (en) | Method of the gas turbine engine blisk from titanium alloys protecting against dust abrasion erosion | |
RU2693236C1 (en) | Method of polishing blisk blades of gas turbine engine made of titanium alloys | |
RU2706263C1 (en) | Method of electrolytic-plasma polishing of articles from titanium and iron-chromium-nickel alloys | |
RU2461667C1 (en) | Method of electrolytic-plasma grinding of parts from titanium and its alloys | |
RU2715396C1 (en) | Method for electric polishing of gte blade of alloyed steel and device for its implementation | |
RU2693235C1 (en) | Device for electrolytic-plasma polishing of blisk blades | |
RU2467098C1 (en) | Method of plasma-electrolytic removal of coatings from titanium nitrides or those of compounds of titanium with metals | |
US3546084A (en) | Cleaning method for jet engine parts | |
RU2495966C1 (en) | Method of grinding parts made from titanium alloys | |
RU2357019C2 (en) | Method of electrolyte-plasma treatment of details |