CN100379900C - 清除构件表面区域的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

现有技术使用电化学方法清除金属组分的表面区域。通过使用电流脉冲发生器(16)而加速了电化学过程。

Description

清除构件表面区域的设备和方法
本发明涉及用于清除构件表面区域的一种装置和一种方法。
到目前为止，涂有MCrAlY或ZrO2型涂层的构件，例如通过结合有喷砂的酸剥离或者通过高压喷水而清除涂层。
EP 1 122 323 A1和US 5,944,909指出了化学清除表面区域的实例。
EP 1 941 34 A1、EP 1 010 782 A1和US-PS 6,165,345公开了金属涂层的电化学清除方法(剥离)。
上述这些方法耗费时间，因此成本高。
因此，本发明的目的是揭示一种装置和方法，其清除涂层更快，并且更便宜。
该目的通过本发明的清除构件表面区域的一种设备和一种方法得以实现。
图1是本发明的一种装置，
图2电流脉冲发生器的电流的时间过程，以及
图3是电流脉冲发生器的电流的另一种时间过程。
图1表示本发明的一种装置1。装置1由容器4组成，在容器4中放置一种电解液7。
在电解液7中，放置一个电极10和一个构件13。电极10和构件13与一个电流/电压脉冲发生器16导电连接。构件13例如是一种涂覆的涡轮机叶片，它具有作为基质的一种基于镍或钴的超合金，其上涂有一金属层，该层例如作为防腐层或固定层。这种层尤其具有组成MCrAlY，其中M表示元素铁、钴或镍。为了产生一个基极电流或基极电压，在构件13上存在一个正或负的电势。
涡轮机叶片13在使用期间，其涂层被腐蚀。这样形成的表面区域25(虚线标出)应通过本发明的方法和本发明的装置1进行清除。同样，在不具有涂层的构件13的表面附近区域，可以清除由于腐蚀、氧化或其它形式的降解所形成的层区域25。
电流脉冲发生器16产生一种脉冲电流/电压信号(图2)。
任选在电解质7中放置一个超声波探头19，其被超声波源22所驱动。
超声波驱动改善了方法的流体动力学并因此促进了电化学反应。
图2表示一个示例性的电流/电压脉冲发生器16的电流/电压过程。
电流脉冲信号或电压脉冲例如是矩形的(脉冲形式)并且有一个脉冲时间ton，在各个脉冲之间存在一个长度为toff的暂停。此外，电流脉冲信号由电流高度Imax确定。
在电极10和构件13之间流动的电流(Imax)、脉冲时间(ton)和脉冲暂停时间(toff)对电化学反应起到重要的作用，它们对电化学反应起到促进作用。
图3表示示例性的一排电流脉冲40，其重复出现。一个序列34由至少两区段77组成。每区段77由至少一个电流脉冲40组成。一个电流脉冲40的特征在于持续时间ton、高度Imax和脉冲形式(矩形、三角形、...)。作为工艺参数同样重要的是两个单独电流脉冲40之间的暂停时间(toff)以及两个区段77之间的暂停时间。
序列34例如由一个带三个电流脉冲40的第一区段77组成，在电流脉冲之间是一个暂停时间。接着是第二个区段77，其具有较大的电流高度并且由六个电流脉冲40组成。另一个暂停时间后，进行的是相反方向的四个电流脉冲40，也就是说，具有不同的极性。
当序列34结束时，接着另一个具有四个脉冲的区段77。
序列34可以重复多次。
单个脉冲时间ton优选为约1-10毫秒的数量级。区段77的持续时间为至多10秒的数量级，这样在一个区段77内释放出至多500个脉冲。
任选地，不仅在脉冲序列期间而且在暂停时间给予一个微小的电势(基极电流)是可能的。
为了使合金的这些组分获得最佳清除，对区段77的调节是使其参数相应于应当被清除涂层的合金的组分。这可以在单个试验中确定。

Claims (9)

1.用于清除构件(13)的表面区域的装置(1)，
该装置(1)具有一个容器(4)，在容器(4)中放置一种电解液(7)，可将所述构件(13)引入到装置(1)中，
该装置(1)具有一个电极(10)，其中电极(10)和构件(13)之间是导电连接的，以及
电极(10)至少部分放置在电解液(7)中，
其特征在于，该装置(1)具有一个电流脉冲发生器(16)，其导电连接在电极(10)和构件(13)之间，电流脉冲发生器(16)可以产生电流脉冲，并且装置(1)具有一个超声波探头(19)，其设置在容器(4)中，并且被电解液(7)包围。
2.用于清除构件(13)表面区域涂层的方法，其中将一个电极(10)和构件(13)设置在一种电解液(7)中，其中电极(10)和构件(13)之间相互导电连接并且与一个电流脉冲发生器(16)导电连接，其特征在于，电流脉冲发生器(16)产生脉冲化的电流或脉冲化的电压，并且多次重复使用电流/电压脉冲(40)以进行电解清除，该电流/电压脉冲被包括在一个序列(34)中，其中序列(34)至少由两个不同的区段(77)构成，其中一个区段(77)由至少一个电流脉冲(40)组成。
3.权利要求2的方法，其特征在于，为了产生一个基极电流或基极电压，在构件(13)上存在一个正或负的电势。
4.权利要求2的方法，其特征在于，一个超声波探头(19)在电解液(7)中运行。
5.权利要求2的方法，其特征在于，使用电流/电压脉冲(40)以进行电解清除，其中不仅使用正的还使用负的电流/电压脉冲(40)。
6.权利要求2的方法，其特征在于，区段(77)由电流脉冲(40)的数目、脉冲时间、脉冲暂停时间、电流高度和脉冲形式确定。
7.权利要求2的方法，其特征在于，为了增强合金组分的涂层清除作用，每次相应于应当被清除的合金的组分来调节区段(77)。
8.权利要求2的方法，其特征在于，清除MCrAlY类型的合金层，其中M是元素铁、钴或镍。
9.权利要求2的方法，其特征在于，向电流脉冲(40)和/或暂停上叠加一基极电流。
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