CN101922039A - 一种去除涡轮盘封严齿机加表面缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于表面处理技术，涉及一种去除涡轮盘封严齿机加表面缺陷的方法。去除的步骤如下：阳极清理；阳极腐蚀；除挂灰；中和处理；去离子水清洗；烘干。本发明消除了涡轮盘封严齿机加表面的非晶体层，提高了疲劳性能，避免了导致表面裂纹。

Description

一种去除涡轮盘封严齿机加表面缺陷的方法
技术领域：
本发明属于表面处理技术，涉及一种去除涡轮盘封严齿机加表面缺陷的方法。
背景技术
航空发动机GH901高温合金涡轮盘封严齿经发动机试车后分解，在荧光探伤中多次发现涡轮盘封严齿上有裂纹显示，裂纹数目不等的情况。通过对涡轮盘封严齿进行裂纹形貌观察，对裂纹断口进行了宏微观观察，对裂纹断口附近的硬度和金相组织进行了检测，最后确定了封严齿裂纹性质为疲劳裂纹，该裂纹的萌生扩展可能与封严齿加工时的表面完整性不好有关。GH901高温合金材料在机械加工过程中，对表面层的应变比较敏感，可能使机加表面形成非晶体层，造成疲劳性能的显著下降，甚至可能导致表面裂纹。
发明内容
本发明的目的是：提供一种去除涡轮盘封严齿机加表面缺陷的方法，以消除机加表面的非晶体层，提高疲劳性能，避免导致表面裂纹。
本发明的技术方案是：一种去除涡轮盘封严齿机加表面缺陷的方法，其特征在于，去除的步骤如下：
1、阳极清理：将涡轮盘悬挂在氢氧化钠和氰化钠混合溶液中作为阳极，氢氧化钠的浓度为50g/L～150g/L，氰化钠的浓度为4g/L～20g/L，施加直流电，电压为6V～12V，进行阳极处理0.5min～2min，断电后将涡轮盘旋转180°，再阳极处理0.5min～2min，然后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；
2、阳极腐蚀：将涡轮盘放入浓度为600g/L～1050g/L的硫酸溶液中进行直流电压为5V～15V的阳极腐蚀，腐蚀时间0.5～4分钟，断电后将零件旋转180°，再腐蚀0.5min～4min；阳极腐蚀槽是装有抽风装置和冷却系统的衬铅槽，硫酸溶液的温度为5℃～25℃；阳极腐蚀后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；
3、除挂灰：将涡轮盘浸入除挂灰溶液中，溶液温度不大于35℃，浸泡20s～100s，然后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；除挂灰溶液是氢氟酸和硝酸混合溶液，氢氟酸浓度为25g/L～65g/L，硝酸浓度为190g/L～240g/L；
4、中和处理：将涡轮盘浸入浓度为30g/L～90g/L的碳酸钠溶液中进行中和1min～3min，然后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；
5、去离子水清洗：将涡轮盘浸入高于50℃的去离子水中5min～10min，取出后，用干净、干燥、无油的压缩空气吹干涡轮盘；
6、烘干：将涡轮盘放入干燥箱中，在180±30℃下保温1h～4h，然后空冷到室温。
本发明的优点是：消除了涡轮盘封严齿机加表面的非晶体层，提高了疲劳性能，避免了导致表面裂纹。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。一种去除涡轮盘封严齿机加表面缺陷的方法，其特征在于，去除的步骤如下：
1、阳极清理：将涡轮盘悬挂在氢氧化钠和氰化钠混合溶液中作为阳极，氢氧化钠的浓度为50g/L～150g/L，氰化钠的浓度为4g/L～20g/L，施加直流电，电压为6V～12V，进行阳极处理0.5min～2min，断电后将涡轮盘旋转180°，再阳极处理0.5min～2min，然后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；
2、阳极腐蚀：将涡轮盘放入浓度为600g/L～1050g/L的硫酸溶液中进行直流电压为5V～15V的阳极腐蚀，腐蚀时间0.5～4分钟，断电后将零件旋转180°，再腐蚀0.5min～4min；阳极腐蚀槽是装有抽风装置和冷却系统的衬铅槽，硫酸溶液的温度为5℃～25℃；阳极腐蚀后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；
3、除挂灰：将涡轮盘浸入除挂灰溶液中，溶液温度不大于35℃，浸泡20s～100s，然后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；除挂灰溶液是氢氟酸和硝酸混合溶液，氢氟酸浓度为25g/L～65g/L，硝酸浓度为190g/L～240g/L；
4、中和处理：将涡轮盘浸入浓度为30g/L～90g/L的碳酸钠溶液中进行中和1min～3min，然后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；
5、去离子水清洗：将涡轮盘浸入高于50℃的去离子水中5min～10min，取出后，用干净、干燥、无油的压缩空气吹干涡轮盘；
6、烘干：将涡轮盘放入干燥箱中，在180±30℃下保温1h～4h，然后空冷到室温。
实施例1
1、阳极清理：将涡轮盘悬挂在氢氧化钠和氰化钠混合溶液中作为阳极，氢氧化钠的浓度为70g/L，氰化钠的浓度为8g/L，施加直流电，电压为7V，进行阳极处理1min，断电后将涡轮盘旋转180°，再阳极处理1min，然后用自来水冲洗涡轮盘4min；
2、阳极腐蚀：将涡轮盘放入浓度为750g/L的硫酸溶液中进行直流电压为6V的阳极腐蚀，腐蚀时间4分钟，断电后将零件旋转180°，再腐蚀4min；阳极腐蚀槽是装有抽风装置和冷却系统的衬铅槽，硫酸溶液的温度为10℃；阳极腐蚀后用自来水冲洗涡轮盘4min；
3、除挂灰：将涡轮盘浸入除挂灰溶液中，溶液温度30℃，浸泡20s，然后用自来水冲洗涡轮盘4min；除挂灰溶液是氢氟酸和硝酸混合溶液，氢氟酸浓度为30g/L，硝酸浓度为200g/L；
4、中和处理：将涡轮盘浸入浓度为85g/L的碳酸钠溶液中进行中和1min，然后用自来水冲洗涡轮盘3min；
5、去离子水清洗：将涡轮盘浸入60℃的去离子水中10min，取出后，用干净、干燥、无油的压缩空气吹干涡轮盘；
6、烘干：将涡轮盘放入干燥箱中，在160℃下保温4h，然后空冷到室温。
实施例2
1、阳极清理：将涡轮盘悬挂在氢氧化钠和氰化钠混合溶液中作为阳极，氢氧化钠的浓度为140g/L，氰化钠的浓度为10g/L，施加直流电，电压为12V，进行阳极处理0.5min，断电后将涡轮盘旋转180°，再阳极处理0.5min，然后用自来水冲洗涡轮盘10min；
2、阳极腐蚀：将涡轮盘放入浓度为850g/L的硫酸溶液中进行直流电压为8V的阳极腐蚀，腐蚀时间2分钟，断电后将零件旋转180°，再腐蚀2min；阳极腐蚀槽是装有抽风装置和冷却系统的衬铅槽，硫酸溶液的温度为20℃；阳极腐蚀后用自来水冲洗涡轮盘6min；
3、除挂灰：将涡轮盘浸入除挂灰溶液中，溶液温度25℃，浸泡50s，然后用自来水冲洗涡轮盘7min；除挂灰溶液是氢氟酸和硝酸混合溶液，氢氟酸浓度为50g/L，硝酸浓度为230g/L；
4、中和处理：将涡轮盘浸入浓度为60g/L的碳酸钠溶液中进行中和2min，然后用自来水冲洗涡轮盘6min；
5、去离子水清洗：将涡轮盘浸入70℃的去离子水中8min，取出后，用干净、干燥、无油的压缩空气吹干涡轮盘；
6、烘干：将涡轮盘放入干燥箱中，在210℃下保温1h，然后空冷到室温。
实施例3
1、阳极清理：将涡轮盘悬挂在氢氧化钠和氰化钠混合溶液中作为阳极，氢氧化钠的浓度为70g/L，氰化钠的浓度为12g/L，施加直流电，电压为12V，进行阳极处理1.5min，断电后将涡轮盘旋转180°，再阳极处理1.5min，然后用自来水冲洗涡轮盘4min；
2、阳极腐蚀：将涡轮盘放入浓度为1000g/L的硫酸溶液中进行直流电压为12V的阳极腐蚀，腐蚀时间0.5分钟，断电后将零件旋转180°，再腐蚀0.5min；阳极腐蚀槽是装有抽风装置和冷却系统的衬铅槽，硫酸溶液的温度为12℃；阳极腐蚀后用自来水冲洗涡轮盘5min；
3、除挂灰：将涡轮盘浸入除挂灰溶液中，溶液温度15℃，浸泡100s，然后用自来水冲洗涡轮盘10min；除挂灰溶液是氢氟酸和硝酸混合溶液，氢氟酸浓度为35g/L，硝酸浓度为200g/L；
4、中和处理：将涡轮盘浸入浓度为30g/L的碳酸钠溶液中进行中和3min，然后用自来水冲洗涡轮盘3min；
5、去离子水清洗：将涡轮盘浸入85℃的去离子水中5min，取出后，用干净、干燥、无油的压缩空气吹干涡轮盘；
6、烘干：将涡轮盘放入干燥箱中，在200℃下保温2h，然后空冷到室温。

Claims (1)

1.一种去除涡轮盘封严齿机加表面缺陷的方法，其特征在于，去除的步骤如下：
1.1、阳极清理：将涡轮盘悬挂在氢氧化钠和氰化钠混合溶液中作为阳极，氢氧化钠的浓度为50g/L～150g/L，氰化钠的浓度为4g/L～20g/L，施加直流电，电压为6V～12V，进行阳极处理0.5min～2min，断电后将涡轮盘旋转180°，再阳极处理0.5min～2min，然后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；
1.2、阳极腐蚀：将涡轮盘放入浓度为600g/L～1050g/L的硫酸溶液中进行直流电压为5V～15V的阳极腐蚀，腐蚀时间0.5～4分钟，断电后将零件旋转180°，再腐蚀0.5min～4min；阳极腐蚀槽是装有抽风装置和冷却系统的衬铅槽，硫酸溶液的温度为5℃～25℃；阳极腐蚀后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；
1.3、除挂灰：将涡轮盘浸入除挂灰溶液中，溶液温度不大于35℃，浸泡20s～100s，然后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；除挂灰溶液是氢氟酸和硝酸混合溶液，氢氟酸浓度为25g/L～65g/L，硝酸浓度为190g/L～240g/L；
1.4、中和处理：将涡轮盘浸入浓度为30g/L～90g/L的碳酸钠溶液中进行中和1min～3min，然后用自来水冲洗涡轮盘3min～10min；
1.5、去离子水清洗：将涡轮盘浸入高于50℃的去离子水中5min～10min，取出后，用干净、干燥、无油的压缩空气吹干涡轮盘；
1.6、烘干：将涡轮盘放入干燥箱中，在180±30℃下保温1h～4h，然后空冷到室温。
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《航空发动机》 19951231 唐光辉 某乙型发动机Ⅰ级涡轮盘封严篦齿裂纹故障分析及维修措施 第50-58页 1 , 第4期 2 *

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