CN102069247B - 一种叶片电解加工中的榫头防腐蚀方法 - Google Patents

一种叶片电解加工中的榫头防腐蚀方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电解加工技术领域，具体涉及一种叶片电解加工的榫头防腐蚀方法。首先做出叶片榫头的平面展开图；然后根据平面展开图设计冲压模具；再选用0.10mm厚的紫铜箔，按冲压模具冲切出展开件后；将紫铜箔展开件与榫头各表面完全贴合；最后将榫头贴合有紫铜箔的叶片用夹具夹紧，保证叶片导电面与电极紧密接触，放入电解液中进行电解加工。相对于现有技术叶片电解加工余量保护法，省去了其必须的铣加工工序，而且无需使榫头尺寸大于标准尺寸，节省了生产成本；并且本发明可以用于加工对尺寸及表面精度要求更好的叶片榫头的保护，克服了余量保护法的瓶颈。

Description

一种叶片电解加工中的榫头防腐蚀方法
技术领域
本发明涉及电解加工技术领域，具体涉及一种叶片电解加工中的榫头防腐蚀方法。
背景技术
电解加工是基于电解过程中的阳极溶解原理并借助于成型的阴极，将工件按一定形状和尺寸加工成型。在电解加工过程中，电解液也会腐蚀非加工件，使其疲劳强度大幅度降低。在叶片叶身的电解加工过程中，成形叶片榫头作为加工基准，就是非加工件。由于电解液的腐蚀，叶片榫头会产生晶间腐蚀和点蚀：晶间腐蚀是在晶粒间产生尖锐的网状裂纹，即使这些裂纹很小，也会使榫头的疲劳强度显著降低，耐热合金榫头降低10～15%，钛合金榫头降低30～35%。点蚀是由在工件表面通过的杂散电流引起的，杂散电流产生的氢离子冲破金属表层的薄膜形成的微小凹点，降低了叶片榫头的疲劳强度。叶片榫头是叶片在发动机上的装配部位，在叶片工作时受气动力，交变载荷，离心力，热应力等作用，因此对其表面质量和精度要求很高，不允许产生疲劳源，必须避免电解加工中叶片榫头的电解腐蚀。
现有技术中对于电解加工的防腐蚀方法主要采用余量保护法。使榫头尺寸略大于标准尺寸，在电解加工后再铣加工榫头表面。由于叶片榫头精度要求很高，所以对其铣加工时很难得到精准的控制。因此目前余量保护方法只用于一级叶片的排气端的保护上。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种叶片电解加工中的榫头防腐蚀方法，在获得合格叶片叶身的同时，避免叶片榫头的电解腐蚀。
实现本发明目的的技术方案按如下步骤进行：首先根据叶片榫头的平面展开图设计冲压模具；再选用0.10mm厚的紫铜箔，用设计好的冲压模具冲切出展开件后，将紫铜箔展开件与榫头各表面完全贴合；最后将榫头贴合有紫铜箔的叶片用夹具夹紧，使叶片导电面与电极紧密接触，放入电解液中进行电解加工；
所述的电解加工采用雾化电解加工，压缩空气的压力为0.4～0.5MPa,电解液压力为0.3～0.4MPa，加工电压为12～18V，加工电流为800～2300A,电解温度为35～45℃；
所述的电解加工用的电解液，当叶片为铁基合金时采用质量浓度为8～18% NaCl水溶液，当叶片为钛合金时采用质量浓度为10～16% NaNO3水溶液和质量浓度为5～8%NaCl水溶液的混合溶液。
与现有技术相比，本发明的特点及其有益效果是：
相对于现有技术叶片电解加工余量保护法，省去了电解后对榫头余量部分需进行的铣加工工序，不仅节省了生产成本，而且能加工出表面精度要求更高的叶片榫头。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：
实施例1：首先做出铁基合金叶片榫头的平面展开图，然后根据平面展开图设计冲压模具，再选用0.10mm厚的紫铜箔，按冲压模具冲切出展开件后，将紫铜箔展开件与榫头各表面完全贴合；最后将榫头贴合有紫铜箔的叶片用夹具夹紧，保证叶片导电面与电极紧密接触，放入电解液中进行电解加工；所述的电解加工的电解液，采用质量浓度为8% 的NaCl水溶液，电解液压力为0.3MPa，并通入0.4MPa的压缩空气,加工电压为12V，加工电流为800A,电解温度为35℃；加工后取下紫铜箔，叶片榫头表面未见腐蚀现象。 
实施例2：首先做出铁基合金叶片榫头的平面展开图，然后根据平面展开图设计冲压模具，再选用0.10mm厚的紫铜箔，按冲压模具冲切出展开件后，将紫铜箔展开件与榫头各表面完全贴合；最后将榫头贴合有紫铜箔的叶片用夹具夹紧，保证叶片导电面与电极紧密接触，放入电解液中进行电解加工；所述的电解加工的电解液，采用质量浓度为18% 的NaCl水溶液，电解液压力为0.4MPa，并通入0.5MPa的压缩空气,加工电压为18V，加工电流为2300A,电解温度为45℃；加工后取下紫铜箔，叶片榫头表面未见腐蚀现象。
实施例3：首先做出钛合金叶片榫头的平面展开图，然后根据平面展开图设计冲压模具，再选用0.10mm厚的紫铜箔，按冲压模具冲切出展开件后，将紫铜箔展开件与榫头各表面完全贴合；最后将榫头贴合有紫铜箔的叶片用夹具夹紧，保证叶片导电面与电极紧密接触，放入电解液中进行电解加工；所述的电解加工的电解液，质量浓度为10% NaNO3水溶液和质量浓度为5%NaCl水溶液的混合溶液，电解液压力为0.35MPa，并通入0.45MPa的压缩空气,加工电压为16V，加工电流为2000A,电解温度为43℃；加工后取下紫铜箔，叶片榫头表面未见腐蚀现象。
实施例4：首先做出钛合金叶片榫头的平面展开图，然后根据平面展开图设计冲压模具，再选用0.10mm厚的紫铜箔，按冲压模具冲切出展开件后，将紫铜箔展开件与榫头各表面完全贴合；最后将榫头贴合有紫铜箔的叶片用夹具夹紧，保证叶片导电面与电极紧密接触，放入电解液中进行电解加工；所述的电解加工的电解液，质量浓度为16% NaNO3水溶液和质量浓度为8%NaCl水溶液的混合溶液，电解液压力为0.37MPa，并通入0.47MPa的压缩空气,加工电压为14V，加工电流为1800A,电解温度为41℃；加工后取下紫铜箔，叶片榫头表面未见腐蚀现象。

Claims (3)

1.一种叶片电解加工中的榫头防腐蚀方法，其特征在于按如下步骤进行：首先根据叶片榫头的平面展开图设计冲压模具；再选用0.10mm厚的紫铜箔，用设计好的冲压模具冲切出展开件后，将紫铜箔展开件与榫头各表面完全贴合；最后将榫头贴合有紫铜箔的叶片用夹具夹紧，使叶片导电面与电极紧密接触，放入电解液中进行电解加工。
2.根据权利要求1所述的一种叶片电解加工中的榫头防腐蚀方法，其特征在于所述的电解加工采用雾化电解加工，压缩空气的压力为0.4～0.5MPa,电解液压力为0.3～0.4MPa，加工电压为12～18V，加工电流为800～2300A,电解温度为35～45℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种叶片电解加工中的榫头防腐蚀方法，其特征在于电解加工用的电解液，当叶片为铁基合金时采用质量浓度为8～18% NaCl水溶液，当叶片为钛合金时采用质量浓度为10～16% NaNO3水溶液和质量浓度为5～8%NaCl水溶液的混合溶液。
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