CN103492593A - 用于从镍基超合金部件上去除结垢的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于清洗镍基超级合金部件的结垢的系统。该系统包括熔盐、苛性碱溶液和为该熔盐浴提供至少3VDC的充电装置。该系统进一步包括水冲洗、皂与水的溶液、酸洗溶液和丙酮冲洗。该水冲洗是空气搅拌的，该皂与水的溶液声学连接到超声装置，和该酸洗溶液流体连接到搅拌器上。该系统包括部件定位装置，其构造成选择性地和相继地将所述部件定位于熔盐浴、水冲洗、皂与水的溶液、酸洗溶液、再次的皂与水的溶液、以及丙酮冲洗中。该系统包括许多加热装置来为不同的所选择的溶液提供所选择的温度。
Description
相关申请
本申请要求2010年12月30日申请的美国临时专利申请No.61/428802的权益，其在此引入作为参考。
发明背景
本发明一般涉及回收具有结垢沉积物的镍超级合金部件，更具体地但非排他地，涉及使用带电熔盐浴和酸去除步骤来从部件中去除硫化和氧化结垢。镍超级合金部件可以是涂覆的或未涂覆的，和/或可以包括保护层。
Ni基超级合金被广泛用于制造燃气涡轮发动机，并且经常经历苛刻的操作环境。在运行过程中，超级合金材料在不同的温度范围之间循环，这促进了形成硫化/氧化结垢的环境。该结垢沉积物促进了该部件的各种磨损和失效机理。Ni基超级合金部件的制造是昂贵的，因此令人期望的是清洗和修复该部件来重新使用。
目前已知的去除硫化和氧化结垢的方案具有诸多缺点和局限。例如目前已知的方法对于清洗镍超级合金部件内部通道和内部腔室的结垢沉积物来说效率有限，并且它们对于部件的基础金属会有有害的效应。此外，一些目前已知的方法使用在安全和环境影响方面具有较高风险的化学品或加工步骤。因此，进一步改进镍超级合金部件的清洗和回收是令人期望的。
发明内容
本发明的一种实施方案是一种独特的电化熔盐除锈(galvanic molten salt descaling)和酸洗(acid pickling)方法，用于去除硫化和氧化结垢。其他实施方案包括用于去除硫化和氧化结垢的设备、系统、装置、硬件、方法及其组合。本申请的进一步的实施方案、形式、特征、方面、益处和优点将从这里提供的说明书和附图而变得显而易见。
附图说明
图1是用于从镍基超级合金部件除垢的系统的示意图。
具体实施方式
出于促进理解本发明原理之目的，下面将参考附图所示的实施方案，并且将使用特定的语言对其进行描述。不过应当理解并不打算由此对本发明的范围进行限制。对于所述实施方案的任何改变和进一步的变化，和此处所述的本发明的原理的任何进一步的应用预期对于本发明所属领域技术人员来说将是显而易见的。
参考图1，显示了系统100，其用于从镍基超级合金部件124上去除结垢沉积物。系统100可以位于一种或多种外壳中(未示出)，并且可以作为封闭的或者部分封闭的系统来提供。系统100是用许多的流体容器来表示的，其中不同的操作是在单个容器中进行的。另外或作为替代地，一种或多种流体可以共用容器，其中部件124保留在容器中而改变流体。在示例性系统100中，在容器间移动部件124。
该示例性系统包括熔盐、苛性碱溶液(溶液)102。该溶液是本领域已知的任何类型的导电性熔盐。该苛性碱溶液是本领域已知的与该熔盐相容的任何类型的碱性碱，包括但不限于苛性钠。示例性溶液102包含熔盐、苛性钠、氢化钠和电敏感性催化性试剂。系统100包括热连接到该溶液102的第一加热装置104。该第一加热装置104充分加热该溶液102以作为熔盐提供该溶液102，和/或该第一加热装置104加热该溶液到至少900゜F。示例性系统100包括一个或多个温度传感器106来为热交换器104提供反馈，或者为操作该热交换器104的控制器(未示出)提供反馈。
系统100进一步包括充电装置108(示意为电压源)，其电连接到溶液102。一种示例性的充电装置108，如整流器，是通过定位装置122电连接到该溶液的，如功率/电压通过连接到熔盐槽的引线来耗散，并且固定装置/定位装置置于槽上的引线之间。在该例子中，含有该部件的固定装置在加工过程中被充电，同时盐中的苛性试剂将电子转移到部件124。充电装置108为该溶液提供至少3 V 的DC。充电装置108在大约1000安运行的，或者根据所需电流在运行电压下运行的，其中系统100中存在的整流器装置提供电功率。在某些实施方案中，充电装置108提供3 V DC-6 V DC，在某些实施方案中充电装置108作为正极性装置提供了电能量。
示例性系统100进一步包括皂与水的溶液110(其可以包含氨皂)和热连接到该氨皂与水的溶液110的第二加热装置112。该第二加热装置112将氨皂与水的溶液110加热到高温，如至少160゜F。系统100进一步包括超声装置114，其声学连接到氨皂与水的溶液110。超声装置114可以是本领域已知的任何类型的超声装置，并且当该部件124位于氨皂与水的溶液110之内时超声装置114在至少部分时间内选择性运行来为部件124提供超声清洗。
系统100进一步包括酸溶液116和热连接到该酸溶液116的第三加热装置118。在某些实施方案中，第三加热装置118将酸溶液116加热到高温，如至少175゜F。该系统进一步包括流体连接到酸溶液116的搅拌器120。示例性系统100包括搅拌器120，其是磁搅拌器，不过也可以使用桨叶或者本领域已知的任何其他搅拌器。
系统100进一步包括部件定位装置122，其将Ni基超级合金部件124与溶液102、氨皂与水的溶液110、以及酸溶液116选择性地接触。示例性定位装置122包括篮，其可以金属的导电性篮。在此预期了能提供将部件124选择性定位于不同的流体102、110、116中的能力的任何装置。装置122可以替代地或者另外地包括手工方面(例如在某些操作过程中移动部件124的操作者)和/或流体控制方面。定位装置122的一个示例性流体控制方面包括排空容器中的第一流体，并用第二流体填充该容器，而部件124保留在该容器内，由此选择性地将该部件124定位于所选择的流体102、110、116中。所选择的接触可以以一定次序和根据除垢操作所限定的持续时间来进行。
在某些实施方案中，定位装置122的篮部分在容器内与固定装置接合以确保部件124的正确定位。在另一实施方案中，充电装置108包括地线夹，其直接连接到该篮，或者连接到与该篮电接触的固定装置，其中该篮是金属的导电性篮。在某些实施方案中，定位装置122被构造来将部件124定位于篮中，以使得部件124的内室或者其他特征很可能促进流体穿过部件124的最佳循环。部件124在篮内的定位可以与在各个流体102、110、116中相同或者可以对于流体102、110、116中的一个或多个来说发生改变。
示例性系统100进一步包括水浸，其可以是空气搅拌的，并且定位装置122进一步将部件124选择性地定位于该水浸中。该水浸可以位于溶液102与氨皂与水的溶液110之间，和/或该水浸可以在与氨皂与水的溶液110同一容器中进行，其中在系统100的不同操作过程中改变该容器中的流体。在某些实施方案中，该流体可以处于同一容器的独立隔开的室(container)中。另一示例性系统100进一步包括丙酮流体126，其中在该酸溶液126处理之后和/或在该氨皂与水的溶液110中的第二处理(其发生在该酸溶液126处理之后)之后，定位装置122将部件124选择性地定位于丙酮流体126中。
在某些另外的实施方案中，Ni基超级合金部件124包括内室和/或内裂缝，其中在该内室和/或裂缝中形成有结垢。该结垢，在一个例子中，包括硫化和/或氧化结垢。在某些实施方案中，酸溶液116包含50vol% HNO3和50vol% H3PO4的溶液。所述的酸混合物仅仅是一个例子。对于本领域技术人员而言，根据结垢类型来确定用于具体实施方案的酸混合物是一个惯常的步骤。在某些实施方案中，丙酮溶液126被提供在与氨皂与水的溶液110同一容器中，例如在该容器中的独立的室内，和/或丙酮溶液126被提供在同样具有超声装置114的容器中。
下面的说明提供了执行从镍基超级合金部件上除垢的程序的示例性实施方案。所示的操作被理解为仅仅是示例性的，并且所述操作可以组合或者分开，和增加或者去除，以及完全或者部分记录，除非在此有明确的相反指示。所示的某些操作可以由执行计算机可读介质上的计算机程序产品的计算机来实施，其中该计算机程序产品包含使得计算机执行一个或多个所述操作向其他装置发出命令来执行一个或多个所述操作的指令。下述的示例性程序的某些实施方案可以在某一系统的环境下(如在参考图1的部分中所述的环境)进行。
用于从Ni基超级合金部件上除垢的一种示例性程序包括将Ni基超级合金部件浸入熔盐浴中的操作和将该熔盐浴充电到至少3 V DC的操作。该示例性程序进一步包括在熔盐浴后将部件浸入水中的操作，和/或第一次冲洗该部件的操作。该示例性程序包括在将部件浸入水中的操作过程中用空气搅拌水。
该第一次冲洗该部件的操作包括在熔盐浴后和/或在水浸后冲洗。第一次冲洗该部件的操作包括在皂与水的溶液中进行冲洗和/或在丙酮溶液中冲洗该部件。在某些实施方案中，该皂与水的溶液是氨基皂溶液。在皂与水的溶液中冲洗和/或在丙酮溶液中冲洗的操作包括在冲洗过程中将超声能量施加到冲洗溶液。该程序进一步包括在冲洗后将该部件浸入搅拌的酸洗溶液中的操作，和在该皂与水的溶液和/或该丙酮溶液中第二次冲洗该部件的操作。
一种示例性搅拌的酸洗溶液包含50vol%的HNO3和50vol%的H3PO4，和一种示例性熔盐浴包括苛性碱溶液。在某些实施方案中，该程序包括将搅拌的酸洗溶液加热到175゜F的操作，将熔盐浴加热到900゜F的操作，和/或将皂与水的溶液和/或丙酮溶液加热到160゜F的操作。一种示例性程序进一步包括通过以正极性(with straight polarity)充电到3V-4V DC之间来进行充电的操作。另一示例性程序包括在1000安将熔盐浴充电到3.5伏DC的操作。又一示例性操作包括在该皂与水的溶液中第二次冲洗该部件的操作之后，用丙酮冲洗来冲洗该部件。进一步例子和非限制性的熔盐和酸洗液的例子包括在表1中。
表1.示例性熔盐浴和酸洗时间
| 指数 | 在Kolene熔盐浴中的时间(h) | 在酸洗液中的时间(h) | 施加的电压 |
| 1 | 2 | 1 | 5v |
| 2 | 2 | 2 | 5v |
| 3 | 2 | 3 | 5v |
| 4 | 3 | 1 | 5v |
| 5 | 3 | 2 | 5v |
| 6 | 3 | 3 | 5v |
| 7 | 4 | 2 | 5v |
| 8 | 6 | 1 | 5v |
| 9 | 6 | 2 | 5v |
| 10 | 6 | 3 | 5v |
| 11 | 6 | 4 | 5v |
| 12 | 6 | 1 | 6v |
| 13 | 6 | 2 | 6v |
| 14 | 6 | 3 | 6v |
| 15 | 6 | 4 | 6v |
按照表1的配方收集实验数据。该实验数据和改变施加的电压所采集的其他数据的结果提供了足够的信息来确定可用于回收某些部件的参数范围。电压参数的非限制性例子包括3V施加4小时，3.5 V施加4小时，4V施加4小时，5 V施加2-6小时，和6V施加6小时。所提供的范围是示例性的和非限制性的。在某些实施方案中熔盐浴的施用可以施加最多6小时的时间。搅拌的酸洗溶液可以施加大约1小时-大约4小时。
又一组示例性实施方案包括从Ni基超级合金部件上除垢的程序。该示例性程序包括将Ni基超级合金部件浸入包含苛性碱溶液的熔盐浴中和将该熔盐浴充电到至少3 V DC。该程序包括在该熔盐浴之后将部件浸入空气搅拌的水中的操作，和在将该部件浸入该空气搅拌的水中之后在氨皂与水的溶液中第一次冲洗该部件的操作。该程序进一步包括在该氨皂和水冲洗后将该部件浸入搅拌的酸洗溶液中的操作，和在该搅拌的酸洗之后在该氨皂与水的溶液中第二次冲洗该部件的操作。
该程序的示例性操作进一步包括进行充电至少4小时，进行将部件浸入该空气搅拌的水至少五(5)分钟，进行将该部件浸入该搅拌的酸洗溶液中至少四(4)小时，进行该第一次冲洗该部件至少一小时，和/或进行该第二次冲洗该部件至少30分钟。一种示例性程序进一步包括在该氨皂与水的溶液中第二次冲洗之后，在超声丙酮冲洗中再次冲洗该部件至少30分钟的操作。
另一示例性程序包括在浸入Ni基超级合金部件之前，将熔盐浴加热到至少900゜F的操作。另一示例性程序包括在将该部件浸入该搅拌的酸洗溶液之前，将该搅拌的酸洗溶液加热到至少175゜F的操作。又一示例性程序包括将该氨皂与水的溶液加热到至少160゜F的操作。
从上面给出的图和文字中可明显看出，本发明的多种实施方案是可以预期的。
一组示例性实施方案包括具有熔盐、苛性碱溶液(溶液)和热连接到该溶液的第一加热装置的系统。该第一加热装置将该溶液加热到至少900゜F。该系统进一步包括电连接到该溶液上的充电装置，其中该充电装置在1000安提供至少3 V DC。在某些实施方案中，该充电装置提供3 V DC-4 V DC，和在某些实施方案中该充电装置作为正极性装置提供电能。该示例性系统进一步包括氨皂与水的溶液，和热连接到该氨皂与水的溶液的第二加热装置。该第二加热装置将该氨皂与水的溶液加热到至少160゜F。该系统进一步包括声学连接到该氨皂与水的溶液的超声装置。该系统包括酸溶液和热连接到该酸溶液的第三加热装置，其中该第三加热装置将该酸溶液加热到至少175゜F。该系统进一步包括流体连接到该酸溶液的搅拌器。可以使用本领域熟知的任何搅拌器，一种示例性搅拌器包括磁搅拌器。该系统进一步包括部件定位装置，其将Ni基超级合金部件与溶液、氨皂与水的溶液、以及酸溶液选择性地接触。所选择的接触可以根据除垢操作来进行。
在某些进一步的实施方案中，该Ni基超级合金部件包括内室和/或内裂缝，其中在内室或裂缝中形成有结垢。该结垢在一个例子中包括硫化和/或氧化结垢。在某些实施方案中，该系统进一步包括丙酮冲洗，该部件定位装置进一步将该Ni基超级合金部件与丙酮冲洗选择性地接触。在某些实施方案中，该酸溶液包括50vol%HNO3和50vol%H3PO4溶液。
另一组示例性实施方案包括从Ni基超级合金部件上除垢的方法。该示例性方法包括以下按次序进行的操作：将Ni基超级合金部件浸入熔盐浴中；将该熔盐浴充电到至少3 V DC；将该部件浸入水中，在皂与水的溶液中第一次冲洗该部件，将该部件浸入搅拌的酸洗溶液中，和在该皂与水的溶液中第二次冲洗该部件。一种示例性的搅拌的酸洗溶液包含50vol%的HNO3和50vol%的H3PO4，一种示例性熔盐浴包括苛性碱溶液。
在某些实施方案中，该方法包括将搅拌的酸洗溶液加热到175゜F，将该熔盐浴加热到900゜F，和/或将该皂与水的溶液加热到160゜F。一种示例性方法进一步包括通过以正极性充电到3V-4V DC来进行充电。该充电可以进一步包括在1000安下充电到3.5伏DC。
在某些实施方案中，将该部件浸入水中进一步包括将该部件浸入空气搅拌的水中。一种示例性操作包括作为氨皂溶液提供该皂与水的溶液，和对该皂与水的溶液施加超声能量。另一种示例性操作包括在第二次冲洗该部件的操作之后，在丙酮冲洗中冲洗该部件。
又一组示例性实施方案包括从Ni基超级合金部件上除垢的方法。该方法包括以下按次序的操作：将Ni基超级合金部件浸入包含苛性碱溶液的熔盐浴中，将该熔盐浴充电到至少3 V DC；将该部件浸入空气搅拌的水中，在氨皂与水的溶液中第一次冲洗该部件，将该部件浸入搅拌的酸洗溶液中，和在该氨皂与水的溶液中第二次冲洗该部件。示例性的操作进一步包括进行该充电二(2)到六(6)小时，进行该部件浸入空气搅拌的水中至少五(5)分钟，进行该部件浸入搅拌的酸洗溶液中一(1)到四(4)小时以至少四(4)小时，进行该部件第一次冲洗至少一小时，和/或进行该部件第二次冲洗至少30分钟。一种示例性方法进一步包括在该第二次冲洗该部件后，在超声丙酮冲洗中再次冲洗该部件至少30分钟。该丙酮冲洗可以作为第一次冲洗或第二次冲洗的补充或替代。
另外的示例性操作包括在浸入Ni基超级合金部件之前，将熔盐浴加热到至少900゜F。另一示例性操作包括在将该部件浸入该搅拌的酸洗溶液之前，将该搅拌的酸洗溶液加热到至少175゜F。又一示例性操作包括将该氨皂与水的溶液加热到至少160゜F。
本申请的一方面是一种方法，其包括将Ni基超级合金部件浸入电化熔盐浴中，其中该熔盐浴处于第一高温且其中该熔盐浴具有电荷；将该部件浸入水中；和将该部件浸入酸洗溶液中，其中该酸洗溶液处于第二高温。
在该实施方案的另外的特征中，该酸洗溶液可以是50vol%HNO3+50vol%H3PO4的酸溶液。其他特征包括该酸洗溶液的该第二高温是至少175゜F。该熔盐溶液可以是苛性碱溶液。该熔盐浴的该第一高温可以是至少900゜F。熔盐浴的电荷可以是3-6伏DC，具有正极性。在某些实施方案中，该熔盐浴的电荷是3.5伏DC，在至少800安的电流下。
用水冲洗该部件可以进一步包括其他特征，如空气搅拌的水。另外的特征可以包括在用空气搅拌的水冲洗该部件之后，在160゜F的皂和水中超声清洗该部件。这种实施方案可以进一步包括在将该部件浸入酸洗溶液中之后，将该部件在160゜F的皂和水中超声清洗。这种实施方案可以更进一步包括在酸洗溶液中浸渍该部件后的超声清洗该部件之后，在丙酮冲洗中冲洗该部件。
本发明的另一实施方案是一种方法，其包括将部件浸入电化苛性碱溶液中，其中该苛性碱溶液处于第一高温，且其中该苛性碱溶液具有电荷；用空气搅拌的水冲洗该部件；超声清洗该部件；将该部件浸入酸洗溶液中，其中该酸洗溶液处于第二高温且其中该酸洗溶液保持在搅拌状态；超声清洗该部件；和在丙酮冲洗中冲洗该部件。
这种实施方案的另一特征包括该酸洗溶液是50vol%HNO3+50vol%H3PO4的酸溶液。该酸洗溶液也可以处于至少175゜F的第二高温。另外，苛性碱溶液的该高温可以是至少900゜F。
苛性碱溶液的电荷也可以是3-6伏DC，具有正极性。
另外的特征可以包括将该部件浸入该苛性碱溶液中2-6小时，用该空气搅拌的水冲洗该部件5-10分钟，用该空气搅拌的水冲洗后超声清洗该部件60分钟，将该部件浸入该酸洗溶液1-4小时，和在该酸洗溶液中浸渍之后超声清洗该部件30分钟。
又一实施方案是一种设备，其包括用于接合Ni基超级合金部件的第一固定装置；浸入在熔盐浴中的第一台子；电源；用于接合该部件第二固定；和浸入在酸洗溶液中的第二台子。接合了该部件的第一固定装置可以构造来置于浸在900゜F的熔盐浴中的第一台子上，并且电连接到具有正极性的3-6伏DC的该电源上。然后可以在从浸在熔盐浴中的第一台子上去除之后将该部件从第一固定装置上脱除并且与电源断开连接。可以在空气搅拌的水中冲洗该部件，并且进行第一超声清洗。接合了该部件的第二固定装置可以构造来置于浸在搅拌的175゜F的酸洗溶液中的第二台子上。可以对该部件进行第二超声清洗。然后可以在丙酮中对该部件进行第三超声清洗。
这种实施方案的特征可以包括酸洗溶液是50vol%HNO3+50vol%H3PO4的酸溶液，和该熔盐浴是电化苛性碱溶液。一种示例性的系统包括含50vol%-80vol%HNO3和20vol%-50vol%H3PO4的酸溶液。
虽然已经在附图和前面的说明中详细地说明和描述了本发明(其被认为是示例性的和非限制性的)，但是应当理解仅显示和描述了优选的实施方案，符合本发明主旨的所有变化和改进都是期望获得保护的。应当理解虽然在上面的说明书中使用了措辞如优选、优选地、优选的或者更优选的来表示所述特征可能是更令人期望的，但是它并不是必需的，并且缺少其的实施方案可以预期也处于本发明的范围之内，该范围是通过下面的权利要求来定义的。在阅读权利要求中，当使用措辞例如“一个”、“一种”、“至少一种”或“至少一部分”时，并不意在将该权利要求限制到仅仅一个项目，除非在该权利要求中另有明确的相反指示。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项目可以包括一部分和/或整个项目，除非另有明确的相反指示。
Claims (27)
1.一种方法，其依次包括：
将Ni基超级合金部件浸入熔盐浴中；
将所述熔盐浴充电到至少3V DC；
将所述部件浸入水中；
在皂与水的溶液和丙酮溶液中的至少一种中第一次冲洗所述部件；
将所述部件浸入搅拌的酸洗溶液中；和
在所述皂与水的溶液和所述丙酮溶液中的至少一种中第二次冲洗所述部件。
2.权利要求1的方法，其中所述搅拌的酸洗溶液包含50vol%HNO3和50vol%H3PO4。
3.权利要求2的方法，其进一步包括将所述搅拌的酸洗溶液加热到至少175゜F。
4.权利要求1的方法，其中所述熔盐浴是苛性碱溶液。
5.权利要求1的方法，其进一步包括将所述熔盐浴加热到至少900゜F。
6.权利要求1的方法，其中所述充电包括以正极性充电到3V-6V DC。
7.权利要求1的方法，其中所述充电包括在1000安下充电到3.5伏DC。
8.权利要求1的方法，其中所述充电包括在1000安下充电到4伏DC。
9.权利要求1的方法，其中所述充电包括在1000安下充电到5伏DC。
10.权利要求1的方法，其中所述充电包括在1000安下充电到6伏DC。
11.权利要求1的方法，其中所述将所述部件浸入水中进一步包括将所述部件浸入空气搅拌的水中。
12.权利要求1的方法，其中所述皂与水的溶液包含氨皂溶液，所述方法进一步包括向所述皂与水的溶液施加超声能量。
13.一种方法，其依次包括：
将Ni基超级合金部件浸入包含苛性碱溶液的熔盐浴中；
将所述熔盐浴充电到至少3V DC；
将所述部件浸入空气搅拌的水中；
在氨皂与水的溶液中第一次冲洗所述部件；将所述部件浸入搅拌的酸洗溶液；和
在所述氨皂与水的溶液中第二次冲洗所述部件，在所述丙酮溶液中第二次冲洗所述部件。
14.权利要求13的方法，其进一步包括进行所述充电至少2小时。
15.权利要求14的方法，其进一步包括在浸入所述Ni基超级合金部件之前，将所述熔盐浴加热到至少900゜F。
16.权利要求13的方法，其进一步包括所述将所述部件浸入空气搅拌的水中进行至少五(5)分钟。
17.权利要求13的方法，其进一步包括所述将所述部件浸入搅拌的酸洗溶液中进行至少一(1)小时。
18.权利要求17的方法，其进一步包括在所述将所述部件浸入搅拌的酸洗溶液之前，将所述搅拌的酸洗溶液加热到至少175゜F。
19.权利要求13的方法，其进一步包括将所述氨皂与水的溶液加热到至少160゜F。
20.权利要求19的方法，进一步地其中所述第一次冲洗所述部件进行了至少一小时，和其中所述第二次冲洗所述部件进行了至少30分钟。
21.权利要求13的方法，其进一步包括在超声丙酮冲洗中再次冲洗所述部件至少30分钟到至少160゜F。
22.一种系统，其包括：
熔盐、苛性碱溶液和热连接到所述溶液的第一加热装置，所述第一加热装置构造成将所述溶液加热到至少900゜F；
电连接到所述溶液的充电装置，所述充电装置构造成在至少800安提供至少3 V DC；
氨皂与水的溶液以及热连接到所述氨皂与水的溶液的第二加热装置，所述第二加热装置构造成将所述氨皂与水的溶液加热到至少160゜F；声学连接到所述氨皂与水的溶液的超声装置；
酸溶液和热连接到所述酸溶液的第三加热装置，所述第三加热装置构造成将所述酸溶液加热到至少175゜F；
流体连接到所述酸溶液的搅拌器；和
部件定位装置，其构造成将Ni基超级合金部件与所述溶液、所述氨皂与水的溶液、以及所述酸溶液选择性地接触。
23.权利要求22的系统，其中所述Ni基超级合金部件包含其中形成有结垢的内室和内裂缝中的至少一种。
24.权利要求23的系统，其中所述结垢包括硫化和氧化结垢之一。
25.权利要求22的系统，其进一步包括丙酮冲洗，且其中所述部件定位装置进一步构造成将所述Ni基超级合金部件与所述丙酮冲洗选择性地接触。
26.权利要求20的系统，其中所述酸溶液包含50vol%HNO3和50vol%H3PO4。
27.权利要求20的系统，其中所述酸溶液包含50%-80vol%HNO3和20%-50vol%H3PO4。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1451058A (zh) * | 2000-08-10 | 2003-10-22 | 材料开发中心股份公司 | 使用交流电源电解池的用于金属产品的连续电解酸洗方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US2551634A (en) * | 1945-12-17 | 1951-05-08 | Price Robert Hamilton | Liquid soap composition |
| US2639244A (en) * | 1950-07-15 | 1953-05-19 | Remington Arms Co Inc | Metal finishing method |
| BE621887A (zh) * | 1961-08-30 | |||
| US3440095A (en) * | 1966-09-01 | 1969-04-22 | Nalco Chemical Co | Process for treating metal |
| US3660052A (en) * | 1969-06-03 | 1972-05-02 | Nippon Kokan Kk | Compound bodies of aluminium plated steel stocks |
| US4288246A (en) * | 1979-12-26 | 1981-09-08 | Outboard Marine Corporation | Separation of aluminum from articles composed of aluminum bonded to ferrous metal |
| US5221358A (en) * | 1991-08-16 | 1993-06-22 | Kolene Corporation | Descaling/deglassing salt composition and method |
| US5635654A (en) * | 1994-05-05 | 1997-06-03 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Nial-base composite containing high volume fraction of AlN for advanced engines |
| JP3703842B2 (ja) * | 1994-11-22 | 2005-10-05 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | タービンエアフォイルの超音波洗浄の方法 |
| US5851409A (en) * | 1996-12-24 | 1998-12-22 | General Electric Company | Method for removing an environmental coating |
| US5938855A (en) * | 1998-01-20 | 1999-08-17 | General Electric Company | Method for cleaning a turbine component |
| US6294072B1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-09-25 | Aeromet Technologies, Inc. | Removal of metal oxide scale from metal products |
| US20020103093A1 (en) * | 2000-12-05 | 2002-08-01 | Lagraff John Robert | Method and composition for cleaning a turbine engine component |
| US6500269B2 (en) * | 2001-01-29 | 2002-12-31 | General Electric Company | Method of cleaning turbine component using laser shock peening |
| US6875292B2 (en) * | 2001-12-20 | 2005-04-05 | General Electric Company | Process for rejuvenating a diffusion aluminide coating |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1451058A (zh) * | 2000-08-10 | 2003-10-22 | 材料开发中心股份公司 | 使用交流电源电解池的用于金属产品的连续电解酸洗方法 |
| US20040031696A1 (en) * | 2000-08-10 | 2004-02-19 | Mauro Campioni | Continous electrolytic pickling method for metallic products using alternate current supplied cells |
| US20060121183A1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-08 | United Technologies Corporation | Superalloy repair using cold spray |
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