CN108018421A - 去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的处理工艺 - Google Patents

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浦益龙
刘钢
缪乐怡
祝国梁
王俊
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Abstract

本发明涉及一种去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的处理工艺，属于机械和化学技术领域。首先对待处理的废叶片进行预处理，随后将预处理好的废叶片浸入碱溶液，通过碱液浓度、碱液温度和废叶片处理时间的配合，去除废叶片中陶瓷型芯或表面残留涂层。本发明具有非常显著和优异的去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的效果，与现有的方法相比，采用本发明后，去除叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层时间缩短和废叶片陶瓷型芯或表面有涂层去除干净，无残留，适用于航空、地面燃机等废空芯叶片陶瓷型芯或表面涂层去除处理。

Description

去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的处理工艺
技术领域
本发明涉及一种去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的处理工艺，具体涉及一种去除燃气机空芯废叶片的表面涂层和铸造废叶片中的陶瓷型芯的工艺，属于机械和化学技术领域。
背景技术
高温合金是非常昂贵的金属材料，广泛应用于制造燃气轮机叶片等部件，特别是带有冷却气道的空芯叶片形状更为复杂，铸造过程较难控制，废品率较高，待返回处理的废叶片数量惊人；每年还有许多从主机大修中拆下更换的废叶片(表面有涂层)，需待处理后进行重熔。为给大量积压的废叶片处理寻找一种解决方案，为返回料再利用寻找出路，而使产品降低成本，亟待开发一种新工艺。
重熔废叶片是一种在真空条件下利用电磁感应加热原理来加热和熔化金属的熔炼工艺。高合金化优质高温合金几乎全部采用真空感应熔炼法熔炼合金。随着高温合金的不断发展，对合金中的夹杂物含量都提出了越来越高的要求。目前，国外较为成熟的返回料真空感应熔炼可以将合金中夹杂物控制到1.5级，然而国内返回料同样采用真空感应熔炼，却因为废叶片内含陶瓷型芯或表面有涂层等原因，导致所熔炼出的合金只能降级使用或合金中少量添加返回料，与国外相比存在明显差距，从而制约了我国高温合金的实际应用与进一步发展。
综上所述，为了减少空芯废叶片上陶瓷物，从而有效降低合金中的夹杂物含量，开发先进合理的熔炼前处理废叶片中的陶瓷型芯或表面涂层的工艺，具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是在于克服上述不足之处，提供一种去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的处理工艺。
本发明的技术方案，去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的处理工艺，步骤如下：
(1)废叶片的预处理：
含陶瓷型芯的废叶片预处理：把待处理的废叶片用砂轮切割机或鳄鱼剪切机将叶片中部切/剪开；
含陶瓷型芯的废叶片预处理时，中部切开含陶瓷型芯废叶片使其内部陶瓷型芯与碱液接触面积变大，更易碱液进入陶瓷型芯细微孔洞，发生化学反应，从内至外形成溃散性去除。
含表面涂层的废叶片预处理：对待处理的废叶片进行表面清洗，去除表面油污，然后用抛丸机将废叶片表面涂层击碎；
含表面涂层的废叶片预处理时，表面涂层非常致密，没有细微孔洞，不易使碱液进入涂层内部，故采用去污后用机械方式(抛丸机抛丸)将其击碎，废叶片上少许残留表面涂层用碱液浸泡去除。
(2)浸浊：将步骤(1)所得预处理好的废叶片浸入碱溶液，通过碱液浓度、碱液温度和废叶片处理时间的配合，去除废叶片中陶瓷型芯或表面残留涂层。用强碱与废叶片内陶瓷型芯(粘接剂为硅基)或废叶片表面少许残留涂层(粘接剂为铝基)，发生化学反应，使其分解溃散剥落。
步骤(2)具体如下：
a、配置碱液：在100g水中加入氢氧化钾30-50g和氢氧化钠15-30g，充分混和均匀；
b、将步骤a配置所得碱液加热至40-70℃恒温，将步骤(1)所得预处理好的废叶片浸入碱溶液中浸浊，不断补充碱溶液，直至[OH-]浓度不低于30％时浸浊结束；在整个过程中，废叶片浸浊时间不大于24小时。
本发明的有益效果：本发明具有非常显著和优异的去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的效果，与现有的方法相比，本发明去除叶片中含陶瓷型芯或表面涂层的时间缩短，废叶片陶瓷型芯或表面涂层去除干净，无残留，适用于航空、地面燃机等废空芯叶片陶瓷型芯或表面涂层去除处理。采用本发明废叶片真空感应熔炼后，可以将合金中夹杂物控制到小于1级。
具体实施方式
实施例1含陶瓷型芯废叶片
(1)含陶瓷型芯废叶片预处理：用砂轮切割机或鳄鱼剪将叶片中部(显露陶芯最大横截面)切(剪)开，待用。
(2)碱液配置：碱液配方是在100g水中加入氢氧化钾30g和氢氧化钠15g混和均匀。
(3)溶液加热至40℃恒温，[OH-]浓度不低于30％时，叶片浸浊时间不大于24小时去除干净。
(4)废叶片漂洗，去除残留的粉末和碱液，并烘干。
熔炼结果具体如表1所示。
实施例2表面有涂层废叶片
(1)表面有涂层废叶片预处理：用去油污表面活性剂去除废叶片表面油污，然后用抛丸机抛丸对废叶片表面涂层冲击，将其击碎，待用。
(2)碱液配置：碱液配方是在100g水中加入氢氧化钾50g和氢氧化钠30g混和均匀。
(3)溶液加热至70℃恒温，[OH-]浓度不低于30％时，叶片浸浊时间不大于24小时去除干净。
(4)废叶片漂洗，去除残留的粉末和碱液，并烘干。
熔炼结果具体如表1所示。
实施例3含陶瓷型芯废叶片
(1)含陶瓷型芯废叶片预处理：用砂轮切割机或鳄鱼剪将叶片中部(显露陶芯最大横截面)切(剪)开，待用。
(2)碱液配置：碱液配方是在100g水中加入氢氧化钾40g和氢氧化钠20g混和均匀。
(3)溶液加热至55℃恒温，[OH-]浓度不低于30％时，叶片浸浊时间不大于24小时去除干净。
(4)废叶片漂洗，去除残留的粉末和碱液，并烘干。
表1
熔炼炉次 实测合金中夹杂物含量 备注
实施例1 001 0.5 含陶瓷型芯废叶片
实施例1 002 0.5 含陶瓷型芯废叶片
实施例2 003 0.5 表面有涂层废叶片
实施例2 004 0.5 表面有涂层废叶片
如表1可知，通过本发明处理后废叶片熔炼的四炉合金中，夹杂物含量0.5级，表明本发明具有很好的去除陶瓷物效果，能大幅降低合金中的夹杂物含量。

Claims (2)

1.去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的处理工艺，其特征是步骤如下：
（1）废叶片的预处理：
含陶瓷型芯的废叶片预处理：把待处理的废叶片用砂轮切割机或鳄鱼剪切机将叶片中部切/剪开；
或含表面涂层的废叶片预处理：对待处理的废叶片进行表面清洗，去除表面油污，然后用抛丸机将废叶片表面涂层击碎；
（2）浸浊：将步骤（1）所得预处理好的废叶片浸入碱溶液，通过碱液浓度、碱液温度和废叶片处理时间的配合，去除废叶片中陶瓷型芯或表面残留涂层。
2.如权利要求1所述去除废叶片中含陶瓷型芯或表面有涂层的处理工艺，其特征是步骤（2）具体如下：
a、配置碱液：在100g水中加入氢氧化钾30-50g和氢氧化钠15-30g，充分混和均匀；
b、将步骤a配置所得碱液加热至40-70℃恒温，将步骤（1）所得预处理好的废叶片浸入碱溶液中浸浊，不断补充碱溶液，直至[OH-]浓度不低于30%时浸浊结束；在整个过程中，废叶片浸浊时间不大于24小时。
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