CN114908352A - 一种gh3536合金材料化学铣切的溶液及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种GH3536合金材料化学铣切溶液及方法，铣切溶液每升中的质量成分包括：盐酸40～80克，硝酸100～140克，三氯化铁420～480克，木炭20～40克，氢氟酸160～200克。S1：对待处理的GH3536合金进行预处理；S2：将预处理完成后的GH3536合金放入化学铣切溶液中，并加热到50‑70℃；S3：根据GH3536合金的尺寸，计算化学铣切时间；S4：根据S3计算得到的铣切时间对GH3536合金进行化学铣切，后进行后处理后完成化学铣切过程。通过本发明提供的溶液及方法，可以有效提高铣削速率，并对零件不会产生机械应力和机械变形，整个过程操作简单，且不需投入大量设备，且通过本发明中的化学铣切溶液可以批量加工多个零件，实现了零件操作简单、快速、高效、低成本、无应力和变形的优点。

Description

一种GH3536合金材料化学铣切的溶液及方法
技术领域
本发明涉及镍基高温合金铣切领域，具体为一种GH3536合金快速化学铣切的溶液及方法。
背景技术
化学铣削技术是一种利用酸碱等腐蚀剂对零件基体材料进行溶解的有选择的一种可控制技术，是一种无刀具消耗、无切削应力和变形、加工效率高、加工成本低的特种加工技术。化学铣削加工在金属金属材料减重及成形方面有其独特的优越性，还可以制造那些传统工艺方法不能完成或制造费用很高的轮廓外形复杂零件的金属材料加工，应用化学铣削的加工方法可除去金属锻件、铸件、板材等零件表面污染层、氧化皮、去除余量等。这种方法既无机械加工的刀具磨损、切屑应力、变形，且加工效率高、加工成本低，并可使材料表面物理性能得到改善，由于化学铣削不产生切削应力，可加工薄壁、形状复杂、易变形、大面积的零件许多优点。化学铣削技术已广泛应用于航空、航天和军事工业中，是飞机制造和武器装备研制中一种重要、不可缺少的关键技术。
应用化学铣削技术加工的结构主要由机匣、加力筒等一些薄壁、形状复杂、易变形、大面积的结构件。应用的材料主要有钛合金、铝合金、高温合金，经查阅相关资料，高温合金材料主要是在GH4169、GH3044合金上应用。随着化学铣切技术应用广泛，航空发动机喷嘴类别也开始采用化学铣切技术，用于加工喷嘴表面结构和去除表面余量，而喷嘴材料主要是GH3536合金，针对该高温合金，目前无相应的化学铣切溶液和方法。而GH4169、GH3044合金材料化学铣切的溶液在用于GH3536合金时,GH3536合金化学铣切过程中出现严重钝化,反应无法进行。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种GH3536合金材料化学铣切的溶液及方法；具有操作简单、快速、高效、低成本、无应力和变形等优点。
本发明是通过以下技术方案来实现：一种GH3536合金材料化学铣切溶液，所述化学铣切溶液每升中的质量成分包括：盐酸40～80克，硝酸100～140克，三氯化铁420～480克，木炭20～40克，氢氟酸160～200克。
进一步的，所述化学铣切溶液的温度为50-70℃。
进一步的，所述木炭粒径为300～400目。
一种根据上述的化学铣切方法，包括以下步骤：
S1：对待处理的GH3536合金进行预处理；
S2：将预处理完成后的GH3536合金放入化学铣切溶液中，并加热到50-70℃；
S3：根据GH3536合金的尺寸，计算化学铣切时间；
S4：根据S3计算得到的铣切时间对GH3536合金进行化学铣切，之后进行后处理后完成化学铣切过程。
进一步的，所述S1中的预处理包括物理保护和化学清洗。
进一步的，所述S1中对GH3536合金预处理过程，首先进行物理保护，之后进行化学清洗。
进一步的，所述物理保护包括：将GH3536合金的非化学铣切部位进行保护。
进一步的，所述化学清洗包括：将保护好的GH3536合金进行去除表面油污处理；对去除表面油污后的GH3536合金进行清洗；将清洗完成的GH3536合金进行表面活化处理。
进一步的，所述S4中的后处理包括水洗、中和、吹干。
进一步的，所述S3中通过溶液的铣切速率30～50μm/min，对铣切时间进行计算。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种GH3536合金材料化学铣切溶液，通过本发明提供的溶液，可以有效对GH3536合金材料进行有效化学铣切，如需要对GH3536合金材料的喷嘴零件去除1mm加工余量，在采用机械加工的方式去除时，需要用时约20小时，而采用本发明的化学铣切溶液，用时约25分钟，而且对零件不会产生机械应力和机械变形，整个过程操作简单，且不需投入大量设备，且通过本发明中的化学铣切溶液可以批量加工多个零件，实现了零件操作简单、快速、高效、低成本、无应力和变形的优点。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下面对本发明的实施例进行详细说明。
本发明提供一种GH3536合金材料化学铣切溶液，其中包含
本发明提供的铣切溶液包括：在本实施例中，盐酸(HCl，纯度接近100％)40～80g/L；硝酸(HNO3，纯度接近100％)100～140g/L；三氯化铁(FeCl3)420～480g/L；木炭(300～400目)20～40g/L；氢氟酸(HF，纯度为40％)160～200g/L；温度：50～70℃。
本发明提供的铣切溶液通过下述的步骤实现：先将材料为GH3536合金的喷嘴零件通过化铣保护胶保护非化学铣切部位，再将带有保护好的GH3536合金喷嘴零件先浸泡到碱性化学除油槽10～15分钟去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净，再放入盐酸槽5～10分钟进行活化零件表面，再将处理好的零件放入含有盐酸40～80g/L；硝酸100～140g/L；三氯化铁420～480g/L；木炭20～40g/L；氢氟酸160～200g/L的化学铣切溶液槽中，并加热到50～70℃，铣切时间根据不同零件的去除尺寸不同，通过工艺试验得出，GH3536合金在该溶液中的去除速率约为30～50μm/min，通过速率可算出不同零件需去除尺寸的化学铣切时间。零件化学铣切好后，通过水洗、中和、吹干等步骤完成GH3536合金的化铣工艺过程。
实施例1：先将材料为GH3536合金的喷嘴零件通过化铣保护胶保护非化学铣切部位，再将带有保护好的GH3536合金喷嘴零件先浸泡到碱性化学除油槽10分钟去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净，再放入盐酸槽5分钟进行活化零件表面，再将处理好的零件放入含有盐酸40g/L；硝酸100g/L；三氯化铁420g/L；木炭20g/L；氢氟酸160g/L的化学铣切溶液槽中，并加热到50℃，其中，所述木炭粒径为300目，零件化学铣切好后，通过水洗、中和、吹干等步骤完成GH3536合金的化铣工艺过程。
实施例2：先将材料为GH3536合金的喷嘴零件通过化铣保护胶保护非化学铣切部位，再将带有保护好的GH3536合金喷嘴零件先浸泡到碱性化学除油槽15分钟去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净，再放入盐酸槽10分钟进行活化零件表面，再将处理好的零件放入含有盐酸80g/L；硝酸140g/L；三氯化铁480g/L；木炭40g/L；所述木炭粒径为400目；氢氟酸200g/L的化学铣切溶液槽中，并加热到70℃，零件化学铣切好后，通过水洗、中和、吹干等步骤完成GH3536合金的化铣工艺过程。
实施例3：先将材料为GH3536合金的喷嘴零件通过化铣保护胶保护非化学铣切部位，再将带有保护好的GH3536合金喷嘴零件先浸泡到碱性化学除油槽12分钟去除表面油污，再通过热、冷水洗将零件表面碱液清洗干净，再放入盐酸槽7分钟进行活化零件表面，再将处理好的零件放入含有盐酸60g/L；硝酸120g/L；三氯化铁450g/L；木炭30g/L；氢氟酸180g/L的化学铣切溶液槽中，并加热到60℃，零件化学铣切好后，通过水洗、中和、吹干等步骤完成GH3536合金的化铣工艺过程。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种GH3536合金材料化学铣切溶液，其特征在于，所述化学铣切溶液每升中的质量成分包括：盐酸40～80克，硝酸100～140克，三氯化铁420～480克，木炭20～40克，氢氟酸160～200克。
2.根据权利要求1所述的一种GH3536合金材料化学铣切溶液，其特征在于，所述化学铣切溶液的温度为50-70℃。
3.根据权利要求1所述的一种GH3536合金材料化学铣切溶液，其特征在于，所述木炭粒径为300～400目。
4.一种根据上述权利要求1至权利要求3中任一项所述的化学铣切方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对待处理的GH3536合金进行预处理；
S2：将预处理完成后的GH3536合金放入化学铣切溶液中，并加热到50-70℃；
S3：根据GH3536合金的尺寸，计算化学铣切时间；
S4：根据S3计算得到的铣切时间对GH3536合金进行化学铣切，之后进行后处理后完成化学铣切过程。
5.根据权利要求4所述的一种GH3536合金材料化学铣切方法，其特征在于，所述S1中的预处理包括物理保护和化学清洗。
6.根据权利要求5所述的一种GH3536合金材料化学铣切方法，其特征在于，所述S1中对GH3536合金预处理过程，首先进行物理保护，之后进行化学清洗。
7.根据权利要求5所述的一种GH3536合金材料化学铣切方法，其特征在于，所述物理保护包括：将GH3536合金的非化学铣切部位进行保护。
8.根据权利要求5所述的一种GH3536合金材料化学铣切方法，其特征在于，所述化学清洗包括：将保护好的GH3536合金进行去除表面油污处理；对去除表面油污后的GH3536合金进行清洗；将清洗完成的GH3536合金进行表面活化处理。
9.根据权利要求4所述的一种GH3536合金材料化学铣切方法，其特征在于，所述S4中的后处理包括水洗、中和、吹干。
10.根据权利要求4所述的一种GH3536合金材料化学铣切方法，其特征在于，所述S3中通过溶液的铣切速率30～50μm/min，对铣切时间进行计算。
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