CN1920115A - 用于电化学剥离的遮蔽技术 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于电化学剥离作业的保护层。此保护层包括设置于涡轮发动机部件翼面部分后缘周围的，最好由钛基材料形成的导电件。还提供了用于从涡轮发动机部件上除去涂层的方法。此方法包括下述步骤：将导电材料最好是由钛基材料形成的保护层置于所述部件翼面部分后缘的附近；将此涡轮发动机部件与保护层浸于浴中；用电化学方法从此涡轮发动机部件的未遮蔽部分剥离涂层。

Description

用于电化学剥离的遮蔽技术

                      技术领域

本发明涉及电化学剥离作业中对遮蔽翼面的改进技术。

                      背景技术

业已发现，由于应用电化学剥离技术除去施加到翼面部分上的涂层和/或形成于翼面部分上的扩散层，会出现涡轮发动机部件的翼面部分的壁部减薄，壁部减薄是极不希望的，因为这会导致弯曲。

为此，最好是遮蔽涡轮发动机部件所用翼面如叶轮与叶片的后缘，以防壁部减薄和因薄壁弯曲导致冷却孔闭合。当前采用的多种技术是应用不导电的后缘保护层来防止发生上述现象。通常，阻挡层型的保护层如喷镀工用的带材、清漆与UV固化材料都已用于剥离工艺中。

某些所用的保护层已导致在此遮蔽区下的翼面部分出现沟槽。这种沟槽是由于裂缝腐蚀造成，是不合格状态。据认为这种沟槽是由于涂层和/或扩散层除去而在保护层下形成了裂缝所致。在这种裂缝形成后，裂缝腐蚀便开始并传播而生成沟槽。

需要有改进的保护层材料，特别是那些有助于避免沟槽化的材料。

                         发明内容

为此，本发明的目的在于提供用于电化学剥离作业的改进的保护层。

本发明的另一目的在于提供能避免沟槽化的保护层。

上述这些目的是通过本发明的保护层达到。

根据本发明，提供了用于电化学剥离作业的保护层。这种保护层一般地说包括沿着覆盖任何后缘窗口(孔口)的涡轮发动机部件的翼面部后缘设置的紫外(UV)固化的保护层的卷边，以及由导电材料例如钛基材料形成的夹子以防在遮蔽线下的裂缝腐蚀。

本发明还涉及用于从发动机部件上除去涂层的方法。此方法大致包括下述步骤：沿着涡轮发动机部件的翼面部分的后缘设置UV固化保护层；将由导电材料如钛基材料形成的夹子置于所述UV保护层之上；将带有UV固化保护层与夹子的涡轮发动机部件浸于浴中；从涡轮发动机的未遮蔽部分用电化学方法剥离涂层。

有关电化学剥离遮蔽技术的其他细节以及其他目的与优点列述于以下的详细说明与附图中，各图中以相似的标号表明相似部件。

                      附图说明

图1示明具有窗口的涡轮发动机部件的后缘部分。

图2示明将UV固化保护层施加到此后缘上；

图3示意地表明本发明的遮蔽层的第一实施形式；

图4示意地表明本发明的夹子；以及

图5～7示明本发明的夹子的另一实施形式。

                     具体实施方式

如上所述，本发明涉及一种遮蔽技术，用于从涡轮发动机部件如涡轮叶片、叶轮与外套的翼面部分以电化学方法剥离涂层和/或扩散层。在一种实施形式中，保护翼面部分后缘的保护层包括UV固化的保护材料层和设于UV固化保护层之上且由导电材料形成的夹子。此导电材料最好由钛基材料构成。钛由于它在用于电化学剥离技术的多种浴中不受侵蚀是一种优选的材料。涡轮发动机部件根部可以通过浸渍上一层薄油漆或施加清漆而遮蔽以防止任何细微的侵蚀或出现蚀坑。在另一种实施形式中，此保护层只包括设在翼面后缘上的夹子。

本发明的遮蔽技术可用来结合任何周知的合适的电化学剥离技术。

参看图1，其中示明了翼面部分4的后缘部分22。此后缘部分22有很多窗口或孔口6需在电化学剥离作业中保护。

根据本发明，如图2所示，UV固化保护层2如DYMAX UVMASKANT-29605置于涡轮发动机部件如涡轮叶片的翼面部分4的后缘部分22上。这种UV固化保护层2最好要覆盖任何后缘窗口6。UV固化保护层的覆盖范围取决于部件构型。重要的是在应用此UV保护层时可使夹子30置于其顶部。通常，此UV固化保护层将从凹侧上的后缘起覆盖到0.2英寸，此保护层2在施加后于UV炉中固化并检查其覆盖范围的完整性。然后，将最好由钛基材料形成的导电件10置于翼面4的后缘部分22上的保护层2的上。业已发现，应用导电件10例如由钛基材料形成的这种导电件有助于防止遮蔽区被完全剥离，且有助于防止裂缝腐蚀从而防止了沟槽化。这是由于导电件4起到电流收集器或电流屏蔽件的作用，它防止保护层下的涂层材料或扩散层被除去。

应用本发明的遮蔽技术就能获得保留于涡轮发动机部件翼面部分后缘上的涂层，这一涂层在形成此涡轮发动机部件的完全剥离的基础合金与受到完全保护的涂层之间具有光滑的过渡区。光滑过渡区之所以需要是因为它能显著地减少或消除为了除去任何锐角需要的涂层的任何后续添加。

如图3所示，导电件10可以包括两根钛基材料的条12与14，它们通过螺栓16栓接到一起，设在上面施加有UV固化保护层的后缘22的相对表面18与20之上。或者如图4所示，导电件10可以包括通过一或多个固定件32或通过摩擦保持于涡轮发动机翼面部分的后缘22之上的钛箔件或夹子30。此固定件32可以由不发生侵蚀的任何导电材料形成。固定件32的优选材料为钛。采用钛制夹子30时，它的厚度可为0.020～0.030英寸。

图5～7示明了可以不用任何UV保护层的夹子30的最佳构型。从图中可以看到，夹子30具有绝缘材料如硅橡胶的折叠件50。折叠件50符合相应部件的形状，并在其下的涂层剥离后继续密封此部件。这样就减少了形成沟槽的可能性，在此绝缘材料件的顶部有由导电材料如钛基材料形成的层52与54。这两个层52与54通过铰链结构56相互结合。该铰链结构56能让层52与54彼此相对移动。此夹子30置放到发动机部件翼面部分的后缘22之上时，可于层52与54上放置一或多个可变化定位的C形固定件58。在有需要时，此固定件58可由塑料形成。在再有需要时，可在夹子下采用UV固化的保护层。

在施加导电件10或夹子30之前或之后，可将涡轮发动机部件的根部遮蔽以防任何细微的侵蚀或形成凹坑。为了遮蔽根部，可以将根部浸渍上薄的油漆如DYKEM划线墨水，或者用手工施加保护层如适当的清漆。最好应施加两层根部遮蔽材料，发动机部件可以根据根部保护层的性质进行干燥处理。

如前所述，应用导电件10或夹子30特别是由钛基材料所形成的导电件或夹子有助于防止沟槽化，还能在涡轮发动机部件的后缘部分的涂层和下面的基片间提供较光滑的过渡。

                           例子

将两块高压涡轮机叶片置于4.7(体积)％的盐酸溶液中在约20℃的温度下进行剥离。此剥离电位设定点相对于Ag/AgCl参考电极为0.08V。此涡轮叶片经两小时剥离，再另经2小时的水压喷射、熔蚀、喷砂与热蚀着色。所有叶片均在根部与梢部以Dymax X-391-17A遮蔽。根据本发明，叶片之一具有施加到其后缘上的U形通道遮蔽。其他的叶片依据本发明具有加到后缘上的铰接夹子，试验的结果表明，在此后缘上不存在裂缝腐蚀。

虽然本发明的遮蔽技术最好是把UV固化材料涂到后缘部分上，用以从涡轮发动机的一些部件上除去某些涂层，但UV固化材料可省去。

尽管UV固化材料可以涂到涡轮发动机部件的后缘部分的两侧，但也可只涂到一侧如凹侧上。

在此根部的后缘部分已遮蔽后，将涡轮发动机部件浸于酸浴中。此酸浴可以是本技术领域中周知的任何适当的剥离浴。经此浸渍后，涡轮发动机部件上的涂层可以用本技术中周知的任何适当电化学剥离技术剥离。这种具体的电化学剥离技术不构成本发明的一部分。

虽然本发明业已描述了围绕涡轮发动机部件翼面部分的后缘所设置的保护层，但此保护层也可设置到此部件的翼面部分的前缘或梢部和/或此部件的平台部分。

Claims (20)

1.用于电化学剥离作用的保护层，此保护层包括围绕涡轮发动机部件的翼面部分的边缘设置的导电保护层。

2.权利要求1的保护层，其中所述保护层是由钛基材料形成。

3.权利要求2的保护层，其中所述保护层包括两根设在所述后缘的相对侧上且栓接到一起的由上述钛基材料构成的条。

4.权利要求2的保护层，其中所述保护层包括由钛基材料构成的设于所述后缘部分上的夹子。

5.权利要求2的保护层，其中所述保护层包括具有绝缘材料层的夹子和设于此绝缘材料层之上的分开的一对板，而这对板由铰链相互连接。

6.权利要求5的保护层，其中所述板由钛基材料形成，还包括位于所述板上的至少一个C形固定件。

7.用以从涡轮发动机部件的翼面部分上除去涂层的方法，此方法包括：

将导电材料形成的保护层设置于上述翼面部分边缘的两相对侧上；

将上述具有所述保护层的涡轮发动机部件浸没于浴中；

从所述涡轮发动机部件的未遮蔽部分用电化学方法剥离涂层。

8.权利要求7的方法，此方法还包括在所述保护层设置步骤之前将UV固化材料施加到所述后缘的至少一侧上，并把所述保护层设于所述UV固化材料上。

9.权利要求7的方法，其中所述保护层设置步骤包括将钛基材料形成的保护层设于所述后缘的两相对侧上。

10.权利要求7的方法，其中所述保护层设置步骤包括将钛基材料形成的两根条置放于所述后缘的两相对侧上且将这两根条栓接到一起。

11.权利要求7的方法，其中所述保护层设置步骤包括将钛基材料形成的夹子设于所述后缘的两相对侧上且将此夹子固定到所述后缘上。

12.权利要求7的方法，其中所述保护层设置步骤包括将具有绝缘材料层的夹子和一对各由钛基材料形成的板设置于此后缘的两相对侧上，且将所述夹子固定到所述后缘之上。

13.权利要求7的方法，它还包括将保护层设置于所述涡轮发动机部件的根部上。

14.权利要求13的方法，其中所述用保护层遮蔽该根部的步骤包括在根部上施加遮蔽漆或清漆。

15.用于电化学剥离作业中遮蔽涡轮机部件一部分的系统，此系统包括：

设于所述涡轮发动机部件的后缘部分上的UV固化材料，

设于所述UV固化材料上的导电件。

16.权利要求15的系统，其中所述导电件是由钛基材料形成。

17.权利要求16的系统，其中所述导电件包括两根设置于所述后缘相对侧上的钛基材料条。

18.权利要求15的系统，其中所述导电件包括设置于所述后缘部分上由钛基材料形成的夹子。

19.权利要求15的系统，它还包括用以遮蔽所述涡轮发动机根部的装置。

20.权利要求19的系统，其中所述遮蔽装置包括施加到所述根部上的油漆或清漆。

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