EP1411149A1 - Process for stripping coatings from components - Google Patents

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EP1411149A1
EP1411149A1 EP02023394A EP02023394A EP1411149A1 EP 1411149 A1 EP1411149 A1 EP 1411149A1 EP 02023394 A EP02023394 A EP 02023394A EP 02023394 A EP02023394 A EP 02023394A EP 1411149 A1 EP1411149 A1 EP 1411149A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
acid
component
bath
salt bath
treatment
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02023394A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Nigel-Philip Cox
Ralph Reiche
Michael Dr. Ott
Ronald Zimmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ot Oberflachentechnik & Co KG GmbH
Siemens AG
Original Assignee
Ot Oberflachentechnik & Co KG GmbH
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Ot Oberflachentechnik & Co KG GmbH, Siemens AG filed Critical Ot Oberflachentechnik & Co KG GmbH
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Priority to US10/531,219 priority patent/US20060231123A1/en
Priority to CNB038238357A priority patent/CN100392152C/en
Priority to PCT/EP2003/009235 priority patent/WO2004038068A1/en
Priority to JP2004545756A priority patent/JP2006503186A/en
Priority to EP03809256A priority patent/EP1552037B1/en
Priority to EP06020613A priority patent/EP1752562B1/en
Priority to ES03809256T priority patent/ES2275138T3/en
Priority to ES06020613T priority patent/ES2372406T3/en
Priority to DE50305651T priority patent/DE50305651D1/en
Publication of EP1411149A1 publication Critical patent/EP1411149A1/en
Priority to US11/502,487 priority patent/US20070131255A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/005—Repairing methods or devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/28—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with molten salts
    • C23G1/32—Heavy metals

Definitions

  • the invention relates to a method for removing a Layer area of a component.
  • thermal barrier coatings have been developed those on thermally stressed components, for example Made of super alloys that are applied alone no longer withstand the high inlet temperatures could.
  • the ceramic thermal barrier coating offers the advantage of one high temperature resistance due to their ceramic properties and the metallic substrate take advantage of good ones mechanical properties in this composite or layer system.
  • composition of these MCrAlY layers can vary however, all MCrAlY layers are subject to the overlying ones Ceramic layer of corrosion by oxidation, sulfidation or other chemical and / or mechanical Attacks.
  • the MCrAlY layer often degrades to a greater extent than the metallic substrate (for example Ni, Co-based superalloy), ie that the service life of the composite system consisting of substrate and layer is determined by the service life of the MCrAlY layer.
  • the MCrAlY layer is only partially functional after a long period of use, however, the substrate can still be fully functional.
  • EP 759 098 B1 shows a method for cleaning Turbine airfoils using potassium hydroxide becomes.
  • the object is achieved by a method according to claim 1, in which a treatment of the component before an acid treatment done in a salt bath.
  • Figure 1 shows a component 1, which with the inventive Procedure to be dealt with.
  • the surface area 10 consists, for example, of an oxide that was formed at high temperatures.
  • Areas that are not degraded can also be methods according to the invention are removed.
  • Figure 2 shows a further component 1, which with the invention Procedure can be treated.
  • the component 1 consists of a substrate 4 (e.g. nickel, cobalt-based superalloy) and a layer 7 (e.g. MCrAlY) which is degraded and is to be removed using the method according to the invention.
  • a substrate 4 e.g. nickel, cobalt-based superalloy
  • a layer 7 e.g. MCrAlY
  • the substrate 4 can also be degraded, the degraded regions of the substrate 4 then also being removed, for example.
  • rough mechanical pre-cleaning such as sandblasting or flow grinding
  • sandblasting or flow grinding can be used to first remove the layer regions 7, 10 to be removed and / or a ceramic thermal insulation layer which is arranged above the layer 7.
  • the treatment with sandblasting and / or flow grinding can also take place between or after the individual salt and acid treatments or at the end.
  • the component 1, in particular the layer regions 7, 10 to be removed, is then treated in a liquid salt bath (melt) into which at least the regions 7, 10 of the component 1 are immersed.
  • a liquid salt bath (melt) into which at least the regions 7, 10 of the component 1 are immersed.
  • salts is understood, for example, to mean, inter alia, compounds of metal (metal ion) and acid residue (acid less than a hydrogen ion), for example NaHCO 3 , Na 2 CO 3 , CaCO 3 .. and / or base residue.
  • the use of such a compound for the salt bath presupposes that the salt is chemically attacked on the component 1.
  • the salt bath consists, for example, of sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) (for example a melt bath, ie liquid at temperatures higher than room temperature). Both salts can also be used together and then in particular have a mixing ratio of 50 to 50 percent by volume. Further salt baths are conceivable.
  • sodium oxide (NaO 2 ) above salts can also be added, for example, as an oxygen supplier, which increases the chemical attack on the areas to be removed.
  • oxygen suppliers are conceivable, such as an oxygen supply, oxides or metal oxides.
  • Treatments of component 1 can also be carried out in different ways Salt baths can be made one after the other.
  • washing and / or drying takes place.
  • the temperature differences between the salt bath and the washing medium are used for a thermal shock, which mechanically weakens the layer area to be removed due to the formation of cracks.
  • an acid treatment is carried out, for example, with nitric acid HN0 3 and / or sulfuric acid H 3 PO 4 .
  • Other acids eg sulphurous, sapletous acid, carbonic acid, hydrofluoric acid, ...) and / or acid mixtures are conceivable and are tailored to the respective salt bath.
  • the individual treatment steps in which the component with comes into contact with the salt bath or the various acids, as well as watering and drying can each be done multiple times be repeated.
  • FIG. 3 shows a device 22 with which the method according to the invention can be carried out.
  • the device 22 consists of a container 19 in which a liquid salt or salt mixture or an acid is present.
  • the component 1 is immersed in this liquid.
  • the method can be shortened or improved if an ultrasound probe 16 is present in the bath 13 and is operated.
  • FIG. 4 shows a component 1 which has been treated by the method according to the invention. Component 1 no longer has any corroded areas.
  • Flow grinding (see DE 199 02 422A1) is suitable particularly for components 1, in particular for blades of Turbines, with interiors where degraded areas in the Interior are present.
  • outside areas are preferably sandblasted, being there
  • corundum is used.
  • the maximum jet pressure and the Particle size of the blasting material can be adjusted to the Do not damage the substrate.
  • a salt from Degussa which is marketed under the trade name DUFERRIT RS DGS, is preferably used for the salt bath. Oxides of the component that are exposed to the salt bath are transformed into more oxide-rich compounds that are more acid-soluble.
  • the coefficients of expansion of oxides and metals are generally different.
  • a thermal shock is caused, which creates cracks in the area (7, 11) to be removed and weakens it mechanically, for example by enlarging the attack surfaces for salt and / or acid.
  • This thermal shock is used as an additional effect when cleaning.
  • care must be taken that a certain temperature gradient in the component is not exceeded so that no cracks are generated in the substrate or component.
  • Diammonium EDTA is used as the complexing agent.
  • the complexing agent can bind metals, thereby removing them.
  • the treatment with the complexing agent can take place between, before or after the individual salt and acid treatments.
  • an ultrasound probe 16 can also be used in the bath 13 with the complexing agent in order to accelerate the process.

Abstract

Process for removing a layer region (7) of a component (1) comprises treating the component in a salt bath (13), and treating once with a first acid or acid mixture.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung eines Schichtbereichs eines Bauteils.The invention relates to a method for removing a Layer area of a component.

In heutigen modernen Energieerzeugungsanlagen, wie z. B. Gasturbinenanlagen, spielt der Wirkungsgrad eine wichtige Rolle, weil dadurch die Kosten für den Betrieb der Gasturbinenanlagen reduziert werden können.In today's modern power generation plants, such as. B. gas turbine plants, efficiency plays an important role because this reduces the cost of operating the gas turbine plants can be reduced.

Die Möglichkeit, den Wirkungsgrad zu erhöhen und damit die Betriebskosten zu reduzieren besteht darin, Einlasstemperaturen eines Verbrennungsgases innerhalb einer Gasturbine zu erhöhen.The possibility of increasing the efficiency and thus the Reducing operating costs is to reduce inlet temperatures of a combustion gas within a gas turbine increase.

Aus diesem Grund wurden keramische Wärmedämmschichten entwickelt, die auf thermisch belasteten Bauteilen, beispielsweise aus Superlegierungen, aufgebracht werden, die alleine den hohen Einlasstemperaturen auf Dauer nicht mehr standhalten könnten.For this reason, ceramic thermal barrier coatings have been developed those on thermally stressed components, for example Made of super alloys that are applied alone no longer withstand the high inlet temperatures could.

Die keramische Wärmedämmschicht bietet den Vorteil einer hohen Temperaturresistenz aufgrund ihrer keramischen Eigenschaften und das metallische Substrat den Vorteil der guten mechanischen Eigenschaften in diesem Verbund- oder Schichtsystem. Typischerweise ist zwischen dem Substrat in der keramischen Wärmedämmschicht eine Haftvermittlungsschicht mit der Zusammensetzung MCrAlY (Hauptbestandteile) aufgebracht, wobei M bedeutet, dass ein Metall aus der Gruppe Nickel, Chrom oder Eisen verwendet wird.The ceramic thermal barrier coating offers the advantage of one high temperature resistance due to their ceramic properties and the metallic substrate take advantage of good ones mechanical properties in this composite or layer system. Typically is between the substrate in the ceramic Thermal insulation layer an adhesion promoting layer with the Composition MCrAlY (main components) applied, where M means that a metal from the group nickel, chromium or Iron is used.

Die Zusammensetzung dieser MCrAlY-Schichten kann variieren, jedoch unterliegen alle MCrAlY-Schichten trotz der aufliegenden Keramikschicht einer Korrosion durch Oxidation, Sulfidation oder anderen chemischen und/oder mechanischen Angriffen.The composition of these MCrAlY layers can vary however, all MCrAlY layers are subject to the overlying ones Ceramic layer of corrosion by oxidation, sulfidation or other chemical and / or mechanical Attacks.

Die MCrAlY-Schicht degradiert dabei häufig in einem stärkeren Maße als das metallische Substrat (bspw. Ni-, Co basierte Superlegierung), d.h. dass die Lebensdauer des Verbundsystems aus Substrat und Schicht bestimmt wird durch die Lebensdauer der MCrAlY-Schicht.
Die MCrAlY-Schicht ist nach längerem Einsatz nur noch bedingt funktionstüchtig, hingegen kann das Substrat noch voll funktionstüchtig sein.The MCrAlY layer often degrades to a greater extent than the metallic substrate (for example Ni, Co-based superalloy), ie that the service life of the composite system consisting of substrate and layer is determined by the service life of the MCrAlY layer.
The MCrAlY layer is only partially functional after a long period of use, however, the substrate can still be fully functional.

Es besteht also der Bedarf, die im Einsatz degradierten Bauteile, beispielsweise Turbinenlaufschaufeln oder -leitschaufeln oder Brennkammerteile, aufzuarbeiten, wobei die korrodierten Schichten oder Zonen der MCrAlY-Schicht oder des Substrats abgetragen werden müssen, um eventuell neue MCrAlY-Schichten oder andere Schutzschichten und/oder wiederum eine Wärmedämmschicht aufzubringen. Die Verwendung von vorhandenen, benutzten Substraten führt zu einer Kostenreduzierung beim Betrieb von Gasturbinenanlagen.So there is a need to use the degraded components for example turbine blades or vanes or combustion chamber parts, where the corroded layers or zones of the MCrAlY layer or the Substrate must be removed to possibly new MCrAlY layers or other protective layers and / or again one Apply thermal insulation layer. The use of existing, used substrates leads to a cost reduction in the operation of gas turbine plants.

Dabei muss beachtet werden, dass das Design der Turbinenschaufel und der Leitschaufel nicht verändert wird, das heißt, dass ein gleichmäßiger Oberflächenabtrag vom Material erfolgt. Weiterhin dürfen keine Korrosionsprodukte zurückbleiben, die bei einer Neubeschichtung mit einer MCrAlY-Schicht und/oder einer anderen Schutzschicht und/oder einer keramischen Wärmedämmschicht eine Fehlerquelle bilden oder zu einer schlechten Haftung dieser Schichten führen würden.It should be noted that the design of the turbine blade and the vane is not changed, that means that the surface is evenly removed from the material he follows. Furthermore, no corrosion products are allowed remaining with a new coating with a MCrAlY layer and / or another protective layer and / or form a source of error in a ceramic thermal barrier coating or lead to poor adhesion of these layers would.

Die EP 759 098 B1 zeigt ein Verfahren zur Reinigung von Turbinenschaufelblättern, bei dem Kaliumhydroxid verwendet wird. EP 759 098 B1 shows a method for cleaning Turbine airfoils using potassium hydroxide becomes.

Ebenso ist es Stand der Technik, korrodierte Schichten durch Säurestrippen zu entfernen, wie es aus der US-PS 5,944,909 bekannt ist.
Die bekannten Verfahren führen oft zu keinem oder zu einem ungleichmäßigen Abtrag und sind auch sehr zeitintensiv.It is also prior art to remove corroded layers by acid stripping, as is known from US Pat. No. 5,944,909.
The known methods often lead to no or uneven removal and are also very time-consuming.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, dieses Problem zu überwinden.It is therefore an object of the invention to overcome this problem.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem vor einer Säurebehandlung eine Behandlung des Bauteils in einem Salzbad erfolgt.The object is achieved by a method according to claim 1, in which a treatment of the component before an acid treatment done in a salt bath.

Weitere vorteilhafte Verfahrensschritte sind in den Unteransprüchen aufgelistet.Further advantageous method steps are in the subclaims listed.

Es zeigen

Figur 1
ein Bauteil,
Figur 2
ein Schichtsystem,
Figur 3
eine Vorrichtung, um das erfindungsgemässe Verfahren durchzuführen, und
Figur 4
ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandeltes Bauteil.
Show it
Figure 1
a component,
Figure 2
a layer system,
Figure 3
a device for carrying out the method according to the invention, and
Figure 4
a component treated with the method according to the invention.

Figur 1 zeigt ein Bauteil 1, das mit dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden soll.Figure 1 shows a component 1, which with the inventive Procedure to be dealt with.

Das Bauteil 1, das bspw. aus Metall oder einer Metalllegierung besteht, weist einen Oberflächenbereich 10 auf, der bspw. durch Korrosion, Oxidation oder in sonstiger Art und Weise degradiert ist und entfernt werden soll.
Der Oberflächenbereich 10 besteht bspw. aus einem Oxid, das bei hohen Temperaturen entstanden ist. The component 1, which consists for example of metal or a metal alloy, has a surface area 10 which is degraded, for example by corrosion, oxidation or in some other way, and is to be removed.
The surface area 10 consists, for example, of an oxide that was formed at high temperatures.

Ebenso können auch nicht degradierte Bereiche durch das erfindungsgemässe Verfahren entfernt werden.Areas that are not degraded can also be methods according to the invention are removed.

Figur 2 zeigt ein weiteres Bauteil 1, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden kann.Figure 2 shows a further component 1, which with the invention Procedure can be treated.

Das Bauteil 1 besteht aus einem Substrat 4 (z. B. Nickel-, Kobalt-basierte Superlegierung) und einer Schicht 7 (z. B. MCrAlY), die degradiert ist und mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entfernt werden soll.
Ebenso kann auch das Substrat 4 degradiert sein, wobei die degradierten Bereiche des Substrats 4 dann bspw. ebenfalls mit entfernt werden.The component 1 consists of a substrate 4 (e.g. nickel, cobalt-based superalloy) and a layer 7 (e.g. MCrAlY) which is degraded and is to be removed using the method according to the invention.
Likewise, the substrate 4 can also be degraded, the degraded regions of the substrate 4 then also being removed, for example.

Bspw. in einem ersten Verfahrensschritt kann durch grobes mechanisches Vorreinigen, wie z.B. Sandstrahlen oder Strömungsschleifen ein erster Abtrag der zu entfernenden Schichtbereiche 7, 10 und/oder auch einer keramischen Wärmedämmschicht, die über der Schicht 7 angeordnet ist, erfolgen.
Die Behandlung mit Sandstrahlen und/oder Strömungsschleifen kann auch zwischen oder nach den einzelnen Salz- und Säurebehandlungen oder am Ende erfolgen.For example. In a first process step, rough mechanical pre-cleaning, such as sandblasting or flow grinding, can be used to first remove the layer regions 7, 10 to be removed and / or a ceramic thermal insulation layer which is arranged above the layer 7.
The treatment with sandblasting and / or flow grinding can also take place between or after the individual salt and acid treatments or at the end.

Dann erfolgt eine Behandlung des Bauteils 1, insbesondere der zu entfernenden Schichtbereiche 7, 10 in einem flüssigen Salzbad (Schmelze), in das zumindest die Bereiche 7, 10 des Bauteils 1 eingetaucht werden.
Unter dem Begriff Salze werden bspw. u.a. Verbindungen aus Metall (Metallion) und Säurerest (Säure weniger ein Wasserstoffion) also bspw. NaHCO3, Na2CO3, CaCO3 .. und/oder Basenrest verstanden.
Die Verwendung einer solchen Verbindung für das Salzbad setzt voraus, dass es zu einem chemischen Angriff des Salzes auf das Bauteil 1 kommt. The component 1, in particular the layer regions 7, 10 to be removed, is then treated in a liquid salt bath (melt) into which at least the regions 7, 10 of the component 1 are immersed.
The term salts is understood, for example, to mean, inter alia, compounds of metal (metal ion) and acid residue (acid less than a hydrogen ion), for example NaHCO 3 , Na 2 CO 3 , CaCO 3 .. and / or base residue.
The use of such a compound for the salt bath presupposes that the salt is chemically attacked on the component 1.

Es kann auch das gesamte Bauteil 1, eventuell mit einer Maskierung versehen, in das Salzbad eingetaucht werden.It can also the entire component 1, possibly with a Apply masking, immerse in the salt bath.

Das Salzbad besteht beispielsweise aus Natriumhydroxid (NaOH) oder Kaliumhydroxid (KOH) (also bspw. ein Schmelzbad, d.h. flüssig bei höheren Temperaturen als Raumtemperatur). Beide Salze können auch zusammen verwendet werden und weisen dann insbesondere ein Mischungsverhältnis von 50 zu 50 Volumenprozent auf.
Weitere Salzbäder sind denkbar.The salt bath consists, for example, of sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) (for example a melt bath, ie liquid at temperatures higher than room temperature). Both salts can also be used together and then in particular have a mixing ratio of 50 to 50 percent by volume.
Further salt baths are conceivable.

Ebenso kann bspw. auch Natriumoxid (NaO2) obigen Salzen als Sauerstofflieferant hinzugefügt werden, das den chemischen Angriff auf die zu entfernenden Bereiche verstärkt.
Weitere Sauerstofflieferanten sind denkbar, wie z.B. eine Sauerstoffzufuhr, Oxide oder Metalloxide.Likewise, sodium oxide (NaO 2 ) above salts can also be added, for example, as an oxygen supplier, which increases the chemical attack on the areas to be removed.
Other oxygen suppliers are conceivable, such as an oxygen supply, oxides or metal oxides.

Es können auch Behandlungen des Bauteils 1 in verschiedenen Salzbädern hintereinander vorgenommen werden.Treatments of component 1 can also be carried out in different ways Salt baths can be made one after the other.

Beispielsweise nach einer, bspw. nach jeder, Behandlung im Salzbad erfolgt eine Wässerung und/oder Trocknung.
Hierbei werden bspw. die Temperaturunterschiede zwischen Salzbad und dem Wässerungsmedium für einen Thermoschock verwendet, der den zu entfernenden Schichtbereich durch Rissbildung mechanisch schwächt.For example, after one, for example after each, treatment in a salt bath, washing and / or drying takes place.
Here, for example, the temperature differences between the salt bath and the washing medium are used for a thermal shock, which mechanically weakens the layer area to be removed due to the formation of cracks.

Nach der zumindest einen Salzbadbehandlung erfolgt eine Säurebehandlung in einem zumindest ersten Säurebad, das aus einer Säure oder einem Säuregemisch besteht.After the at least one salt bath treatment, one is carried out Acid treatment in an at least first acid bath that consists of an acid or a mixture of acids.

Dabei wird in einem ersten Schritt eine Säurebehandlung beispielsweise mit Salpetersäure HN03 und/oder Schwefelsäure H3PO4 durchgeführt.
Weitere Säuren (z.B. schweflige, sapeltrige Säure, Kohlensäure, Flußsäure,....) und/oder Säuregemische sind denkbar und sind auf das jeweilige Salzbad abgestimmt. In a first step, an acid treatment is carried out, for example, with nitric acid HN0 3 and / or sulfuric acid H 3 PO 4 .
Other acids (eg sulphurous, sapletous acid, carbonic acid, hydrofluoric acid, ...) and / or acid mixtures are conceivable and are tailored to the respective salt bath.

Nach einer möglichen weiteren Wässerung und Trocknung erfolgt bspw. noch eine zumindest einmalige Behandlung mit Salzsäure HCl als zweites Säurebad.
Weitere Säuren für das eventuelle zweite Säurebad sind denkbar, jedoch unterscheiden die sich von den Säuren des ersten Säurebads.After possible further washing and drying, there is, for example, an at least one treatment with hydrochloric acid HCl as a second acid bath.
Other acids for the eventual second acid bath are conceivable, but they differ from the acids of the first acid bath.

Beispielsweise nach einer, bspw. nach jeder, Behandlung mit Säure erfolgt eine Wässerung und/oder Trocknung.For example, after one treatment, for example after each treatment Acid is washed and / or dried.

Die einzelnen Behandlungsschritte, bei dem das Bauteil mit dem Salzbad oder den verschiedenen Säuren in Kontakt kommt, sowie das Wässern und Trocknen können jeweils für sich mehrfach wiederholt werden.The individual treatment steps in which the component with comes into contact with the salt bath or the various acids, as well as watering and drying can each be done multiple times be repeated.

Figur 3 zeigt eine Vorrichtung 22, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
Die Vorrichtung 22 besteht aus einem Behälter 19, in dem ein flüssiges Salz bzw. Salzgemisch oder eine Säure vorhanden ist.
In diese Flüssigkeit wird das Bauteil 1 eingetaucht.
Das Verfahren kann verkürzt bzw. verbessert werden, wenn eine Ultraschallsonde 16 in dem Bad 13 vorhanden ist und betrieben wird.FIG. 3 shows a device 22 with which the method according to the invention can be carried out.
The device 22 consists of a container 19 in which a liquid salt or salt mixture or an acid is present.
The component 1 is immersed in this liquid.
The method can be shortened or improved if an ultrasound probe 16 is present in the bath 13 and is operated.

Figur 4 zeigt ein Bauteil 1, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt worden ist.
Das Bauteil 1 weist keine korrodierten Bereiche mehr auf. FIG. 4 shows a component 1 which has been treated by the method according to the invention.
Component 1 no longer has any corroded areas.

Im Folgenden sind beispielhafte Behandlungsabfolgen aufgelistet:

  • 1. Strömungsschleifen
  • 2. Salzbad oder Salzgemischbad für 1,0 Stunde,
  • 3. Phosphorsäurebad für 1,0 Stunde,
  • 4. Sandstrahlen
  • 5. Salzsäurebad für 1,5 Stunden,
  • 6. Wässerung und/oder Trocknung
  • 7. Salzsäurebad für 1,5 Stunden,
  • 8. Ultraschallreinigung mit Komplexbildner
  • 1. Sandstrahlen
  • 2. Salzbad für 1,0 Stunde,
  • 3. Phosphorsäurebad für 1,0 Stunde,
  • 4. Strömungsschleifen
  • 5. Salzsäurebad für 2,0 Stunden,
  • 6. Wässerung und/oder Trocknung
  • 7. Salzsäurebad für 2,0 Stunden,
  • 8. Ultraschallreinigung mit Komplexbildner
    •
  • 1. Sandstrahlen
  • 2. Salzbad für 1,0 Stunde,
  • 3. Phosphorsäurebad für 1,0 Stunde,
  • 4. Strömungsschleifen
  • 5. Ultraschallreinigung mit Komplexbildner
  • 6. Salzsäurebad für 2,0 Stunden,
  • 9. Wässerung und/oder Trocknung
  • 7. Salzsäurebad für 2,0 Stunden
    •
  • 1. Salzbad für 1,0 Stunde,
  • 2. Phosphorsäurebad für 1,0 Stunde,
    •
  • 1. Salzbad
  • 2. Phosphorsäurebad
  • 3. Wässerung
  • 4. Phosphorsäurebad
    •
  • 1. Sandstrahlen
  • 2. Salzbad für 1,0 Stunde,
  • 3. Phosphor/Salpetersäurebad für 1,0 Stunde
    •
  • 1. Sandstrahlen
  • 2. Salzbad für 1,0 Stunde,
  • 3. Phosphor/Salpetersäurebad für 1,0 Stunde
  • 4. Salzsäurebad
    •
  • 1. Sandstrahlen
  • 2. Salzbad für 1,0 Stunde,
  • 3. Phosphorsäurebad für 1,0 Stunde
  • 4. Salzsäurebad
    •
  • 1. Sandstrahlen
  • 2. Salzbad für 1,0 Stunde,
  • 3. Salpetersäurebad für 1,0 Stunde
  • 4. Salzsäurebad
    •  Exemplary treatment sequences are listed below:
  • 1. Flow loops
  • 2. Salt bath or mixed salt bath for 1.0 hour,
  • 3. phosphoric acid bath for 1.0 hour,
  • 4. Sandblasting
  • 5. hydrochloric acid bath for 1.5 hours,
  • 6. Watering and / or drying
  • 7. hydrochloric acid bath for 1.5 hours,
  • 8. Ultrasonic cleaning with complexing agent
  • 1. Sandblasting
  • 2. salt bath for 1.0 hour,
  • 3. phosphoric acid bath for 1.0 hour,
  • 4. Flow loops
  • 5. hydrochloric acid bath for 2.0 hours,
  • 6. Watering and / or drying
  • 7. hydrochloric acid bath for 2.0 hours,
  • 8. Ultrasonic cleaning with complexing agent
  • 1. Sandblasting
  • 2. salt bath for 1.0 hour,
  • 3. phosphoric acid bath for 1.0 hour,
  • 4. Flow loops
  • 5. Ultrasonic cleaning with complexing agent
  • 6. hydrochloric acid bath for 2.0 hours,
  • 9. Watering and / or drying
  • 7. Hydrochloric acid bath for 2.0 hours
  • 1. salt bath for 1.0 hour,
  • 2. phosphoric acid bath for 1.0 hour,
  • 1. Salt bath
  • 2. phosphoric acid bath
  • 3. Watering
  • 4. phosphoric acid bath
  • 1. Sandblasting
  • 2. salt bath for 1.0 hour,
  • 3. Phosphorus / nitric acid bath for 1.0 hour
  • 1. Sandblasting
  • 2. salt bath for 1.0 hour,
  • 3. Phosphorus / nitric acid bath for 1.0 hour
  • 4. Hydrochloric acid bath
  • 1. Sandblasting
  • 2. salt bath for 1.0 hour,
  • 3. Phosphoric acid bath for 1.0 hour
  • 4. Hydrochloric acid bath
  • 1. Sandblasting
  • 2. salt bath for 1.0 hour,
  • 3. Nitric acid bath for 1.0 hour
  • 4. Hydrochloric acid bath

    • Das Strömungsschleifen (siehe dazu DE 199 02 422A1) eignet sich besonders für Bauteile 1, insbesondere für Schaufeln von Turbinen, mit Innenräumen, bei denen degradierte Bereiche im Innenraum vorhanden sind.Flow grinding (see DE 199 02 422A1) is suitable particularly for components 1, in particular for blades of Turbines, with interiors where degraded areas in the Interior are present.

    Außenbereiche werden vorzugsweise sandgestrahlt, wobei dort bspw. Korund verwendet wird. Outside areas are preferably sandblasted, being there For example, corundum is used.

    Dabei muss insbesondere der maximale Strahldruck und die Partikelgröße des Strahlguts eingestellt werden, um das Substrat nicht zu schädigen.The maximum jet pressure and the Particle size of the blasting material can be adjusted to the Do not damage the substrate.

    Für das Salzbad wird vorzugsweise ein Salz der Firma Degussa verwendet, das mit dem Handelsnamen DUFERRIT RS DGS vertrieben wird.
    Oxide des Bauteils, die dem Salzbad ausgesetzt werden, transformieren sich in oxidreichere Verbindungen, die besser säurelöslich sind.    A salt from Degussa, which is marketed under the trade name DUFERRIT RS DGS, is preferably used for the salt bath.
    Oxides of the component that are exposed to the salt bath are transformed into more oxide-rich compounds that are more acid-soluble.

    Die Ausdehnungskoeffizienten von Oxiden und Metallen sind i.a. unterschiedlich. Durch die Umsetzung der Bauteile 1 von einem warmen Salzbad in ein Abschreckwasserbad wird ein Thermoschock verursacht, der Risse in dem zu entfernenden Bereich (7,11) erzeugt und diesen mechanisch schwächt bspw. durch Vergrösserung der Angriffsflächen für Salz und/oder Säure.
    Dieser Thermoschock wird als zusätzliche Wirkung bei der Reinigung eingesetzt.
    Bei der Abschreckbehandlung ist darauf zu achten, dass ein gewisser Temperaturgradient im Bauteil nicht überschritten wird, damit keine Risse im Substrat oder Bauteil erzeugt werden.    The coefficients of expansion of oxides and metals are generally different. By moving the components 1 from a warm salt bath into a quenching water bath, a thermal shock is caused, which creates cracks in the area (7, 11) to be removed and weakens it mechanically, for example by enlarging the attack surfaces for salt and / or acid.
    This thermal shock is used as an additional effect when cleaning.
    During the quenching treatment, care must be taken that a certain temperature gradient in the component is not exceeded so that no cracks are generated in the substrate or component.

    Als Komplexbildner wird Diammonium EDTA verwendet. Der Komplexbildner kann Metalle binden, wodurch diese entfernt werden. Die Behandlung mit dem Komplexbildner kann zwischen, vor oder nach den einzelnen Salz- und Säurebehandlungen erfolgen.
    Auch hier kann ebenso eine Ultraschallsonde 16 in dem Bad 13 mit dem Komplexbildner benutzt werden, um das Verfahren zu beschleunigen.    Diammonium EDTA is used as the complexing agent. The complexing agent can bind metals, thereby removing them. The treatment with the complexing agent can take place between, before or after the individual salt and acid treatments.
    Here too, an ultrasound probe 16 can also be used in the bath 13 with the complexing agent in order to accelerate the process.

    Claims (15)

    Verfahren zum Entfernen eines Schichtbereichs (7,10) eines Bauteils (1),
    bei dem Säure verwendet wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bauteil (1) zuerst in zumindest einem Salzbad (13) behandelt wird, und
    dann in einem weiteren Verfahrensschritt zumindest einmal mit zumindest einer ersten Säure oder zumindest einem ersten Säuregemisch behandelt wird.    Method for removing a layer area (7, 10) of a component (1),
    where acid is used
    characterized in that
    the component (1) is first treated in at least one salt bath (13), and
    is then treated at least once in a further process step with at least one first acid or at least one first acid mixture.         Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    für das Salzbad (13) Natriumhydroxid (NaOH) und/oder Kaliumhydroxid (KOH) verwendet wird.    Method according to claim 1,
    characterized in that
    for the salt bath (13) sodium hydroxide (NaOH) and / or potassium hydroxide (KOH) is used.         Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    für das Salzbad (13) Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid in einem Mischungsverhältnis von 1 zu 1 (vol%) verwendet wird.    Method according to claim 2,
    characterized in that
    for the salt bath (13) potassium hydroxide and sodium hydroxide in a mixing ratio of 1 to 1 (vol%) is used.         Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Säure für das zumindest erste Säurebad (13) Salpetersäure (HNO3) oder Schwefelsäure (H3PO4) oder eine Mischung daraus verwendet wird.     Method according to claim 1,
    characterized in that
    nitric acid (HNO 3 ) or sulfuric acid (H 3 PO 4 ) or a mixture thereof is used as the acid for the at least first acid bath (13).         Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwei verschiedene Säurebäder (13) verwendet werden.    Method according to claim 1,
    characterized in that
    two different acid baths (13) can be used.         Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Säure für das zweite Säurebad (13) Salzsäure (HCl) verwendet wird.    Method according to claim 1,
    characterized in that
    hydrochloric acid (HCl) is used as the acid for the second acid bath (13).         Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zuerst Salpetersäure (HNO3) oder Schwefelsäure (H3PO4) oder eine Mischung daraus, und
    dann Salzsäure (HCl) verwendet wird.    Method according to claim 5,
    characterized in that
    first nitric acid (HNO 3 ) or sulfuric acid (H 3 PO 4 ) or a mixture thereof, and
    then hydrochloric acid (HCl) is used.         Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bauteil (1) in einem Zwischen- oder Endschritt mit einem Komplexbildner behandelt wird.    Method according to claim 1,
    characterized in that
    the component (1) is treated with a complexing agent in an intermediate or final step.         Verfahren nach Anspruch 1 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Ultraschallsonde (16) in dem Bad (13) verwendet wird, um das Verfahren zu beschleunigen.     A method according to claim 1 or 8,
    characterized in that
    an ultrasound probe (16) is used in the bath (13) to accelerate the process.         Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    vor der Behandlung des Bauteils (1) im Salzbad (13) und/oder
    nach der Behandlung im Salzbad (13) und/oder
    nach der ersten Säurebehandlung und/oder
    nach einer weiteren Säurebehandlung
    das Bauteil (1) mit dem zu entfernenden Schichtbereich (7,10) sandgestrahlt wird oder
    ein Strömungsschleifen mit dem Bauteil (1) durchgeführt wird.    Method according to claim 1,
    characterized in that
    before the treatment of the component (1) in the salt bath (13) and / or
    after treatment in a salt bath (13) and / or
    after the first acid treatment and / or
    after another acid treatment
    the component (1) with the layer region (7, 10) to be removed is sandblasted or
    a flow grinding is carried out with the component (1).         Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dem Salzbad zumindest ein Sauerstofflieferant hinzugefügt wird.    Method according to claim 1,
    characterized in that
    at least one oxygen supplier is added to the salt bath.         Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zumindest eine Sauerstofflieferant ein Oxid ist.    A method according to claim 11,
    characterized in that
    the at least one oxygen supplier is an oxide.         Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zumindest eine Sauerstofflieferant ein Metalloxid ist.    The method of claim 11 or 12,
    characterized in that
    the at least one oxygen supplier is a metal oxide.         Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Metalloxid Natriumoxid (NaO2) ist.     A method according to claim 13,
    characterized in that
    the metal oxide is sodium oxide (NaO 2 ).         Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in zumindest einem Zwischenschritt eine Wässerung und/oder Trocknung des Bauteils (1) durchgeführt wird.    Method according to claim 1,
    characterized in that
    in at least one intermediate step, the component (1) is washed and / or dried.
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