RU2716330C1 - Method of processing perforating holes and inner cavity of turbomachine blade - Google Patents

Method of processing perforating holes and inner cavity of turbomachine blade Download PDF

Info

Publication number
RU2716330C1
RU2716330C1 RU2019137220A RU2019137220A RU2716330C1 RU 2716330 C1 RU2716330 C1 RU 2716330C1 RU 2019137220 A RU2019137220 A RU 2019137220A RU 2019137220 A RU2019137220 A RU 2019137220A RU 2716330 C1 RU2716330 C1 RU 2716330C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
granules
brush
perforations
cavity
Prior art date
Application number
RU2019137220A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аскар Джамилевич Мингажев
Николай Константинович Криони
Раис Калимуллович Давлеткулов
Original Assignee
Аскар Джамилевич Мингажев
Николай Константинович Криони
Раис Калимуллович Давлеткулов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аскар Джамилевич Мингажев, Николай Константинович Криони, Раис Калимуллович Давлеткулов filed Critical Аскар Джамилевич Мингажев
Priority to RU2019137220A priority Critical patent/RU2716330C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716330C1 publication Critical patent/RU2716330C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16Polishing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to dry electrochemical polishing of blades of turbomachines. Method comprises placing blade into medium of granules made of anion exchangers impregnated with electrolyte solution, providing conductivity of said granules and ion removal of metal with removal of microprojections from the processed blade surface and having dimensions not exceeding the minimum cross-sectional dimension of the smallest of perforations. An electrode is placed in the inner cavity of the blade, bristles of the brush are tightly pressed to the inner surface of the cavity of the blade, contact of the treated surface of the blade with the granules is carried out, an alternating magnetic field is applied to the base of the brush made of magnetic material, bringing the brush into reciprocation, moving the granules through the blade cavity and its perforations, note here that electric potential opposite to sign is supplied to the electrode and blade, and inner cavity of blade and edges of blade perforations are treated.
EFFECT: higher quality and uniformity of processing perforated holes while increasing processing efficiency.
10 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для сухого электрохимического полирования лопаток турбомашин, например внутренней полости и перфорационных отверстий на лопатке турбины газотурбинного двигателя.The invention relates to mechanical engineering and can be used for dry electrochemical polishing of turbomachine blades, for example, the internal cavity and perforation holes on a turbine blade of a gas turbine engine.

Прошивка перфорационных отверстий в деталях из труднообрабатываемых материалов производится электрохимической струйной обработкой (Патент США №4,578,164. МПК C25F 3/16; C25F 3/00; В23Н 09/02. Method of electrolytically finishing spray-hole of fuel injection nozzle./ Опубл. 1986 г), электроэрозионной обработкой (Патент РФ №2625378. МПК В23Н 9/14, В23Н 7/00 / Способ групповой прошивки отверстий и устройство для его реализации. / Опубл. Бюл. №20, 2017 г.) или лазерной прошивкой (патент РФ №2192341, МПК B23K 26/38, Способ прошивки прецизионных отверстий лазерным излучением, опубл. Бюл. №31, 2002 г.). Наиболее широкое распространение в данной области получили способы прошивки перфорационных отверстий, основанные на электроэрозионном и лазерном методах обработки. Однако, обработка этими методами приводит к образованию в зоне прошивки отверстий, в том числе и на их внутренних поверхностях, дефектного слоя, снижающего эксплуатационные характеристики обработанных деталей, и требующих в этой связи удаления этого слоя.The perforation holes in parts of difficult materials are pierced by electrochemical blasting (US Patent No. 4,578,164. IPC C25F 3/16; C25F 3/00; B23H 09/02. Method of electrolytically finishing spray-hole of fuel injection nozzle./ Publ. 1986 g), by electrical discharge machining (RF Patent No. 2625378. IPC V23H 9/14, V23H 7/00 / Method for group hole flashing and a device for its implementation. / Publ. Bull. No. 20, 2017) or laser firmware (RF patent No. 2192341, IPC B23K 26/38, Method for piercing precision holes with laser radiation, publ. Bull. No. 31, 2002). The most widespread in this area are methods of piercing perforations based on EDM and laser processing methods. However, processing by these methods leads to the formation of holes in the firmware zone, including on their internal surfaces, of a defective layer, which reduces the operational characteristics of the machined parts, and requiring the removal of this layer in this regard.

Известен способ электрохимикомеханической обработки (А.С. СССР №1085734. МПК В23Р 1/04, опубл. 15.04.1984), где съем припуска по длине канала осуществляется за счет ударного возвратно-поступательного действия инструмента.A known method of electrochemical and mechanical processing (AS USSR No. 1085734. IPC V23P 1/04, publ. 04/15/1984), where the removal of the allowance along the length of the channel is carried out due to the shock reciprocating action of the tool.

Недостатком данного способа является низкое качество обработки поверхности детали, поскольку используются силовые механические воздействия на поверхностный слой материала детали.The disadvantage of this method is the low quality of the surface treatment of the part, since the use of mechanical force on the surface layer of the material of the part.

Известен способ электрохимической обработки отверстий и электрод-инструмент (патент RU №2166416, МПК В23Н 5/06, опубл. Бюл. №13, 2001 г.), в котором используют биполярный катод-инструмент, выполненный из чередующихся абразивных и токопроводящих брусков на его формообразующей части, при этом катоду-инструменту одновременно сообщают вращение и вибрацию с обеспечением контакта анода-детали и катода-инструмента.A known method of electrochemical machining of holes and an electrode tool (patent RU No. 2166416, IPC V23H 5/06, publ. Bull. No. 13, 2001), which uses a bipolar cathode tool made of alternating abrasive and conductive bars on it the forming part, while the cathode-tool is simultaneously informed of rotation and vibration, ensuring contact between the anode-part and the cathode-tool.

Известен также способ и устройство для обработки внутренних поверхностей каналов (патент РФ №2251472, МПК B23H 5/06, опубл. Бюл. №13, 2005). Способ включает перемещение вдоль оси обработки штанги с электродом-инструментом. При этом устройство для электрохимико-механической обработки каналов включает штангу с электродом-инструментом, содержащим рабочую часть, переднюю направляющую и калибрующий элемент с прорезями.There is also a known method and device for processing the inner surfaces of the channels (RF patent No. 2251472, IPC B23H 5/06, publ. Bull. No. 13, 2005). The method includes moving along the axis of processing of the rod with the electrode-tool. Moreover, the device for electrochemical-mechanical processing of channels includes a rod with an electrode-tool containing a working part, a front guide and a calibrating element with slots.

Известен также способ анодно-абразивного полирования отверстий (патент РФ №2588953, МПК В23Н 5/06, опубл. Бюл. №19, 2016 г), который включает перемещение электрода-инструмента по внутренней поверхности канала вдоль его оси при подключении детали к аноду, а электрода-инструмента к катоду.There is also a method of anode-abrasive polishing of holes (RF patent No. 2588953, IPC B23H 5/06, publ. Bull. No. 19, 2016), which includes moving the electrode tool along the inner surface of the channel along its axis when connecting the part to the anode, and the electrode-tool to the cathode.

При электроэрозионном или лазерном прожиге перфорационных отверстий на лопатках из жаропрочных сплавов в зонах прожига отверстий образуется дефектный слой, который необходимо удалять.When electroerosive or laser burning of perforations on blades made of heat-resistant alloys in the areas of burning holes, a defective layer forms, which must be removed.

Известен также способ [Н.К. Фотеев, Качество поверхности после электроэрозионной обработки / СТИН, № 8, 1997, с. 43-48], в котором поверхность детали подготавливают путем электроэрозионной обработки и последующих температурных выдержек, направленных на повышение качества поверхности после электроэрозионной обработки. Известен способ удаления дефектного слоя материала в зоне прошивки отверстий на пере лопатки гидроабразивной обработкой (А.С. СССР №1315258 МПК В24В 31/116, опубл. 1987 г.), включающий снятие дефектного слоя в перфорационных отверстиях в лопатке за счет движения через них абразивной массы.There is also a known method [N.K. Foteev, Surface quality after EDM / STIN, No. 8, 1997, p. 43-48], in which the surface of the part is prepared by electric discharge machining and subsequent temperature exposures aimed at improving the quality of the surface after electric discharge machining. There is a method of removing a defective layer of material in the area of piercing holes on a blade of a blade with hydroabrasive treatment (AS USSR No. 1315258 MPK V24V 31/116, publ. 1987), which includes removing the defective layer in the perforation holes in the blade due to movement through them abrasive mass.

Рассмотренные выше способы либо непригодны (А.С. СССР №1085734, патент RU №2166416, патент РФ №2588953,) для снятия дефектного слоя в перфорационных отверстиях на пере лопатки, либо не обеспечивают высокого качества и однородности их обработки (А.С. СССР №1315258).The above methods are either unsuitable (AS USSR No. 1085734, patent RU No. 2164416, patent of the Russian Federation No. 2588953) for removing the defective layer in the perforation holes on the shoulder blades, or do not provide high quality and uniformity of their processing (A.S. USSR No. 1315258).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа способа, является способ обработки перфорационных отверстий и внутренней полости лопатки турбомашины, включающий помещение лопатки в электропроводящую среду, размещение в упомянутой электропроводящей среде по крайней мере одного электрода, подачу на электрод и лопатку противоположного по знаку электрического потенциала и обработку внутренней полости лопатки и кромок перфорационных отверстий лопатки путем пропускания электрического тока через упомянутую электропроводящую среду (Патент США, № 5,306,401. МПК В23Н 9/16; В23Н 9/10; В23Н 9/00. Method for drilling cooling holes in turbine blades. Опубл. 1994 г).The closest technical solution, selected as a prototype of the method, is a method for processing perforations and the internal cavity of a turbomachine blade, which includes placing the blade in an electrically conductive medium, placing at least one electrode in said electrically conductive medium, and supplying an electrode with an opposite potential sign in the electrode and blade and processing the inner cavity of the blade and the edges of the perforation holes of the blade by passing an electric current through said electron a conductive medium (US Patent No. 5,306,401. IPC B23H 9/16; B23H 9/10; B23H 9/00. Method for drilling cooling holes in turbine blades. Publ. 1994).

Однако известный способ (патент США, №5,306,401) не обеспечивает высокое качество и производительность обработки перфорационных отверстий, поскольку количество обрабатываемых перфорационных отверстий в лопатках современных газовых турбин составляет в среднем от 50 до 300 штук. При этом индивидуальная обработка каждого перфорационного отверстия значительно снижает производительность обработки, а необходимость внедрения электрода-инструмента в предварительно прошитое отверстие требует особо высокой точности, и возникающая при этом погрешность взаимного расположения электрода-инструмента и прошитого перфорационного отверстия приводит к снижению качества обработки.However, the known method (US patent No. 5,306,401) does not provide high quality and productivity of processing perforations, since the number of processed perforations in the blades of modern gas turbines is on average from 50 to 300 pieces. In this case, the individual processing of each perforation hole significantly reduces the processing performance, and the need to introduce the electrode-tool into the previously stitched hole requires particularly high accuracy, and the resulting error in the relative position of the electrode-tool and the stitched perforation reduces the quality of processing.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества и однородности обработки перфорационных отверстий в полых лопатках турбомашины, при обеспечении высокой производительности их обработки, за счет интенсификации процесса и обеспечения равномерного взаимодействия обрабатывающей среды с поверхностями лопатки.The task to which the invention is directed is to improve the quality and uniformity of the processing of perforations in the hollow blades of a turbomachine, while ensuring high productivity of their processing, due to the intensification of the process and ensuring uniform interaction of the processing medium with the surfaces of the blades.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества и однородности обработки перфорационных отверстий в полых лопатках турбомашины при повышении производительности обработки.The technical result of the invention is to improve the quality and uniformity of the processing of perforations in the hollow blades of a turbomachine while increasing processing productivity.

Технический результат достигается за счет того, что в способе обработки перфорационных отверстий и внутренней полости лопатки турбомашины, включающем помещение лопатки в электропроводящую среду, размещение в упомянутой электропроводящей среде по крайней мере одного электрода, подачу на электрод и лопатку противоположного по знаку электрического потенциала и обработку внутренней полости лопатки и кромок перфорационных отверстий лопатки путем пропускания электрического тока через упомянутую электропроводящую среду в отличие от прототипа используют по крайней мере один внутренний электрод, размещают его во внутренней полости лопатки, используют по крайней мере одну щетку с щетинами из электроизоляционного материала закрепленными на основании из магнитного материала, вводят щетку во внутреннюю полость лопатки, используют по крайней мере один внешний электрод, размещают его с внешней стороны лопатки, используют в качестве электропроводящей среды гранулы, выполненные из анионитов, пропитанных раствором электролита, обеспечивающего электропроводность упомянутых гранул и ионный унос металла с удалением микровыступов с обрабатываемой поверхности лопатки и имеющих размеры не превышающие минимальный размер поперечного сечения наименьшего из перфорационных отверстий лопатки, осуществляют контакт обрабатываемой поверхности лопатки с упомянутыми гранулами, при обеспечении контакта между упомянутыми гранулами, прикладывают на основание щетки магнитное поле и изменяя воздействие магнитного поля на основание щетки приводят щетку в возвратно-поступательное движение, обеспечивающее, проникновение и возвратно-поступательное движение щетин в перфорационных отверстиях лопатки, осуществляют перемещение гранул через полость лопатки и ее перфорационные отверстия и проводят снятие дефектного слоя с внутренней поверхности перфорационных отверстий, скругление кромок перфорационных отверстий до заданной величины и электрополирование до получения заданной шероховатости обрабатываемых поверхностей лопатки.The technical result is achieved due to the fact that in the method of processing the perforation holes and the inner cavity of the turbomachine blade, which includes placing the blade in the electrically conductive medium, placing at least one electrode in said electrically conductive medium, supplying the opposite potential electric sign to the electrode and blade and processing the internal cavity of the blade and the edges of the perforated holes of the blade by passing an electric current through said electrically conductive medium, in contrast to the totip use at least one inner electrode, place it in the inner cavity of the blade, use at least one brush with bristles of electrical insulation material fixed to the base of the magnetic material, insert the brush into the inner cavity of the blade, use at least one external electrode, place it from the outside of the blade, use as a conductive medium granules made of anion exchangers impregnated with a solution of electrolyte, providing electrical conductivity of the above granules and ion ablation of metal with removal of microprotrusions from the blade surface being treated and having dimensions not exceeding the minimum cross-sectional dimension of the smallest of the blade perforation holes, the surface of the blade being machined is contacted with said granules, while ensuring contact between said granules, a magnetic field is applied to the brush base and by changing the effect of a magnetic field on the base of the brush, the brush is brought into reciprocating motion, which ensures penetration and the reciprocating motion of the bristles in the perforation holes of the scapula, carry out the movement of granules through the cavity of the scapula and its perforation holes and carry out the removal of the defective layer from the inner surface of the perforation holes, rounding the edges of the perforation holes to a predetermined value and electro polishing to obtain a given roughness of the processed surfaces of the scapula.

Кроме того, возможно использование следующих дополнительных приемов способа: изменение воздействия магнитного поля на основание щетки проводят путем создания переменного магнитного поля и/или путем вращения лопатки в среде гранул относительно упомянутого магнитного поля, причем ось вращения лопатки и ось основания щетки располагают в направлении, пересекающем силовые линии магнитного поля; используют щетку с основанием в виде стержня, с расположением щетин, образующим шнек, приводят щетку во вращательное движение относительно оси стержня в направлении, обеспечивающим подачу гранул во внутреннюю полость лопатки, а основание щетки используют в качестве электрода; приводят упомянутые гранулы в вибрационное движение частотой от 50 - 400 Гц, обеспечивающее равномерное омывание гранулами обрабатываемой поверхности лопатки; в качестве анионитов гранул используют ионообменные смолы, полученные на основе сополимеризации либо полистирола, либо полиакрилата и дивинилбензола; размеры гранул выбирают из диапазона от 0,05 до 0,2 мм при минимальном диаметре перфорационных отверстий лопатки от 0,4 до 1,2 мм; обработку гранулами проводят либо подавая на лопатку положительный, а на гранулы отрицательный электрический потенциал от 25 до 35 В; обработку гранулами проводят в импульcном режиме со сменой полярности, при диапазоне частот импульсов от 20 до 250 Гц, периоде импульсов от 4,3 мкс до 72 мкс, при амплитуде тока положительной полярности во время импульса от +20 до 120 А и его длительности 0,2 до 1,4 мкс, при амплитуде тока отрицательной полярности во время импульса от 25 до 40% от используемой амплитуды тока положительной полярности, и его длительности 0,1 до 0,6 мкс при прямоугольной или трапециидальной форме выходных импульсов тока и длительности пауз между импульсами от 4 мкс до 70 мкс; в качестве лопатки турбомашины используют, лопатку, выполненную из никелевого сплава, а в качестве электролитов для пропитки упомянутых гранул из анионитов используют один из следующих водных растворов: водный раствор соли фторида аммония концентрацией 6-9,0 г/л, или водный раствор сульфата аммония с концентрацией 0,8-3,4 г/л или водный раствор, содержащий серную и ортофосфорную кислоты, блок-сополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилолеата при следующем соотношении компонентов, мас. %:In addition, you can use the following additional methods: changing the effect of a magnetic field on the base of the brush is carried out by creating an alternating magnetic field and / or by rotating the blade in the medium of the granules relative to the magnetic field, and the axis of rotation of the blade and the axis of the base of the brush are located in the direction intersecting magnetic field lines; use a brush with a base in the form of a rod, with the location of the bristles forming a screw, cause the brush to rotate relative to the axis of the rod in a direction that feeds granules into the inner cavity of the blade, and the base of the brush is used as an electrode; the said granules are brought into vibrational motion with a frequency from 50 to 400 Hz, which ensures uniform washing with granules of the treated blade surface; as anion exchangers of granules, ion-exchange resins obtained based on the copolymerization of either polystyrene or polyacrylate and divinylbenzene are used; the size of the granules is selected from a range from 0.05 to 0.2 mm with a minimum diameter of the perforated holes of the blade from 0.4 to 1.2 mm; processing with granules is carried out either by supplying a positive electric potential to the blade, and a negative electric potential from 25 to 35 V to the granules; the granules are processed in a pulsed mode with a polarity reversal, with a pulse frequency range of 20 to 250 Hz, a pulse period of 4.3 μs to 72 μs, and a positive polarity current amplitude during a pulse of +20 to 120 A and its duration 0, 2 to 1.4 μs, with the amplitude of the current of negative polarity during the pulse from 25 to 40% of the used amplitude of the current of positive polarity, and its duration of 0.1 to 0.6 μs with a rectangular or trapezoidal shape of the output current pulses and the duration of the pauses between pulses from 4 μs to 70 μs; as a blade of a turbomachine, a blade made of a nickel alloy is used, and as electrolytes for impregnating the said granules from anion exchangers, one of the following aqueous solutions is used: an aqueous solution of ammonium fluoride salt with a concentration of 6-9.0 g / l, or an aqueous solution of ammonium sulfate with a concentration of 0.8-3.4 g / l or an aqueous solution containing sulfuric and phosphoric acid, a block copolymer of ethylene oxide and propylene and the sodium salt of sulfonated butyl oleate in the following ratio, wt. %:

серная кислотаsulfuric acid 10-3010-30 ортофосфорная кислотаorthophosphoric acid 40-8040-80 блок-сополимер окисей этилена и пропиленаblock copolymer of ethylene oxide and propylene 0,05-1,10.05-1.1 натриевая соль сульфированного бутилолеатаsulfonated butyl oleate sodium 0,01-0,050.01-0.05 водаwater остальное,rest,

подают направленный сплошной поток гранул во внутреннюю полость лопатки, при этом лопатку размещают отверстием во внутреннюю полость к потоку гранул, совмещая продольную ось лопатки с направлением потока гранул, обеспечивая нагнетание гранул во внутреннюю полость лопатки, лопатку с электродами вращают относительно ее продольной оси; после скругления кромок перфорационных отверстий внутренние электроды извлекают из полости лопатки, лопатку размещают поперек потока гранул и вращая ее относительно продольной оси проводят электрополирование поверхности пера лопатки.a directed continuous flow of granules is fed into the inner cavity of the blade, while the blade is placed with a hole in the inner cavity to the flow of granules, combining the longitudinal axis of the blade with the direction of flow of the granules, providing injection of granules into the internal cavity of the blade, the blade with electrodes rotate relative to its longitudinal axis; after rounding the edges of the perforations, the internal electrodes are removed from the cavity of the blade, the blade is placed across the flow of granules, and rotating it relative to the longitudinal axis, the surface of the feather blade is electropolished.

Изобретение поясняется рисунками, где на фиг. 1 показано осуществление процесса обработки перфорационных отверстий лопатки гранулами-анионитами (в продольном разрезе), на фиг. 2 показан процесс колебания щетки внутри полости лопатки при воздействии магнитного поля (фиг. 2a - при движении щетки вверх, фиг. 2a - при движении щетки вниз); на фиг. 3 показан процесс обработки внутренней поверхности и перфорационных отверстий на пере лопатки в результате движения гранул через перфорационные отверстия в результате колебания щетки. На фигурах 1-3 обозначено: 1 - лопатка; 2 - внутренняя полость лопатки; 3 - перфорационные отверстия; 4 - щетка; 5 - щетины; 6 - основание щетки; 7 - гранулы; 8 - электроизолированный участок основания щетки; 9 - открытый участок основания щетки. (Сплошными прямыми стрелками показано направление движения гранул, полой стрелкой -направление перемещения щетки под воздействием магнитного поля, дуговой стрелкой - направление вращения щетки. S и N - обозначение магнитного поля.)The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the implementation of the process of processing the perforation holes of the blade with anion-exchange granules (in longitudinal section), FIG. 2 shows the process of oscillation of the brush inside the cavity of the scapula when exposed to a magnetic field (Fig. 2a - when the brush moves up, Fig. 2a - when the brush moves down); in FIG. Figure 3 shows the processing of the inner surface and the perforation holes on the blade of the blade as a result of the movement of the granules through the perforations as a result of the vibrations of the brush. In figures 1-3 indicated: 1 - shoulder blade; 2 - the internal cavity of the scapula; 3 - perforation holes; 4 - brush; 5 - bristles; 6 - the base of the brush; 7 - granules; 8 - electrically insulated section of the base of the brush; 9 - an open section of the base of the brush. (The solid straight arrows show the direction of movement of the granules, the hollow arrow indicates the direction of movement of the brush under the influence of a magnetic field, the arc arrow indicates the direction of rotation of the brush. S and N indicate the magnetic field.)

Заявляемый способ обработки перфорационных отверстий и внутренней полости лопатки турбомашины осуществляется следующим образом. В рабочую камеру установки помещают обрабатываемые лопатки 1 с перфорационными отверстиями 3. Лопатку 1 подготавливают к обработке перфорационных отверстий 3 (фиг. 1). Во внутреннюю полость 2 лопатки 1 помещают щетку 4, щетины которой выполнены из электроизоляционного материала и, по крайней мере один внутренний электрод (например, при использовании в качестве электрода металлического основания 6 щетки 4, с открытыми участками 9 для осуществления контакта с гранулами 7 (фиг. 3). Лопатку 1 с щеткой 4 и внутренним электродом 9 помещают в среду гранул 7 с внешним электродом в рабочую камеру установки (не показано), присоединяют внутренний электрод - основание щетки 6 и лопатку 1 к источнику электрического тока, обеспечивая подачу на электрод 6 и лопатку 1 противоположного по знаку электрического потенциала и проводят обработку внутренней полости 2 и кромок перфорационных отверстий 3 лопатки путем пропускания электрического тока через гранулы 7. Используют по крайней мере одну щетку 4 с щетинами 5, выполненными из электроизоляционного материала, расположенными, например, образуя шнек на основании 6 в виде металлического, магнитного стержня, размерами, соответствующими внутренней полости 2 лопатки 1 и заполняющие всю обрабатываемую полость 2 лопатки 1. Щетины 5 плотно прижимают к внутренней поверхности полости 2 лопатки 1. Используют по крайней мере один внешний электрод, размещают его с внешней стороны лопатки 1, используют в качестве электропроводящей среды гранулы-аниониты 6, пропитанные раствором электролита, обеспечивающего электропроводность гранул и ионный унос металла с удалением микровыступов с обрабатываемой поверхности лопатки 1. Используют источник магнитного поля (постоянный магнит или электромагнит, обеспечивающий переключение полюсов). Размеры гранул 7 не должны превышать минимальный размер поперечного сечения наименьшего из перфорационных отверстий 3. Осуществляют контакт обрабатываемой поверхности лопатки 1 с гранулами 7, при обеспечении контакта между гранулами 7, приводят щетку 4 в возвратно-поступательное движение, включают внешнее магнитное поле, а при использовании щетки-шнека 4 обеспечивают при его вращении, дополнительную подачу гранул 7 во внутреннюю полость 2 лопатки 1. Колебание щетки 4 под воздействием переменного магнитного поля, обеспечивает проникновение гранул 7 под воздействием щетин 5 в перфорационные отверстия 3 лопатки 1 (фиг. 3). Вращение щетки-шнека 4, колебание под воздействием магнитного поля, подача гранул 7 под внешним воздействием (использование потока гранул 7) осуществляют перемещение гранул 7 через полость 2 лопатки 1 и ее перфорационные отверстия 3 и проводят снятие дефектного слоя с внутренней поверхности перфорационных отверстий 3, а также скругление кромок перфорационных отверстий 3 до заданной величины и электрополирование до получения заданной шероховатости обрабатываемых поверхностей лопатки 1. Кроме того, для устранения забивания перфорационных отверстий 3, при движении щетки 4 щетины 5 проникают в перфорационные отверстия 3, проталкивая застрявшие гранулы-аниониты 6 (фиг. 2, фиг. 3). При обработке лопатки 1 гранулы-аниониты 7 можно приводить в вибрационное движение частотой от 50-400 Гц, которое, в ряде случаев обеспечивает равномерное омывание гранулами 6 обрабатываемой поверхности лопатки 1. В качестве материалов гранул-анионитов 6 могут быть использованы ионообменные смолы, полученные на основе сополимеризации либо полистирола, либо полиакрилата и дивинилбензола. Исходя из используемый для охлаждения лопатки размеров перфорационных отверстий 3, размеры гранул-анионитов 6 выбирают из диапазона от 0,05 до 0,2 мм при минимальном диаметре перфорационных отверстий 3 лопатки 1 от 0,4 до 1,2 мм. Обработку гранулами 7 можно проводить либо подавая на лопатку положительный, а на гранулы отрицательный электрический потенциал от 25 до 35 В, либо в импульcном режиме со сменой полярности, при диапазоне частот импульсов от 20 до 250 Гц, периоде импульсов от 4,3 мкс до 72 мкс, при амплитуде тока положительной полярности во время импульса от +20 до 120 А и его длительности 0,2 до 1,4 мкс, при амплитуде тока отрицательной полярности во время импульса от 25 до 40% от используемой амплитуды тока положительной полярности, и его длительности 0,1 до 0,6 мкс, при прямоугольной или трапециидальной форме выходных импульсов тока и длительности пауз между импульсами от 4 мкс до 70 мкс.The inventive method of processing perforations and the internal cavity of the blades of a turbomachine is as follows. Machined blades 1 with perforations 3 are placed in the working chamber of the installation. The blade 1 is prepared for processing perforations 3 (Fig. 1). A brush 4 is placed in the inner cavity 2 of the blade 1, the bristles of which are made of an insulating material and at least one internal electrode (for example, when using the metal base 6 of the brush 4, with open sections 9 for contact with granules 7 (Fig. 3). A blade 1 with a brush 4 and an internal electrode 9 is placed in the medium of granules 7 with an external electrode in the working chamber of the installation (not shown), an internal electrode is attached - the base of the brush 6 and the blade 1 to an electric current source, providing By feeding the electric potential opposite in sign to the electrode 6 and the blade 1, the inner cavity 2 and the edges of the perforation holes 3 of the blade are processed by passing electric current through the granules 7. At least one brush 4 with bristles 5 made of insulating material located , for example, forming a screw on the base 6 in the form of a metal, magnetic rod, with dimensions corresponding to the inner cavity 2 of the blade 1 and filling the entire cavity 2 of the blade 1. the cores 5 are pressed tightly against the inner surface of the cavity 2 of the blade 1. Use at least one external electrode, place it on the outside of the blade 1, use anion exchange granules 6 impregnated with an electrolyte solution that provides electrical conductivity of the granules and ion ablation of metal with removal of microprotrusions from the treated surface of the blade 1. Use a source of magnetic field (permanent magnet or electromagnet, providing pole switching). The size of the granules 7 should not exceed the minimum cross-sectional size of the smallest of the perforations 3. The surface of the blade 1 is contacted with granules 7, while ensuring contact between granules 7, brush 4 is reciprocated, external magnetic field is turned on, and when using auger brushes 4 provide, when it is rotated, an additional supply of granules 7 into the inner cavity 2 of the blade 1. The oscillation of the brush 4 under the influence of an alternating magnetic field provides penetration granules 7 under the influence of bristles 5 in the perforation holes 3 of the blade 1 (Fig. 3). Rotation of the screw brush 4, oscillation under the influence of a magnetic field, the supply of granules 7 under external influence (using a flow of granules 7) carry out the movement of granules 7 through the cavity 2 of the blade 1 and its perforation holes 3 and carry out the removal of the defective layer from the inner surface of the perforation holes 3, as well as rounding the edges of the perforation holes 3 to a predetermined value and electropolishing to obtain a given roughness of the machined surfaces of the blade 1. In addition, to eliminate clogging of the perforation holes Verstov 3, 4 of the brush bristle 5 motion penetrate into the perforations 3, pushing jammed granules anion-6 (FIG. 2, FIG. 3). When processing the blade 1, anion exchange granules 7 can be brought into vibrational motion with a frequency of 50-400 Hz, which, in some cases, provides uniform washing with granules 6 of the treated surface of the blade 1. Ion exchange resins obtained on the basis of anion exchange resin granules 6 can be used. based on the copolymerization of either polystyrene or polyacrylate and divinylbenzene. Based on the dimensions of the perforation holes 3 used for cooling the blades, the sizes of granules-anion exchangers 6 are selected from the range from 0.05 to 0.2 mm with a minimum diameter of the perforation holes 3 of the blade 1 from 0.4 to 1.2 mm. Processing with granules 7 can be carried out either by supplying a positive and negative electric potential to the blade from 25 to 35 V, or in a pulse mode with a polarity reversal, with a pulse frequency range of 20 to 250 Hz, a pulse period of 4.3 μs to 72 μs, when the amplitude of the current of positive polarity during the pulse is from +20 to 120 A and its duration is 0.2 to 1.4 μs, when the amplitude of the current of negative polarity during the pulse is from 25 to 40% of the used amplitude of the current of positive polarity, and Duration 0.1 to 0.6 μs, with rectangle the single or trapezoidal shape of the output current pulses and the duration of pauses between pulses from 4 μs to 70 μs.

В качестве лопатки 1 турбомашины можно использовать, лопатку, выполненную из никелевого сплава, а в качестве электролитов для пропитки гранул 7, в этом случае, использовать один из следующих водных растворов: водный раствор соли фторида аммония концентрацией 6-9,0 г/литр, или водный раствор сульфата аммония с концентрацией 0,8…3,4 или водный раствор, содержащий серную и ортофосфорную кислоты, блок-сополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилолеата при следующем соотношении компонентов, мас. %:As a blade 1 of a turbomachine, a blade made of nickel alloy can be used, and as electrolytes for impregnating granules 7, in this case, use one of the following aqueous solutions: an aqueous solution of ammonium fluoride salt with a concentration of 6-9.0 g / liter, or an aqueous solution of ammonium sulfate with a concentration of 0.8 ... 3.4 or an aqueous solution containing sulfuric and phosphoric acid, a block copolymer of ethylene oxide and propylene and the sodium salt of sulfonated butyl oleate in the following ratio, wt. %:

серная кислотаsulfuric acid 10-3010-30 ортофосфорная кислотаorthophosphoric acid 40-8040-80 блок-сополимер окисей этилена и пропиленаblock copolymer of ethylene oxide and propylene 0,05-1,10.05-1.1 натриевая соль сульфированного бутилолеатаsulfonated butyl oleate sodium 0,01-0,050.01-0.05 водаwater остальноеrest

Для улучшения прохождения гранул 7 через внутреннюю полость 2 в ряде случаев можно подавать направленный сплошной поток гранул 7. При этом лопатку 1 можно размещать ее входным отверстием во внутреннюю полость (отверстием для подачи воздуха во внутреннюю полость лопатки) к потоку гранул 7, совмещая продольную ось лопатки 1 с направлением потока гранул 7, обеспечивая нагнетание гранул7 во внутреннюю полость 2 лопатки 1 (фиг. 1). Кроме того, для лучшей равномерности обработки внешней поверхности лопатки и внешних кромок перфорационных отверстий 3, лопатку 2 с электродами вращают относительно продольной оси лопатки 1.In order to improve the passage of granules 7 through the internal cavity 2, in some cases a directional continuous flow of granules 7 can be supplied. In this case, the blade 1 can be placed with its inlet in the internal cavity (air inlet into the internal cavity of the scapula) to the flow of granules 7, combining the longitudinal axis blades 1 with the direction of flow of granules 7, providing injection of granules 7 into the inner cavity 2 of the blades 1 (Fig. 1). In addition, for better uniformity of processing of the outer surface of the blade and the outer edges of the perforation holes 3, the blade 2 with electrodes rotate relative to the longitudinal axis of the blade 1.

После скругления кромок перфорационных отверстий 3, внутренние электроды и щетку 4 извлекают из полости 2 лопатки 1, лопатку 1 размещают поперек потока гранул и вращая ее относительно ее продольной оси проводят электрополирование поверхности пера лопатки 1.After rounding the edges of the perforation holes 3, the internal electrodes and brush 4 are removed from the cavity 2 of the blade 1, the blade 1 is placed across the flow of granules and rotating it relative to its longitudinal axis, the surface of the feather of the blade 1 is electropolished.

При осуществлении способа происходят следующие процессы. При колебании массы гранул 7 происходят их столкновения с обрабатываемой поверхностью лопатки 1. При этом столкновения между гранулами 7 происходят также и во всем объеме рабочей камеры, создавая таким образом равномерные условия протекания электрических процессов. При этом электрические процессы, например при подключении полярности лопатка-анод, гранулы-катод, между лопаткой 1 (анодом) и гранулами-анионитами 6 (катодом) происходят за счет контакта массы гранул 7 друг с другом и с находящимся под отрицательным потенциалом введенного в массу гранул 7 электродов. При столкновениях гранул 7 с микровыступами на обрабатываемой поверхности лопатки 1 происходит ионный унос материала с кромок перфорационных отверстий 3 и микровыступов на поверхности лопатки 1, в результате чего происходит скругление кромок, выравнивание поверхности, уменьшается ее шероховатость и происходит удаление дефектного слоя, сформированного от операций прожига перфорационных отверстий 3.When implementing the method, the following processes occur. When the mass of the granules 7 fluctuates, they collide with the surface of the blade 1. The collisions between the granules 7 also occur in the entire volume of the working chamber, thereby creating uniform conditions for the flow of electrical processes. In this case, electrical processes, for example, when connecting the polarity of the blade-anode, granules-cathode, between the blade 1 (anode) and anion-exchange granules 6 (cathode) occur due to the contact of the mass of granules 7 with each other and with a negative potential introduced into the mass granules of 7 electrodes. In the collision of granules 7 with microprotrusions on the treated surface of the blade 1, ionic ablation of material from the edges of the perforation holes 3 and microprotrusions on the surface of the blade 1 occurs, as a result of which the edges are rounded, the surface is leveled, its roughness is reduced and the defective layer formed from the burning operations is removed. perforations 3.

Примеры.Examples.

Были изготовлены 20 образцов-лопаток из жаропрочного никелевого сплава ЖС6У и 20 образцов-лопаток из сплава ЖС32 с внутренними полостями. На образцах-лопатках прожигали по 16 перфорационных отверстий диаметром от 0,4 мм до 1,2 мм. Перфорационные отверстия были изготовлены электроэрозионным способом при помощи электрода-инструмента, выполненного в виде гребенки, с диаметром электродов и их расположением, позволяющим произвести прошивку перфорационных отверстий в заданных участках поверхности пера лопатки.20 blade samples were made of heat-resistant nickel alloy ZhS6U and 20 blade samples of alloy ZhS32 with internal cavities. On the samples of the blades burned 16 perforations with a diameter of 0.4 mm to 1.2 mm. Perforations were made by electroerosion using an electrode tool made in the form of a comb, with the diameter of the electrodes and their location, allowing the piercing of holes to be pierced in predetermined sections of the surface of the feather blade.

После прошивки всех перфорационных отверстий лопатки помещались в установку для обработки лопаток в среде гранул-анионитов и проводилась обработка внутренней полости лопатки и ее перфорационных отверстий, пропусканием через них гранул-анионитов размерами от 0,05 до 0,1 мм (первая группа) и размерами от 0,1 до 0,2 мм (вторая группа). Во внутреннюю полость лопатки вводили электрод, и щетку с щетинами из диэлектрического материала расположенными на поверхности металлического магнитного стержня в виде шнека. Лопатку помещали в поток гранул-анионитов. Для обеспечения попадания гранул во внутреннюю полость и прохождения их через перфорационные отверстия осуществляли поперечные возвратно-поступательные колебательные движение щетки, а также использовали воронку, направленную расширенной частью по направлению к движению потока гранул. Кроме того, осуществляли вращение лопатки вокруг ее продольной оси относительно потока гранул, а также вибрацию лопатки. Колебательные движение щетки, осуществляли прилагая к ней переменное магнитное поле. Гранулы приводили в вибрационное движение частотой: группа А: от 50…100 Гц, группа Б: 100…200 Гц, группа В: от 200…400 Гц. На гранулы подавали: в группе из 5 лопаток (5 лопатки из сплава ЖС6У и 5 лопатки из сплава ЖС32) отрицательный электрический потенциал от 25 до 35 В, во второй группе из 30 лопаток (15 лопаток из сплава ЖС6У и 15 лопаток из сплава ЖС32) обработку проводили в импульcном режиме со сменой полярности, варьируя следующими параметрами: диапазон частот импульсов от 20 до 250 Гц, период импульсов от 4,3 мкс до 72 мкс, амплитуде тока положительной полярности во время импульса от+20 до 120 А и его длительности 0,2 до 1,4 мкс, при амплитуде тока отрицательной полярности во время импульса от 25 до 40% от используемой амплитуды тока положительной полярности, и его длительности 0,1 до 0,6 мкс, при прямоугольной или трапециидальной форме выходных импульсов тока и длительности пауз между импульсами от 4 мкс до 70 мкс.After flashing all the perforation holes, the blades were placed in the installation for processing the blades in the medium of anion-exchange granules and the internal cavity of the blade and its perforation holes were processed by passing through them anion-exchange granules from 0.05 to 0.1 mm in size (first group) and sizes from 0.1 to 0.2 mm (second group). An electrode was inserted into the internal cavity of the blade and a brush with bristles of dielectric material located on the surface of the metal magnetic rod in the form of a screw. The blade was placed in a stream of anion-exchange granules. To ensure that the granules enter the internal cavity and pass through the perforations, transverse reciprocating oscillatory movements of the brush were carried out, and a funnel directed by the expanded part towards the flow of granules was used. In addition, the rotation of the blade around its longitudinal axis relative to the flow of granules, as well as the vibration of the blade. The oscillatory motion of the brush was carried out by applying an alternating magnetic field to it. The granules were brought into vibrational motion with a frequency: group A: from 50 ... 100 Hz, group B: 100 ... 200 Hz, group B: from 200 ... 400 Hz. The granules were fed: in a group of 5 blades (5 blades from ZhS6U alloy and 5 blades from ZhS32 alloy) negative electric potential from 25 to 35 V, in the second group of 30 blades (15 blades from ZhS6U alloy and 15 blades from ZhS32 alloy) the processing was carried out in a pulse mode with a polarity reversal, varying the following parameters: pulse frequency range from 20 to 250 Hz, pulse period from 4.3 μs to 72 μs, current amplitude of positive polarity during a pulse from + 20 to 120 A and its duration 0 , 2 to 1.4 μs, with a current amplitude of negative polarity during a pulse from 25 to 40% of the used amplitude of the current of positive polarity, and its duration is 0.1 to 0.6 μs, with a rectangular or trapezoidal shape of the output current pulses and the duration of the pauses between pulses from 4 μs to 70 μs.

В качестве электролита для пропитки гранул использовался электролит на основе водного раствора хлористого калия и хлористого аммония. Обработка лопаток по предлагаемому способу показала высокую степень однородности снятия дефектного слоя (до 2% разброса по толщине удаляемого слоя).An electrolyte based on an aqueous solution of potassium chloride and ammonium chloride was used as an electrolyte for the impregnation of granules. The processing of the blades by the proposed method showed a high degree of uniformity of removal of the defective layer (up to 2% of the spread in the thickness of the removed layer).

Исследования, проведенные по удалению дефектного слоя в перфорационных отверстиях в деталях из жаропрочных сплавов показали, что при размерах (диаметрах) гранул более чем 0,2 мм, и меньших, чем 0,05 мм эффект удаления дефектного слоя снижается.Studies carried out to remove the defective layer in perforations in parts of heat-resistant alloys have shown that when the size (diameter) of the granules is more than 0.2 mm and less than 0.05 mm, the effect of removing the defective layer is reduced.

Проведенные исследования по диапазонам режимов обработки лопаток с перфорационными отверстиями показало следующее (за неудовлетворительный результат (Н.Р.) были приняты результаты не позволяющие достигнуть поставленного технического эффекта изобретения, а за удовлетворительный результат (У.Р.) считались параметры процесса обработки, обеспечивающие достижение поставленного технического результата - повышение качества и однородности обработки перфорационных отверстий в полых лопатках турбомашины при повышении производительности обработки).Studies conducted on the ranges of processing modes of blades with perforations showed the following (for an unsatisfactory result (N.R.), the results were not accepted to achieve the set technical effect of the invention, and for a satisfactory result (U.R.) were considered parameters of the processing process to ensure of the technical result - improving the quality and uniformity of the processing of perforations in the hollow blades of a turbomachine while increasing productivity o rabotki).

Вибрация гранул: 40 Гц (Н.Р.), 50 Гц (У.Р.), 125 Гц (У.Р.), 200 Гц (У.Р.), 300 Гц (У.Р.), 400 Гц (У.Р.), 500 Гц (Н.Р.).Pellet vibration: 40 Hz (NR), 50 Hz (U.R.), 125 Hz (U.R.), 200 Hz (U.R.), 300 Hz (U.R.), 400 Hz (U.R.), 500 Hz (N.R.).

Размеры гранул-анионитов: частицы диаметром: менее 0,05 мм (Н.Р.), 0,05 мм (У.Р.), 0,1 мм (У.Р.), 0,2 мм (У.Р.), 0,3 мм (Н.Р.).Sizes of granules-anion exchangers: particles with a diameter of less than 0.05 mm (N.R.), 0.05 mm (U.R.), 0.1 mm (U.R.), 0.2 mm (U.R. .), 0.3 mm (N.R.).

Обрабатывались лопатки с перфорационными отверстиями из никелевых сплавов марок ЖС6У, ЖС32. Гранулы, пропитанные электролитом состава: водный раствор соли фторида аммония концентрацией 6 - 9,0 г/литр (5,0 г/литр (Н.Р.), 6,0 г/литр (У.Р.), 7,0 г/литр (У.Р.), 8,0 г/литр (У.Р.), 10,0 г/литр (У.Р.), 12,0 г/литр (Н.Р.))The blades with perforations from nickel alloys of grades ZhS6U, ZhS32 were processed. Granules impregnated with an electrolyte of the composition: an aqueous solution of ammonium fluoride salt with a concentration of 6 - 9.0 g / liter (5.0 g / liter (N.R.), 6.0 g / liter (U.R.), 7.0 g / liter (U.R.), 8.0 g / liter (U.R.), 10.0 g / liter (U.R.), 12.0 g / liter (N.R.))

Во всех случаях применялись аниониты - ионообменные смолы полученные на основе сополимеризации либо полистирола, либо полиакрилата и дивинилбензола. Марки использованных в предлагаемом изобретении анионитов на основе синтетических смол: Анионит 17-8ЧС, Анионит PuroliteA520E, LewatitS 6328 A (на основе сополимера стирол-дивинилбензола), «Lewatit М500», «Lewatit MonoPlus MК 51», «Lewatit MonoPlus MP 68 », Purolite C150E, Purolite A-860 (макропористаясильноосновнаяанионообменнаясмолаоснованнаянаакрилатах), анионитсульфированный сополимерстирол-дивинилбензола. Перечисленные аниониты пропитанные вышеприведенными составами электролитов, показали положительный результат при полировании деталей из никелевых сплавов.In all cases, anion exchangers were used - ion-exchange resins obtained on the basis of copolymerization of either polystyrene or polyacrylate and divinylbenzene. The grades of synthetic resin-based anion exchangers used in the invention are: Anion exchanger 17-8СС, Anion exchanger PuroliteA520E, LewatitS 6328 A (based on styrene-divinylbenzene copolymer), “Lewatit M500”, “Lewatit MonoPlus MK 51”, “Lewatit Mono 68 MonoPlus MK 51” Purolite C150E, Purolite A-860 (macroporous, strongly basic anion exchange resin based on acrylates), anion-sulfonated styrene-divinylbenzene copolymer. The listed anion exchangers impregnated with the above electrolyte compositions showed a positive result when polishing parts made of nickel alloys.

При импульном режиме со сменой полярности:In pulse mode with polarity reversal:

- диапазон частот импульсов от 20 до 250 Гц: 15 Гц (Н.Р.), 20 Гц (У.Р.), 60 Гц (У.Р.), 120 Гц (У.Р.), 200 Гц (У.Р.), 250 Гц (У.Р.), 300 Гц (Н.Р.)- pulse frequency range from 20 to 250 Hz: 15 Hz (N.R.), 20 Hz (U.R.), 60 Hz (U.R.), 120 Hz (U.R.), 200 Hz (U .R.), 250 Hz (U.R.), 300 Hz (N.R.)

- период импульсов от 4,3 мкс до 72 мкс,:3,0 мкс (Н.Р.), 4,3 мкс (У.Р.), 20 мкс (У.Р.), 30 мкс (У.Р.), 40 мкс (У.Р.), 72 мкс (У.Р.), 80 мкс (Н.Р.);- pulse period from 4.3 μs to 72 μs,: 3.0 μs (N.R.), 4.3 μs (U.R.), 20 μs (U.R.), 30 μs (U.R. .), 40 μs (U.R.), 72 μs (U.R.), 80 μs (N.R.);

- амплитуда тока положительной полярности во время импульса: +15 А(Н.Р.), +20 А (У.Р.), +40 А (У.Р.), +80 А (У.Р.), +100 А (У.Р.), +120 А (У.Р.), +140 А (Н.Р.), и их длительности 0,2 мкс до 1,4 мкс: 0,1 мкс (Н.Р.), 0,2 мкс (У.Р.), 0,6 мкс (У.Р.), 0,8 мкс (У.Р.), 1,4 мкс (У.Р.), 18,0 мкс (Н.Р.);- the amplitude of the current of positive polarity during the pulse: +15 A (N.R.), +20 A (U.R.), +40 A (U.R.), +80 A (U.R.), + 100 A (U.R.), +120 A (U.R.), +140 A (N.R.), and their duration 0.2 μs to 1.4 μs: 0.1 μs (N.R. .), 0.2 μs (U.R.), 0.6 μs (U.R.), 0.8 μs (U.R.), 1.4 μs (U.R.), 18.0 μs (N.R.);

- при амплитуде тока отрицательной полярности во время импульса - от 25 до 40% 20% (Н.Р.), 25% (У.Р.), 30% (У.Р.), 35% (У.Р.), 40% (У.Р.), 45% (Н.Р.), и их длительности 0,1 мкс до 0,6 мкс, менее 0,1 мкс (Н.Р.), 0,1 мкс (У.Р.), 0,3 мкс (У.Р.), 0,6 мкс (У.Р.), 0,9 мкс (Н.Р.);- at a current amplitude of negative polarity during a pulse - from 25 to 40% 20% (N.R.), 25% (U.R.), 30% (U.R.), 35% (U.R.) , 40% (U.R.), 45% (N.R.), and their duration is 0.1 μs to 0.6 μs, less than 0.1 μs (N.R.), 0.1 μs (U .R.), 0.3 μs (U.R.), 0.6 μs (U.R.), 0.9 μs (N.R.);

- при прямоугольной форме выходных импульсов тока (У.Р.),- with a rectangular shape of the output current pulses (UR),

- при трапециидальной форме выходных импульсов тока (У.Р.),- with a trapezoidal shape of the current output pulses (U.R.),

- и длительности пауз между импульсами от 4 мкс до 70 мкс - (У.Р.) выход за пределы диапазона - (Н.Р.).- and the duration of pauses between pulses from 4 μs to 70 μs - (U.R.) out of range - (N.R.).

При режиме без смены полярности: электрополирование гранулами проводили подавая на деталь положительный, а на гранулы отрицательный электрический потенциал от 25 до 35 В: 22 В (Н.Р.), 25 В (У.Р.), 28 В (У.Р.), 30 В (У.Р.), 35 В (У.Р.), 40 В (Н.Р.).In the mode without changing polarity: electro polishing with granules was performed by supplying a positive electric potential to the component, and a negative electric potential from 25 to 35 V: 22 V (N.R.), 25 V (U.R.), 28 V (U.R. .), 30 V (U.R.), 35 V (U.R.), 40 V (N.R.).

В вариантах без использования магнитного поля внутренние поверхности лопатки и перфорационные отверстия оставались необработанными.In variants without using a magnetic field, the inner surfaces of the scapula and perforations remained untreated.

Аналогичная лопатка с перфорациями была обработана по способу-прототипу (патент США №5,306,401) с использованием метода индивидуальной обработки перфорационных отверстий. Металлографические исследования перфорационных отверстий на пере лопаток, обработанных по сравниваемым способам, показали, что при обработке по способу-прототипу имелся существенный разброс в обеспечении равномерности удаления дефектного слоя с поверхности перфорационных отверстий (до 16%), в то время как обработка по предлагаемой технологии показала высокую степень однородности снятия дефектного слоя (до 1,5-2% разброса по толщине удаляемого слоя). Повышение производительности обработки определялось количеством одновременно обрабатываемых отверстий. В прототипе на обработку одного отверстия затрачивалось около 11 минут, в то время как по предлагаемому способу обработка всех 16 перфорационных отверстий в лопатке осуществлялась за 34 минуты (т.е. 2,1 минуты на одно перфорационное отверстие). Очевидно, что производительность процесса обработки по предлагаемому способу повышается при увеличении количества перфорационных отверстий на лопатке. В данном конкретном случае повышение производительности обработки составило более чем в 5 раз по сравнению со способом-прототипом. Кроме того, происходит обработка внутренней и внешней поверхностей лопатки.A similar blade with perforations was processed according to the prototype method (US patent No. 5,306,401) using the method of individual processing of perforations. Metallographic studies of perforation holes on the blades processed by the compared methods showed that when processing by the prototype method, there was a significant spread in ensuring uniform removal of the defective layer from the surface of the perforation holes (up to 16%), while processing by the proposed technology showed a high degree of uniformity of removal of the defective layer (up to 1.5-2% of the spread across the thickness of the removed layer). The increase in processing productivity was determined by the number of simultaneously machined holes. In the prototype, it took about 11 minutes to process one hole, while according to the proposed method, processing of all 16 perforation holes in the blade was carried out in 34 minutes (i.e. 2.1 minutes per hole). It is obvious that the productivity of the processing process according to the proposed method increases with an increase in the number of perforation holes on the blade. In this particular case, the increase in processing productivity was more than 5 times in comparison with the prototype method. In addition, there is a processing of the inner and outer surfaces of the scapula.

Таким образом, предложенный способ обработки перфорационных отверстий и внутренней полости лопатки турбомашины позволяет повысить качество и однородность обработки перфорационных отверстий в полых лопатках турбомашины при повышении производительности обработки.Thus, the proposed method for processing perforation holes and the inner cavity of a turbomachine blade allows to improve the quality and uniformity of processing perforation holes in the hollow blades of a turbomachine while increasing processing productivity.

Claims (12)

1. Способ обработки перфорационных отверстий и внутренней полости лопатки турбомашины, включающий помещение лопатки в электропроводящую среду, размещение в упомянутой электропроводящей среде по крайней мере одного электрода, подачу на электрод и лопатку противоположного по знаку электрического потенциала и обработку внутренней полости лопатки и кромок перфорационных отверстий лопатки путем пропускания электрического тока через упомянутую электропроводящую среду, отличающийся тем, что используют по крайней мере один внутренний электрод, размещают его во внутренней полости лопатки, используют по крайней мере одну щетку с щетинами из электроизоляционного материала, закрепленными на основании из магнитного материала, вводят щетку во внутреннюю полость лопатки, используют по крайней мере один внешний электрод, размещают его с внешней стороны лопатки, используют в качестве электропроводящей среды гранулы, выполненные из анионитов, пропитанных раствором электролита, обеспечивающего электропроводность упомянутых гранул и ионный унос металла с удалением микровыступов с обрабатываемой поверхности лопатки и имеющих размеры, не превышающие минимальный размер поперечного сечения наименьшего из перфорационных отверстий лопатки, осуществляют контакт обрабатываемой поверхности лопатки с упомянутыми гранулами, при обеспечении контакта между упомянутыми гранулами прикладывают на основание щетки магнитное поле и, изменяя воздействие магнитного поля на основание щетки, приводят щетку в возвратно-поступательное движение, обеспечивающее проникновение и возвратно-поступательное движение щетин в перфорационных отверстиях лопатки, осуществляют перемещение гранул через полость лопатки и ее перфорационные отверстия и проводят снятие дефектного слоя с внутренней поверхности перфорационных отверстий, скругление кромок перфорационных отверстий до заданной величины и электрополирование до получения заданной шероховатости обрабатываемых поверхностей лопатки.1. A method of processing perforation holes and the inner cavity of a turbomachine blade, comprising placing the blade in an electrically conductive medium, placing at least one electrode in said electrically conductive medium, supplying an opposite electrical potential to the electrode and blade and treating the inner cavity of the blade and the edges of the blade perforation holes by passing an electric current through said electrically conductive medium, characterized in that at least one internal elec ctrode, place it in the inner cavity of the scapula, use at least one brush with bristles of electrical insulation material mounted on the base of magnetic material, insert the brush into the inner cavity of the scapula, use at least one external electrode, place it on the outside of the scapula, granules made of anion exchangers impregnated with an electrolyte solution providing the electrical conductivity of said granules and ion ablation of a metal to remove microprotrusions are used as an electrically conductive medium in with the blade surface being treated and having dimensions not exceeding the minimum cross-sectional dimension of the smallest of the perforation holes of the blade, the surface of the blade to be contacted with said granules is contacted, while ensuring contact between the said granules, a magnetic field is applied to the brush base and, changing the effect of the magnetic field on the base brushes, lead the brush in the reciprocating movement, ensuring the penetration and reciprocating movement of the bristles in the perforation tional holes blade is moved through the cavity of the blade granules and its perforations and the removal of the defect layer is carried out with the inner surface of the perforations, rounding the edges of the perforations to a predetermined value and electropolishing to obtain the desired roughness machined blade surfaces. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что магнитное поле создают с внешней стороны лопатки, а изменение воздействия магнитного поля на основание щетки проводят путем создания переменного магнитного поля и/или путем вращения лопатки в среде гранул относительно упомянутого магнитного поля, причем ось вращения лопатки и ось основания щетки располагают в направлении, пересекающем силовые линии магнитного поля. 2. The method according to p. 1, characterized in that the magnetic field is created from the outer side of the blade, and the change in the effect of a magnetic field on the base of the brush is carried out by creating an alternating magnetic field and / or by rotating the blade in the medium of granules relative to the magnetic field, the axis the rotation of the blade and the axis of the base of the brush are located in the direction crossing the lines of force of the magnetic field. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют щетку с основанием в виде стержня, с расположением щетин, образующим шнек, приводят щетку во вращательное движение относительно оси стержня в направлении, обеспечивающем подачу гранул во внутреннюю полость лопатки, а основание щетки используют в качестве электрода.3. The method according to p. 1, characterized in that they use a brush with a base in the form of a rod, with the arrangement of bristles forming a screw, bring the brush into rotational motion relative to the axis of the rod in the direction that feeds the granules into the inner cavity of the blade, and use the base of the brush as an electrode. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют щетку с основанием в виде стержня, с расположением щетин, образующим шнек, приводят щетку во вращательное движение относительно оси стержня в направлении, обеспечивающем подачу гранул во внутреннюю полость лопатки, а основание щетки используют в качестве электрода.4. The method according to p. 2, characterized in that they use a brush with a base in the form of a rod, with the arrangement of bristles forming a screw, bring the brush in rotational motion relative to the axis of the rod in the direction that feeds the granules into the inner cavity of the blade, and the base of the brush is used as an electrode. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что приводят упомянутые гранулы в вибрационное движение частотой от 50-400 Гц, обеспечивающее равномерное омывание гранулами обрабатываемой поверхности лопатки, а в качестве анионитов упомянутых гранул используют ионообменные смолы, полученные на основе сополимеризации полистирола или полиакрилата и дивинилбензола, причем размеры гранул выбирают из диапазона от 0,05 до 0,2 мм при минимальном диаметре перфорационных отверстий лопатки от 0,4 до 1,2 мм, а обработку гранулами проводят, подавая на лопатку положительный, а на гранулы отрицательный электрический потенциал от 25 до 35 В, или в импульcном режиме со сменой полярности при диапазоне частот импульсов от 20 до 250 Гц, периоде импульсов от 4,3 до 72 мкс, при амплитуде тока положительной полярности во время импульса от + 20 до 120 А и его длительности 0,2 до 1,4 мкс, при амплитуде тока отрицательной полярности во время импульса от 25 до 40 % от используемой амплитуды тока положительной полярности и его длительности 0,1 до 0,6 мкс, при прямоугольной или трапецеидальной форме выходных импульсов тока и длительности пауз между импульсами от 4 до 70 мкс.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the said granules are brought into vibrational motion with a frequency of 50-400 Hz, providing uniform washing by granules of the treated surface of the blade, and ion exchange resins obtained on the basis of copolymerization of polystyrene or polyacrylate and divinylbenzene are used as anion exchangers of said granules the size of the granules is selected from a range from 0.05 to 0.2 mm with a minimum diameter of the perforation holes of the blade from 0.4 to 1.2 mm, and the processing with granules is carried out by applying positive to the blade and to negative electric potential from 25 to 35 V, or in a pulsed mode with a polarity reversal for a pulse frequency range of 20 to 250 Hz, a pulse period of 4.3 to 72 μs, and a current amplitude of positive polarity during a pulse from + 20 to 120 A and its duration 0.2 to 1.4 μs, with a current amplitude of negative polarity during a pulse from 25 to 40% of the used amplitude of a current of positive polarity and its duration 0.1 to 0.6 μs, with a rectangular or trapezoidal shape current pulses and pauses between imp lsami from 4 to 70 microseconds. 6. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что в качестве лопатки турбомашины используют лопатку, выполненную из никелевого сплава, а в качестве электролита для пропитки упомянутых гранул из анионитов используют один из следующих водных растворов, включающих водный раствор соли фторида аммония концентрацией 6,0-9,0 г/л, или водный раствор сульфата аммония с концентрацией 0,8-3,4 г/л, или водный раствор, содержащий серную и ортофосфорную кислоты, блок-сополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилолеата при следующем соотношении компонентов, мас.%:6. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that a blade made of a nickel alloy is used as a turbomachine blade, and one of the following aqueous solutions, including an aqueous solution of ammonium fluoride salt with a concentration of 6.0-9, is used as an electrolyte for impregnation of said anionite granules, 0 g / l, or an aqueous solution of ammonium sulfate with a concentration of 0.8-3.4 g / l, or an aqueous solution containing sulfuric and phosphoric acid, a block copolymer of ethylene oxide and propylene and the sodium salt of sulfonated butyl oleate in the following ratio ENTOV, wt.%: серная кислотаsulfuric acid 10-3010-30 ортофосфорная кислотаorthophosphoric acid 40-8040-80 блок-сополимер окисей этилена и пропиленаblock copolymer of ethylene oxide and propylene 0,05-1,10.05-1.1 натриевая соль сульфированного бутилолеатаsulfonated butyl oleate sodium 0,01-0,050.01-0.05 водаwater остальноеrest
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве лопатки турбомашины используют лопатку, выполненную из никелевого сплава, а в качестве электролита для пропитки упомянутых гранул из анионитов используют один из следующих водных растворов, включающих водный раствор соли фторида аммония концентрацией 6,0-9,0 г/л, или водный раствор сульфата аммония с концентрацией 0,8-3,4 г/л, или водный раствор, содержащий серную и ортофосфорную кислоты, блок-сополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилолеата при следующем соотношении компонентов, мас.%:7. The method according to p. 5, characterized in that a blade made of a nickel alloy is used as a turbomachine blade, and one of the following aqueous solutions, including an aqueous solution of a concentration of ammonium fluoride salt of concentration 6, is used as an electrolyte for impregnating said granules from anion exchangers, 0-9.0 g / l, or an aqueous solution of ammonium sulfate with a concentration of 0.8-3.4 g / l, or an aqueous solution containing sulfuric and phosphoric acid, a block copolymer of ethylene oxide and propylene and the sodium salt of sulfonated butyl oleate with following components, wt.%: серная кислотаsulfuric acid 10-3010-30 ортофосфорная кислотаorthophosphoric acid 40-8040-80 блок-сополимер окисей этилена и пропиленаblock copolymer of ethylene oxide and propylene 0,05-1,10.05-1.1 натриевая соль сульфированного бутилолеатаsulfonated butyl oleate sodium 0,01-0,050.01-0.05 водаwater остальноеrest
8. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что подают направленный сплошной поток гранул, лопатку размещают входным отверстием во внутреннюю полость к потоку гранул, совмещая продольную ось лопатки с направлением потока гранул, обеспечивая нагнетание гранул во внутреннюю полость лопатки, лопатку с электродами вращают относительно ее продольной оси, а после скругления кромок перфорационных отверстий внутренние электроды и щетку извлекают из полости лопатки, лопатку размещают поперек потока гранул и, вращая ее относительно ее продольной оси, проводят электрополирование поверхности пера лопатки.8. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the directed continuous flow of granules is supplied, the blade is placed with an inlet in the inner cavity to the flow of granules, combining the longitudinal axis of the blade with the direction of flow of the granules, providing injection of granules into the internal cavity of the blade, the blade with electrodes rotate relative to its longitudinal axis and after rounding the edges of the perforations, the internal electrodes and brush are removed from the cavity of the blade, the blade is placed across the flow of granules and, rotating it relative to its longitudinal axis, conduct an electric polishing the surface of the pen blade. 9. Способ по п. 5, отличающийся тем, что подают направленный сплошной поток гранул, лопатку размещают входным отверстием во внутреннюю полость к потоку гранул, совмещая продольную ось лопатки с направлением потока гранул, обеспечивая нагнетание гранул во внутреннюю полость лопатки, лопатку с электродами вращают относительно ее продольной оси, а после скругления кромок перфорационных отверстий внутренние электроды и щетку извлекают из полости лопатки, лопатку размещают поперек потока гранул и, вращая ее относительно ее продольной оси, проводят электрополирование поверхности пера лопатки.9. The method according to p. 5, characterized in that a directed continuous flow of granules is supplied, the blade is placed with an inlet in the inner cavity to the flow of granules, combining the longitudinal axis of the blade with the direction of flow of the granules, providing injection of granules into the internal cavity of the blade, the blade with electrodes rotate relative to its longitudinal axis, and after rounding the edges of the perforations, the internal electrodes and brush are removed from the cavity of the blade, the blade is placed across the flow of granules and, rotating it about its longitudinal axis, lead electropolishing of the surface of the pen blade. 10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что подают направленный сплошной поток гранул, лопатку размещают входным отверстием во внутреннюю полость к потоку гранул, совмещая продольную ось лопатки с направлением потока гранул, обеспечивая нагнетание гранул во внутреннюю полость лопатки, лопатку с электродами вращают относительно ее продольной оси, а после скругления кромок перфорационных отверстий внутренние электроды и щетку извлекают из полости лопатки, лопатку размещают поперек потока гранул и, вращая ее относительно ее продольной оси, проводят электрополирование поверхности пера лопатки.10. The method according to p. 6, characterized in that the directed continuous flow of granules is supplied, the blade is placed with an inlet in the inner cavity to the flow of granules, combining the longitudinal axis of the blade with the direction of flow of the granules, providing injection of granules into the internal cavity of the blade, the blade with electrodes rotate relative to its longitudinal axis, and after rounding the edges of the perforations, the internal electrodes and brush are removed from the cavity of the blade, the blade is placed across the flow of granules and, rotating it relative to its longitudinal axis, lead electropolishing the surface of the blade.
RU2019137220A 2019-11-20 2019-11-20 Method of processing perforating holes and inner cavity of turbomachine blade RU2716330C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137220A RU2716330C1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 Method of processing perforating holes and inner cavity of turbomachine blade

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137220A RU2716330C1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 Method of processing perforating holes and inner cavity of turbomachine blade

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716330C1 true RU2716330C1 (en) 2020-03-11

Family

ID=69898504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137220A RU2716330C1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 Method of processing perforating holes and inner cavity of turbomachine blade

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716330C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734179C1 (en) * 2020-03-15 2020-10-13 Аскар Джамилевич Мингажев Method of polishing inner surface of part
CN113770655A (en) * 2021-09-17 2021-12-10 浙江师范大学 Combined machining method for variable-diameter thin-wall metal filter screen
RU2765473C1 (en) * 2021-08-22 2022-01-31 Аскар Джамилевич Мингажев Method for dry ion polishing of internal surface of a part
RU2768077C1 (en) * 2021-08-23 2022-03-23 Аскар Джамилевич Мингажев Method for electropolishing of the internal surface of the part
RU2779560C1 (en) * 2022-03-09 2022-09-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) Method for anode magnetic abrasive polishing of non-magnetic tubular products
CN115055767A (en) * 2022-07-06 2022-09-16 青岛理工大学 Electrolytic grinding cathode for manufacturing complex internal channel by using polishing laser additive and application thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1085734A2 (en) * 1982-06-29 1984-04-15 Воронежский Политехнический Институт Method of electrochemical machining
US5306401A (en) * 1993-03-15 1994-04-26 Fierkens Richard H J Method for drilling cooling holes in turbine blades
RU2697757C1 (en) * 2018-11-06 2019-08-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Method for dry local electropolishing blisk blades and working container for its implementation
RU2700229C1 (en) * 2018-10-09 2019-09-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Blisk blades electropolishing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1085734A2 (en) * 1982-06-29 1984-04-15 Воронежский Политехнический Институт Method of electrochemical machining
US5306401A (en) * 1993-03-15 1994-04-26 Fierkens Richard H J Method for drilling cooling holes in turbine blades
RU2700229C1 (en) * 2018-10-09 2019-09-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Blisk blades electropolishing method
RU2697757C1 (en) * 2018-11-06 2019-08-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Method for dry local electropolishing blisk blades and working container for its implementation

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734179C1 (en) * 2020-03-15 2020-10-13 Аскар Джамилевич Мингажев Method of polishing inner surface of part
RU2765473C1 (en) * 2021-08-22 2022-01-31 Аскар Джамилевич Мингажев Method for dry ion polishing of internal surface of a part
RU2768077C1 (en) * 2021-08-23 2022-03-23 Аскар Джамилевич Мингажев Method for electropolishing of the internal surface of the part
CN113770655A (en) * 2021-09-17 2021-12-10 浙江师范大学 Combined machining method for variable-diameter thin-wall metal filter screen
RU2779560C1 (en) * 2022-03-09 2022-09-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) Method for anode magnetic abrasive polishing of non-magnetic tubular products
CN115055767A (en) * 2022-07-06 2022-09-16 青岛理工大学 Electrolytic grinding cathode for manufacturing complex internal channel by using polishing laser additive and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2716330C1 (en) Method of processing perforating holes and inner cavity of turbomachine blade
JP4368437B2 (en) Razor blade with opening and method for manufacturing the same
Chak et al. The drilling of Al 2 O 3 using a pulsed DC supply with a rotary abrasive electrode by the electrochemical discharge process
RU2734179C1 (en) Method of polishing inner surface of part
EP2311593B1 (en) Method of Electrochemical Machining
CN111636095B (en) Electrochemical layer-by-layer polishing device for additive manufacturing of metal tubular part
CN108372335A (en) A kind of electrochemical machining method in intensive rectangle hole
RU2710087C1 (en) Method of processing perforated holes in hollow blades of turbomachine and installation for its implementation
Wang et al. Fabrication of multiple electrodes and their application for micro-holes array in ECM
Xianghe et al. A high efficiency approach for wire electrochemical micromachining using cutting edge tools
RU2697751C1 (en) Method of making perforated holes in a hollow blade of a turbine from heat-resistant alloy
RU2724734C1 (en) Method of electropolishing part
TWI677391B (en) Method and equipment for manufacturing needle
RU2710086C1 (en) Method of electrically polishing inner channel of metal part and device for its implementation
RU2722544C1 (en) Method of turbomachine hollow blade treatment with perforated holes
RU2697759C1 (en) Method of electrochemical treatment of internal channel of metal part and electrode-tool for its implementation
US3928154A (en) Electrochemical radius generation
Anasane et al. Parametric analysis of fabrication of through micro holes on titanium by maskless electrochemical micromachining
RU2715395C1 (en) Blisk blades electropolishing method and device for its implementation
RU2768077C1 (en) Method for electropolishing of the internal surface of the part
RU2731705C1 (en) Method of electropolishing of metal part
Paul et al. Micro machining in ECDM process with tool modification
RU2765473C1 (en) Method for dry ion polishing of internal surface of a part
TWI665043B (en) Apparatus for electrochemically machining a metallic workpiece
RU2303087C2 (en) Method and device for local electrochemical treatment of channel edges