RU2765553C1 - Electrolyte for electrolyte plasma polishing of parts made of heat-resistant alloys - Google Patents
Electrolyte for electrolyte plasma polishing of parts made of heat-resistant alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765553C1 RU2765553C1 RU2020137935A RU2020137935A RU2765553C1 RU 2765553 C1 RU2765553 C1 RU 2765553C1 RU 2020137935 A RU2020137935 A RU 2020137935A RU 2020137935 A RU2020137935 A RU 2020137935A RU 2765553 C1 RU2765553 C1 RU 2765553C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- heat
- parts made
- plasma polishing
- electrolytic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/16—Polishing
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
Description
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно к электролитно-плазменному полированию деталей из жаропрочных литейных сплавов вакуумной выплавки, преимущественно ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ, и может быть использовано в турбомашиностроении при финишной обработке лопаток турбин ГТД.The present invention relates to the field of mechanical engineering, namely to the electrolytic-plasma polishing of parts made of heat-resistant cast alloys of vacuum melting, mainly VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI, and can be used in turbomachine building when finishing the blades of gas turbine engines.
Известен электролит для электролитно-плазменного полирования деталей из титановых сплавов марок ВТ1, ВТ3-1 и ВТ6, содержащий водный раствор смеси NH4F от 5 до 15 г/л и фторида калия KF от 30 до 50 г/л. (описание изобретения к патенту РФ №2373306, C25F 3/16, опубл. 20.11.2009, Бюл. №32).An electrolyte is known for electrolytic-plasma polishing of parts made of titanium alloys of grades VT1, VT3-1 and VT6, containing an aqueous solution of a mixture of NH4F from 5 to 15 g/l and potassium fluoride KF from 30 to 50 g/l. (description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2373306, C25F 3/16, publ. 20.11.2009, Bull. No. 32).
Однако использование указанного электролита в процессе полирования деталей является многостадийным, что приводит с одной стороны к возрастанию сложности процесса обработки деталей, снижению качества и надежности процесса обработки из-за необходимости обеспечения большого количества параметров процесса и их соотношений, а также к повышению его трудоемкости. Кроме того, указанный электролит не предназначен для электролитно-плазменного полирования жаропрочных сплавов, таких как ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ.However, the use of this electrolyte in the process of polishing parts is multi-stage, which, on the one hand, leads to an increase in the complexity of the processing of parts, a decrease in the quality and reliability of the processing process due to the need to provide a large number of process parameters and their ratios, as well as to an increase in its labor intensity. In addition, the specified electrolyte is not intended for electrolytic-plasma polishing of heat-resistant alloys, such as VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI.
Известен электролит для электролитно-плазменного полирования деталей из титановых сплавов марок ВТ6, ВТ6с, ВТ6ч, ВТ8, ВТ8М, ВТ1-0ВТ16, ВТ22, ВТ23, ВТ3, ВТ18У, ВТ14, ВТ9, а также жаропрочных сплавов, преимущественно из сплава ЭП741НП, содержащий водный раствор гидроксиламина солянокислого от 4 до 6 вес.% и фторида натрия NaF или фторида калия KF от 0,7 до 0,8 вес.% (описание изобретения к патенту РФ №2552203, C25F 3/16, опубл. 10.06.2015, Бюл. №16).Known electrolyte for electrolytic-plasma polishing of parts made of titanium alloys grades VT6, VT6s, VT6ch, VT8, VT8M, VT1-0VT16, VT22, VT23, VT3, VT18U, VT14, VT9, as well as heat-resistant alloys, mainly from the EP741NP alloy, containing water solution of hydroxylamine hydrochloric acid from 4 to 6 wt.% and sodium fluoride NaF or potassium fluoride KF from 0.7 to 0.8 wt.% No. 16).
Обрабатываемые детали погружали в ванну с водным раствором электролита и прикладывали к детали положительное, а к электролиту - отрицательное напряжение.The workpieces were immersed in a bath with an aqueous electrolyte solution and a positive voltage was applied to the workpiece, and a negative voltage was applied to the electrolyte.
Однако известный электролит не обеспечивает при электролитно-плазменном полировании качественную обработку поверхности деталей из жаропрочных сплавов ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ. При обработке в данном электролите остаются неполированные зоны.However, the known electrolyte does not provide high-quality surface treatment of parts made of heat-resistant alloys VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI during electrolytic-plasma polishing. During processing, unpolished zones remain in this electrolyte.
Известен электролит для электролитно-плазменного полирования деталей из тугоплавких сплавов, содержащий водный раствор смеси гидроксиламина солянокислого NH2OH×HCl от 24 до 40 г/л и фторида натрия NaF от 9 до 22 г/л. (описание изобретения к патенту РФ №2664994, МПК C25F 3/26, опубл. 24.08.2018, Бюл. №24).An electrolyte is known for electrolytic-plasma polishing of parts made of refractory alloys, containing an aqueous solution of a mixture of hydroxylamine hydrochloride NH2OH×HCl from 24 to 40 g/l and sodium fluoride NaF from 9 to 22 g/l. (description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2664994, IPC C25F 3/26, publ. 24.08.2018, Bull. No. 24).
Обрабатываемую деталь из тугоплавкого сплава погружают в ванну с водным раствором электролита, прикладывают к изделию положительный электрический потенциал, а к электролиту - отрицательный, в результате чего достигают возникновения разряда между обрабатываемым изделием и электролитом. Процесс электролитно-плазменного полирования осуществляют при электрическом потенциале от 290 до 330 В. При обработке производят циркуляционное охлаждение электролита (поддерживалась средняя температура процесса в интервале от 80 до 85°С).A refractory alloy workpiece is immersed in a bath with an aqueous electrolyte solution, a positive electric potential is applied to the product, and a negative one is applied to the electrolyte, as a result of which a discharge occurs between the workpiece and the electrolyte. The process of electrolytic-plasma polishing is carried out at an electric potential of 290 to 330 V. During processing, circulation cooling of the electrolyte is carried out (the average temperature of the process was maintained in the range from 80 to 85°C).
Однако электролитно-плазменное полирование в этом растворе деталей из жаропрочных сплавов ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ недостаточно эффективно. При обработке в данном электролите остаются неполированные зоны.However, electrolytic-plasma polishing in this solution of parts made of heat-resistant alloys VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI is not effective enough. During processing, unpolished zones remain in this electrolyte.
Наиболее близким к предлагаемому является электролит для электролитно-плазменного полирования деталей из титановых и железохромоникелевых сплавов, содержащий водный раствор фторида натрия (описание изобретения к патенту РФ №2706263, МПК C25F3/16, опубл. 15.11.2019, Бюл. №32).Closest to the proposed one is an electrolyte for electrolytic-plasma polishing of parts made of titanium and iron-chromium-nickel alloys, containing an aqueous solution of sodium fluoride (description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2706263, IPC C25F3 / 16, publ. 11/15/2019, Bull. No. 32).
Обработка лопаток компрессора ГТД из титановых сплавов марок ВТ6, ВТ8 на данном электролите возможна только с добавкой к фториду натрия гидроксиламина сернокислого в качестве регулятора кислотности.Treatment of GTE compressor blades made of titanium alloys of grades VT6, VT8 on this electrolyte is possible only with the addition of hydroxylamine sulfate to sodium fluoride as an acidity regulator.
В патенте представлена обработка лопаток компрессора ГТД из железохромоникелевых сплавов марки ЭП718-ИД, ВЖ105-ИД, ЭП718-ПД, ВЖ105-ПД. Данный электролит, содержащий водный раствор фторида натрия, непригоден для качественной электролитно-плазменной полировки лопаток из жаропрочных литейных сплавов. При обработке жаропрочных литейных сплавов вакуумной выплавки, таких как ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ, качество поверхности лопаток после полировки низкое, что требует корректировки электролита, жесткое поддержание концентрации электролита и режимов обработки.The patent presents the processing of GTE compressor blades made of iron-chromium-nickel alloys of the EP718-ID, VZh105-ID, EP718-PD, VZh105-PD brands. This electrolyte, containing an aqueous solution of sodium fluoride, is unsuitable for high-quality electrolytic-plasma polishing of blades made of heat-resistant cast alloys. When processing heat-resistant casting alloys of vacuum melting, such as VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI, the surface quality of the blades after polishing is low, which requires adjustment of the electrolyte, strict maintenance of the electrolyte concentration and processing modes.
Технической задачей изобретения является создание раствора для электролитно-плазменного полирования деталей из жаропрочных литейных сплавов, преимущественно ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ, без ухудшения класса чистоты поверхности.The technical objective of the invention is to create a solution for electrolytic-plasma polishing of parts made of heat-resistant cast alloys, mainly VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI, without compromising the class of surface cleanliness.
Технический результат заключается в расширении технологических возможностей электролита путем обеспечения электролитно-плазменного полирования деталей из жаропрочных литейных сплавов, преимущественно ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ, за счет введения в состав дополнительной добавки - сульфата аммония.The technical result consists in expanding the technological capabilities of the electrolyte by providing electrolytic-plasma polishing of parts made of heat-resistant cast alloys, mainly VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI, due to the introduction of an additional additive, ammonium sulfate, into the composition.
Технический результат достигается тем, что электролит для электролитно-плазменного полирования деталей из жаропрочных литейных сплавов, содержащий водный раствор фторида натрия, в отличие от известного, дополнительно содержит сульфат аммония, при следующем соотношении компонентов, г/л:The technical result is achieved by the fact that the electrolyte for electrolytic-plasma polishing of parts made of heat-resistant cast alloys, containing an aqueous solution of sodium fluoride, in contrast to the known one, additionally contains ammonium sulfate, in the following ratio of components, g/l:
Введение сульфата аммония в состав электролита вызывает стабилизацию вокруг детали парогазовой оболочки, что способствует более качественному электролитно-плазменному полированию.The introduction of ammonium sulfate into the composition of the electrolyte causes stabilization around the part of the vapor-gas shell, which contributes to better electrolytic-plasma polishing.
При более низком процентном содержании компонентов в электролите на деталях возникает оксидная пленка, поверхность темная неравномерная, при повышении концентрации компонентов сверх указанной сильно проявляется макроструктура материала, неравномерно обрабатываются закрытые зоны.At a lower percentage of components in the electrolyte, an oxide film appears on the parts, the surface is dark and uneven, with an increase in the concentration of components in excess of the specified one, the macrostructure of the material is strongly manifested, and closed zones are treated unevenly.
Предложенный состав электролита позволяет проводить электролитно-плазменное полирование деталей из жаропрочных литейных сплавов ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ, при этом чистота поверхности повышается на 2-3 класса по сравнению с исходной, шероховатость до обработки Ra 1,0…1,25 после электролитно-плазменной полировки шероховатость Ra 0,05…0,07.The proposed composition of the electrolyte makes it possible to carry out electrolytic-plasma polishing of parts made of heat-resistant cast alloys VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI, while the surface cleanliness increases by 2-3 classes compared to the original, the roughness before processing is Ra 1.0 ... 1 .25 after electrolytic-plasma polishing, the roughness is Ra 0.05 ... 0.07.
Изобретение может быть проиллюстрировано на примере электролитно-плазменного полирования лопаток ГТД из материала ВЖЛ12У-ВИ на установке ЭИП-1.The invention can be illustrated by the example of electrolytic-plasma polishing of GTE blades made of VZhL12U-VI material using the EIP-1 installation.
Процесс электролитно-плазменного полирования включает погружение обрабатываемой детали из жаропрочного сплава в ванну с водным раствором электролита, прикладывают к детали положительный электрический потенциал, а к электролиту - отрицательный, в результате чего достигают возникновения разряда между обрабатываемым изделием и электролитом, формирование вокруг обрабатываемой поверхности детали парогазовой оболочки. Процесс электролитно-плазменного полирования осуществляют электрическом потенциале, выбранном в диапазоне от 250 В до 320 В, при температуре 75-90°С. При обработке производят циркуляционное охлаждение электролита (поддерживалась средняя температура процесса в интервале от 85 до 87°С).The process of electrolytic-plasma polishing includes immersion of a heat-resistant alloy workpiece in a bath with an aqueous electrolyte solution, a positive electric potential is applied to the workpiece, and a negative one is applied to the electrolyte, as a result of which a discharge occurs between the workpiece and the electrolyte, the formation of a gas-vapor gas around the workpiece surface shells. The process of electrolytic-plasma polishing is carried out with an electric potential selected in the range from 250 V to 320 V, at a temperature of 75-90°C. When processing produce circulating cooling of the electrolyte (maintained the average temperature of the process in the range from 85 to 87°C).
При отработке процесса электролитно-плазменной полировки рабочих лопаток из материалов ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ были проработаны разные составы электролитов. Результаты представлены в табл.1.When working out the process of electrolytic-plasma polishing of working blades made of materials VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI, different compositions of electrolytes were worked out. The results are presented in table.1.
В качестве электролита выбран водный раствор смеси сульфата аммония (NH4)2SO4 - от 30 до 50 г/л и фторида натрия NaF - от 5 до 10 г/л.An aqueous solution of a mixture of ammonium sulfate (NH 4 ) 2 SO 4 - from 30 to 50 g/l and sodium fluoride NaF - from 5 to 10 g/l was chosen as the electrolyte.
Процесс электролитно-плазменного полирования происходил при следующих режимах обработки:The process of electrolytic-plasma polishing took place under the following processing modes:
Снимаемый припуск материала на лопатках от 0,01 до 0,06 мм.Removable allowance of material on the blades from 0.01 to 0.06 mm.
Экспериментальные данные, полученные при использовании предлагаемого электролита (изменение шероховатости поверхности образцов из материала ВЖЛ12У-ВИ на установке ЭИП-1), приведены в табл. 2.Experimental data obtained using the proposed electrolyte (change in the surface roughness of samples from the material VZhL12U-VI on the EIP-1 installation) are given in table. 2.
Использование предложенного электролита дает возможность качественно проводить электролитно-плазменное полирование деталей из жаропрочных литейных сплавов, таких как ВЖЛ12У-ВИ, ЖС6У-ВИ, ЖС32-ВИ. При обработке в данном электролите не остаются неполированные зоны.The use of the proposed electrolyte makes it possible to qualitatively carry out electrolytic-plasma polishing of parts made of heat-resistant cast alloys, such as VZhL12U-VI, ZhS6U-VI, ZhS32-VI. During processing in this electrolyte, unpolished zones do not remain.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137935A RU2765553C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Electrolyte for electrolyte plasma polishing of parts made of heat-resistant alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137935A RU2765553C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Electrolyte for electrolyte plasma polishing of parts made of heat-resistant alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2765553C1 true RU2765553C1 (en) | 2022-02-01 |
Family
ID=80214540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020137935A RU2765553C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Electrolyte for electrolyte plasma polishing of parts made of heat-resistant alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2765553C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005105401A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-21 | Tomoko Ujita | Method for electropolishing stainless steel in order to improve corrosion resistance |
| RU2555312C1 (en) * | 2014-07-09 | 2015-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Method for electrolytic-plasma processing of surface of parts from low-carbon steels with increased chromium content |
| CN105220218A (en) * | 2015-09-17 | 2016-01-06 | 北京实验工厂 | A kind of stainless material fine structure part ionogen-plasma polishing process method |
| RU2706263C1 (en) * | 2019-01-23 | 2019-11-15 | ООО "НПП "Уралавиаспецтехнология" | Method of electrolytic-plasma polishing of articles from titanium and iron-chromium-nickel alloys |
-
2020
- 2020-11-18 RU RU2020137935A patent/RU2765553C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005105401A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-21 | Tomoko Ujita | Method for electropolishing stainless steel in order to improve corrosion resistance |
| RU2555312C1 (en) * | 2014-07-09 | 2015-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Method for electrolytic-plasma processing of surface of parts from low-carbon steels with increased chromium content |
| CN105220218A (en) * | 2015-09-17 | 2016-01-06 | 北京实验工厂 | A kind of stainless material fine structure part ionogen-plasma polishing process method |
| RU2706263C1 (en) * | 2019-01-23 | 2019-11-15 | ООО "НПП "Уралавиаспецтехнология" | Method of electrolytic-plasma polishing of articles from titanium and iron-chromium-nickel alloys |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2373306C2 (en) | Method of multistage electrolyte-plasma polishing of products made of titanium and titanium alloys | |
| JP2009046747A (en) | Anode oxidation-treated aluminum alloy combining durability and low stain | |
| JP2008045161A (en) | Aluminum alloy to be anodized and used for plasma treatment apparatus, manufacturing method therefor, aluminum alloy member having anodic oxide film thereon, and plasma treatment apparatus | |
| JP2008223139A (en) | Electropolishing process for titanium | |
| RU2552203C2 (en) | Method of grinding parts made from titanium alloys | |
| US2468006A (en) | Electrolytic cleaning of metal | |
| RU2355829C2 (en) | Method of electrolytic-plasma polishing of metals works | |
| RU2765553C1 (en) | Electrolyte for electrolyte plasma polishing of parts made of heat-resistant alloys | |
| JP2008095192A (en) | Electropolishing process for niobium and tantalum | |
| RU2461667C1 (en) | Method of electrolytic-plasma grinding of parts from titanium and its alloys | |
| RU2706263C1 (en) | Method of electrolytic-plasma polishing of articles from titanium and iron-chromium-nickel alloys | |
| US2745800A (en) | Electroplating with iron | |
| RU2655563C1 (en) | Method of the gas turbine engine blisk from titanium alloys protecting against dust abrasion erosion | |
| RU2556251C1 (en) | Method for electrolyte-plasma removal of polymer coatings from surface of laminated torsion bar of helicopter main rotor | |
| RU2664994C1 (en) | Electrolyte for electrolyte-plasma polishing of parts made of refractory alloys | |
| RU2467098C1 (en) | Method of plasma-electrolytic removal of coatings from titanium nitrides or those of compounds of titanium with metals | |
| RU2495966C1 (en) | Method of grinding parts made from titanium alloys | |
| JPH11181595A (en) | High strength aluminum-zinc-magnesium-copper base alloy alumite(r) member excellent in heating crack resistance and its production | |
| US2375394A (en) | Method of brightening surfaces of aluminum-silicon alloys | |
| RU2551344C1 (en) | Method of improvement of operation characteristics of turbine machine blades out of alloyed steels | |
| JP2003328187A (en) | Surface treatment method of aluminum material | |
| RU2357019C2 (en) | Method of electrolyte-plasma treatment of details | |
| RU2260079C2 (en) | Method of combined treatment of parts made from aluminum and its alloys | |
| RU2566139C2 (en) | Method for electrolyte-plasma removal of polymer coatings from surface of part from alloyed steels | |
| US2554042A (en) | Process for heat-treating titanium in a fused bath |