[发明专利]去除钛合金零件表面铜-镍-铟涂层的溶液及方法

说明书

技术领域

本发明用于钛合金零件表面铜-镍-铟涂层的化学去除，使得合金表面能够暴露出新鲜活泼的基体金属，保证零部件后续加工的产品质量。

背景技术

钛合金制造的航空发动机压气机叶片，其榫头部位由于与盘件存在摩擦、磨损现象，通常要求喷涂铜-镍-铟涂层以减少两者间的摩擦、震动。该压气机叶片进行大修检查时，叶片榫头存在的涂层影响了该部位裂纹的检查，若不对其进行去除，严重制约了发动机大修工作的顺利进行。

在公开号为CN101737352A的发明创造中，公开了一种燃气轮机压气机动叶片叶根的表面耐磨层及其制备方法。其中“步骤6检验涂层”中涉及到涂层去除，“若涂层不合格，返回步骤3使用吹砂的方法，将涂层去除，重新加工。”

在公开号为CN101158017A的发明创造中，公开了一种CuNiIn涂层材料及涂层的制备方法。其中没有提及涂层去除的相关工艺方法。

在公开号为CN102203321A的发明创造中，公开了一种仅利用盐酸去除构件表面涂层的方法。该发明使用的涂层去除方法包括吹砂方法和化学去除方法。化学去除涂层溶液为盐酸，针对涂层为涡轮叶片表面的渗铝层、MCrAlX涂层和氧化锆涂层。

在公开号为CN1437534A的发明创造中，公开了一种涂层和/或杂质的热除装置和方法。该方法通过一种涂层热除和/或干燥被涂和/或被污染的材料的装置，使用加热处理室中的热气流去除涂层。

在公开号为CN1072801A的发明创造中，公开了一种从被覆线状材料上去除涂层的设备和方法。该方法通过刀具设计，使用机械方法将涂层去除。

目前，去除铜-镍-铟涂层大多数均采用手工机械打磨或吹砂的方法，采取以上两种方法或两种方法交替进行，需要根据不同的去除余量选择合适刀具或修磨工具，严格控制去除量，其去除过程均为单件加工，除了耗费时间长，不适合批量性的返修外，更需要防止对基体金属造成划伤、磕碰缺陷，以免引起叶片榫头表面状态不平整和尺寸超差，甚至造成叶片的报废。采用化学方法可有效去除涂层，且所选溶液对钛合金无影响，适用于批量的钛合金零件涂层去除，去除效率高，避免了使用刀具等容易对零件基体表面产生磕碰划伤的因素，不会对零件表面状态和尺寸产生损伤，减少了零件因尺寸超差造成的报废。

目前，去除铜-镍-铟涂层大多数均采用手工机械打磨或吹砂的方法，但由于该涂层与基体结合力好，硬度高，采用机械方法难以去除，不适合批量性的返修，而且容易导致叶片榫头表面状态不平整和尺寸超差等，甚至造成叶片的报废。

采用化学方法可有效去除涂层，去除效率高，对零件不造成损伤。但目前还没有适用于铜-镍-铟涂层的化学去除方法。

发明内容

为克服现有技术中存在的尚无适用于铜-镍-铟涂层的化学去除方法的不足，本发明提出了一种去除钛合金零件表面铜-镍-铟涂层的溶液及方法。

本发明所述去除钛合金零件表面铜-镍-铟涂层的溶液，由硝酸和水组成，其中硝酸的体积比为40～60%（v/v），水的体积比为60～40%（v/v）；所述硝酸为工业纯级，比重为1.50。

本发明还提出了一种利用所述溶液去除钛合金零件表面铜-镍-铟涂层的方法，其具体步骤是：

步骤1，清理工件表面；

步骤2，配制溶液；按比例配制所需溶液；

步骤3，去除表面铜-镍-铟涂层；将配制的溶液盛放在有搅拌装置的液槽内；启动搅拌装置搅拌溶液，同时将工件浸没在溶液内，并使各工件相互之间不叠放、遮盖；当溶液与涂层反应结束后，取出工件；

步骤4，清洗工件表面残留溶液；在流动的自来水中冲洗已完成涂层去除的压气机叶片；

步骤5，去离子水清洗工件；所述去离子水的电导率为5μs/cm；所述去离子水的温度为25℃；

步骤6，外观检查；检查去除表面铜-镍-铟涂层后的工件，若该工件表面残留有铜-镍-铟涂层，则重复步骤2至步骤5，对该工件继续进行表面铜-镍-铟涂层的去除，直至该工件表面无铜-镍-铟涂层；若该工件表面无铜-镍-铟涂层，则对该工件通过压缩空气进行干燥处理，得到去除表面铜-镍-铟涂层后的工件。

本发明是一种化学除涂层的方法，适用于去除尺寸余量小、表面状态要求较高的钛合金零件铜-镍-铟涂层，除涂层前零件表面状态如图1所示。利用本方法能够在短时间内去除零件表面铜-镍-铟涂层，并且涂层去除彻底，化学处理后零件表面照片如图2所示。经金相检查，本发明对基体材料无影响，化学处理后零件金相检测照片如图3所示。该方法是利用了硝酸对铜、镍、铟的溶解性，同时对钛合金无影响的特点。