[发明专利]钛合金锯齿形浅台阶精准化铣液及其工艺

说明书

技术领域

    本发明涉及一种化铣工艺，具体涉及一种钛合金的精准化铣液及工艺。 

背景技术

锯齿形浅台阶精准化铣是为了满足某型飞机研制要求而提出的一种新型钛合金的化铣工艺，为了满足装配等方面的技术要求，对于化铣区的精度和复杂过程都会比常规钛合金化铣有很大的提高。 

与常规钛合金化铣相比，锯齿形浅台阶精准化铣有着以下特点：1）化铣区形状复杂：边缘呈锯齿形，而且要求化铣后的锯齿形尖角半径小于3mm；2）精度要求严格：化铣深度为0.3mm，较一般化铣0.5mm以上的化铣深度浅，化铣深度公差要求为+0.0~+0.1mm，较一般化铣要小得多，一般化铣深度公差约为±0.1mm；3）在化铣区域中存在激光焊缝。 

发明内容： 

本发明针对现有技术的不足，提供一种钛合金锯齿形浅台阶精准化铣液及其工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是： 

一种钛合金锯齿形浅台阶精准化铣液，化铣溶液的成分为：硝酸105~120 g/L、氢氟酸40~50 g/L、十二烷基硫酸钠0.1~0.5 g/L和乙二醇单丁醚25~38 g/L，溶剂为水。

钛合金锯齿形浅台阶精准化铣的工艺，其特征在于工艺方法如下： 

（一）对待化铣钛合金预处理

（1）除油；

（2）松皮；

（3）酸洗；

（二）预处理后钛合金涂胶

（4）涂可剥式化铣保护胶：反复涂3次，每次间隔0.5h，胶层总厚度200~300μm；

（5）固化；

（6）刻型：根据钛合金中化铣区域的位置，将钛合金的锯齿形尖角的半径尺寸设为≤2mm，进行刻型；

（7）除膜：除去化铣区域的保护胶膜，对焊缝两边±5mm的区域进行保护；

（三）钛合金化铣

（8）化铣：将涂胶后的钛合金浸泡在权利要求1所述的化铣溶液中，在室温下，化铣3-10min；

（9）水洗：将化铣后的钛合金用清水除去表面残留的化铣液；

（10）测量化铣深度：若钛合金化铣后的锯齿形尖角半径小于3mm，化铣深度为0.3mm，化铣深度公差为+0.0~+0.1mm，则化铣结束，化铣结束后使用机械打磨的方式使焊缝两边保护区域达到化铣深度；如果没有达到所述要求，则重复（三）钛合金化铣的（8）~（10）步骤。 

上述的钛合金锯齿形浅台阶精准化铣工艺，所述的除油过程是：将钛合金用45~60g/L的氢氧化钠水溶液，在70~90℃温度下，处理10~40min。 

上述的钛合金锯齿形浅台阶精准化铣工艺，所述的松皮过程是：将除油后的钛合金置于500~700g/L氢氧化钠和150~250 g/L亚硝酸钠混合水溶液中，在130~145℃下处理1~1.5h。 

上述的钛合金锯齿形浅台阶精准化铣工艺，所述的酸洗过程是：将钛合金置于酸洗液中处理4-5min，所述酸洗液是硝酸和氢氟酸的混合溶液，其中：硝酸为300~450 g/L，氢氟酸为≤90 g/L。 

本发明的有益效果：

采用本发明的化铣液和化铣工艺化铣钛合金锯齿形浅台阶，化铣深度、化铣深度公差、凸出锯齿形尖角半径以及化铣增氢量等参数均符合设计要求。

如果把钛合金的锯齿形尖角的半径设为3mm，那么由于化铣过程中溶液的侵蚀作用，化铣后的锯齿形尖角半径一定大于3mm。通过实验发现，只要在制作钛合金化铣样板时锯齿形尖角的半径设为小于2mm，则在化铣深度为0.3mm的情况下，化铣后尖角的半径就能保证小于3mm。因此，我们将化铣样本凸出锯齿形尖角的半径尺寸调整为≤2mm。 

增加化铣中化铣深度的测量频率：我们常规钛合金化铣过程中两次测量的时间间隔一般为30min左右，在锯齿形浅台阶精准化铣过程中，我们将其调整为5-10min，临近化铣结束时为3-5min； 

对焊缝区域进行保护：由于担心焊缝缺陷造及焊接热影响区腐蚀速率不同等原因而产生化铣质量问题，我们在化铣过程中将焊缝两边±5mm的区域采用保护胶保护，在化铣后使用机械打磨的方式使保护区域达到化铣深度。

具体实施方式

实施例1钛合金锯齿形浅台阶精准化铣液及其工艺 

一种钛合金锯齿形浅台阶精准化铣液，成分为：硝酸105 g/L、氢氟酸40 g/L、十二烷基硫酸钠0.1 g/L和乙二醇单丁醚25 g/L，溶剂为水。

采用上述的化铣液进行钛合金锯齿形浅台阶精准化铣的工艺，方法如下： 

（一）对待化铣钛合金预处理