[实用新型]一种磨料水射流去除金属构件表面热障涂层的装置

说明书

一种磨料水射流去除金属构件表面热障涂层的装置，其特征是它包括注有中性盐电解质的工作液箱、输液泵、输液管路、射流喷嘴、注有轻质液态电绝缘介质的加工槽、电流监测装置和直流电源；所述输液泵的进液口通过输液管路与工作液箱连接，所述输液泵的出液口通过输液管路与射流喷嘴连接；所述射流喷嘴由金属材质制成；所述直流电源的负极与射流喷嘴电气连接，所述直流电源的正极与工件上未涂覆热障涂层的部位电气连接；工件放置在加工槽并浸没在轻质液态电绝缘介质中；所述电流监测装置串联接入直流电源回路中。本实用新型结构简单，去除可控。

技术领域

本实用新型涉及一种表面涂层去除技术，尤其是一种金属构件表面热障涂层的去除技术，具体地说是一种能准确控制热障涂层去除的基于磨料水射流技术的金属构件表面热障涂层的去除装置。

背景技术

在航空发动机金属构件表面制备热障涂层，对于提高金属构件承温能力、大幅度提高发动机工作温度具有非常直接的效果。因此，热障涂层技术已广泛应用在航空发动机涡轮叶片、燃烧室导向叶片、燃烧室壁等处。上述金属构件上往往设计有大量的气膜冷却孔道，因此，在涂覆了热障涂层的金属构件上加工气膜冷却孔道成为航空发动机制造企业面临的一个难题。目前，航空发动机叶片上的气膜孔主要采用电火花打孔方法进行加工，由于热障涂层为陶瓷材料，具有电绝缘性，因此，电火花打孔方法无法直接应用于气膜孔道的加工。目前采用的解决方法是：将涂覆热障涂层工序放在电火花打孔工序之后。但是，这样会导致已加工成型的气膜孔孔口被涂层材料部分或全部堵塞，还需要人工清除气膜冷却孔口多余的涂层材料，耗时长、效率低。

采用先涂覆热障涂层后打孔的方法有望解决热障涂层堵塞气膜孔的问题。这种方法的一个技术方案是：首先，采用磨料水射流加工方法去除气膜孔位置上的热障涂层，形成热障涂层孔型；其次，采用电火花打孔方法加工金属基体的孔型。这个技术方案的优点在于工艺成本低。这个技术方案面临一个问题是：在磨料水射流冲蚀加工热障涂层时，需要判断射流冲蚀位置的金属基体是否完全裸露，确保后续的电火花打孔工序能够有效进行。而热障涂层的厚度往往不均匀，给上述问题的解决带来困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现的有水射流去除金属构件表面热障涂层时，无法及时判断去除情况的问题，设计一种能实时反映热障涂层去除情况的金属构件表面热障涂层的去除的装置。本实用新型利用磨料水射流冲蚀去除热障涂层，形成热障涂层孔形，同时在线监测热障涂层的冲蚀去除率，有效保障后续金属基体的电火花打孔工序的可行性。

本实用新型的技术方案：

一种磨料水射流去除金属构件表面热障涂层的装置，其特征是它包括注有中性盐电解质的工作液箱1、输液泵2、输液管路3、射流喷嘴4、注有轻质液态电绝缘介质的加工槽6、电流监测装置7和直流电源8；所述输液泵2的进液口通过输液管路3与工作液箱1连接，所述输液泵2的出液口通过输液管路3与射流喷嘴4连接；所述射流喷嘴由金属材质制成；所述直流电源8的负极与射流喷嘴4电气连接，所述直流电源8的正极与工件5上未涂覆热障涂层的部位电气连接；工件5放置在加工槽6并浸没在轻质液态电绝缘介质中；所述电流监测装置7串联接入直流电源回路中。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用磨料水射流加工方法去除金属构件表面热障涂层，利用电化学阳极溶解原理判断金属基体是否完全裸露，确保后续的电火花打孔工艺的顺利进行，工艺成本低。同时，本实用新型采用轻质液态电绝缘介质作为屏蔽介质，有效屏蔽了射流工作液与金属基体之间的旁路电流，确保电流监测装置所显示的电流为射流喷射加工位置的电化学阳极溶解电流。

附图说明

图1是本实用新型所述磨料水射流去除金属零件表面热障涂层的装置的示意图。

图1中：1、工作液槽，1.1、磨料水工作液，2、输液泵，3、输液管路，4、射流喷嘴，4.1、磨料水射流液束，5、工件，5.1、工件表面热障涂层，6、加工槽，6.1、轻质液态电绝缘介质，7、电流监测装置，8、直流电源。