[发明专利]一种镍基超合金材料叶片的加工方法

说明书

本发明公开了一种镍基超合金材料叶片的加工方法，涉及机加工技术领域，首先建立烧蚀加工速度和能量施加率，以将叶片的加工表面形成所需的部件形状和尺寸；确定在所述加工之前的重铸氧化物层厚度；确定氟离子清洗工艺，接着进行烧蚀加工；采用氟离子清洗设备对烧蚀加工后的工件进行清洗处理，去除其表面的重铸层；在完成氟离子清洗工艺之后检查工件，以确认工件的机加工表面符合既定的部件形状和尺寸，重铸层是否已经去除并且具有清洁表面，本发明在消融加工过程中形成的重铸层的氟离子清洗方法去除，比传统的重铸层去除更快，更省力，使得现有的消融加工过程能够以更快的速度执行而不用担心重铸层的形成。

技术领域

本发明属于机加工技术领域，具体涉及一种镍基超合金材料叶片的加工方法。

背景技术

诸如叶轮或叶片等部件的加工，通常通过对工件表面进行烧蚀而形成需要的形状和尺寸，随后通过氟离子清洗(FIC)去除在烧结加工过程中在工件表面上产生的重铸层。示例性的消融加工方法包括激光加工和放电加工(EDM)。工件材料可以包括通常用于制造叶轮或叶片的高温合金，其在EDM或激光加工期间易于形成重铸层。

目前已知的去除重铸层的方法，例如机械研磨、较低速度下的ECM加工或较低强度电流下的二次EDM加工，其主要存在效率低下，且去除效果欠佳的缺陷，且对于叶轮或叶片上的机加工孔的重铸层的去除，若采用上述方法，还存在操作难度大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍基超合金材料叶片的加工方法，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种镍基超合金材料叶片的加工方法，包括如下步骤：

(1)建立烧蚀加工速度和能量施加率，以将叶片的加工表面形成所需的部件形状和尺寸；

(2)确定在所述加工之前通过执行烧蚀加工速度和能量施加速率而产生的重铸氧化物层厚度；

(3)确定氟离子清洗工艺，该工艺旨在去除先前确定厚度的重铸层氧化物层，使用放电加工或激光加工设备以确定的加工速度和能量施加率对工件进行烧蚀加工，使得工件的合成加工表面符合既定的部件形状和尺寸，形成先前确定厚度的重铸氧化层；

(4)采用氟离子清洗设备对烧蚀加工后的工件进行清洗处理，去除其表面的重铸层；

(5)在完成氟离子清洗工艺之后检查工件，以确认工件的机加工表面符合既定的部件形状和尺寸，重铸层是否已经去除并且具有清洁表面。

优选的，所述叶片含有多个机加工的冷却孔，冷却孔的直径为0.140英寸，允许重铸层的总厚度为0.002英寸。

优选的，所述步骤(4)中所用的氟离子清洗设备包括加热炉、内胆以及绝缘盖，所述内胆安装于加热炉内，且内胆的顶部通过所述的绝缘盖密封，所述绝缘盖上安装有进气管和出气管，所述出气管的外端连接至洗涤器。

优选的，所述绝缘盖与内胆之间还安装有O型密封环进行密封。

优选的，所述内胆的顶部设有冷却水套，所述出气管经过冷却水套连接至洗涤器内。

优选的，所述洗涤器包括箱体以及排气管，所述箱体内盛有用于中和内胆内反应气体的液体，箱体的顶部设有所述的排气管，所述出气管的出气口位于液体的液面以下。

优选的，所述内胆内还安装有用于放置叶片的摆放座，所述进气管的出气端连接至摆放座上的接口，所述摆放座包括一个圆柱形的底座以及若干呈周向排列的放置架，所述底座为中空的壳体结构，所述接口安装于底座的一侧并与其内部连通，所述放置架由两个对称设置的支撑板组成，支撑板之间设有若干等距设置的柔性的喷气管，喷气管的下端与底座的内部连通。

本发明的优点在于：