[发明专利]用于改善涡轮机组件的表面状态的方法和设备

说明书

本发明涉及用于对组件(1)、例如为涡轮机组件进行表面处理的方法，该组件包括待处理表面，该方法包括以下步骤：给第一分配器(2)装入化学蚀刻溶液，并给第二分配器(3)装入冲洗溶液，将第一分配器和第二分配器定位成与待处理表面相对，使第一分配器和第二分配器沿着待处理表面移动，以使待处理表面相继接纳化学蚀刻溶液，然后接纳清洗溶液。

技术领域

本发明涉及对涡轮机部件、优选地对金属部件进行表面处理以改善金属部件的表面状态。

本发明发现了在对涡轮机叶片进行机加工后对其进行表面处理方面的有利应用。

背景技术

涡轮机中暴露于空气流的部件要符合严格的空气动力学性能要求。用于优化涡轮机的操作周期的决定性参数中的一个是直接暴露于空气流的部件的表面状态。应特别注意涡轮机的旋转元件，特别是压缩机和涡轮叶片。

在涡轮机叶片的标准机加工操作结束时，获得的叶片表面的粗糙度Ra小于1.6微米。应记得，粗糙度Ra表示表面的连续的微观波峰与波谷之间的平均偏差。然而，仍认为1.6微米的粗糙度Ra对于一些应用来说太高。

为了进一步减小叶片表面的粗糙度，已知用研磨带或研磨剂进行手动或自动抛光或者进行电解抛光。这些操作特别能够减小叶片表面的粗糙度或对叶片表面进行去毛刺，即，去除造成表面不平整的局部多余材料。

还已知的是，通过摩擦精加工(通过将部件浸没在包含研磨物质的基体中并使部件在所述基体中运动)来对部件的机加工表面进行去毛刺。部件的运动会在部件的表面与研磨物质之间产生摩擦。在以自动进行这种摩擦精加工而闻名的机器中，一些机器包括装满研磨制品并由振荡或振动运动驱动的箱子。其他已知设备提供了用于使待处理部件在包含研磨物质的固定基体内旋转的装置。

然而，已知方法的缺点是很难被适配成仅对部件的一部分进行处理。在涡轮机叶片的情况下，一些应用只需要在前缘和/或后缘处对叶片进行局部处理，前缘和后缘是对叶片的空气动力学性能来说最关键的区域。即使仅需要对部件进行局部处理，已知的抛光机或摩擦精加工机器也不能缩短处理持续时间并专门对准部件表面的一些部分。

此外，对于将待处理部件浸没在研磨制品的基体中的机器，所述基体必须包括大量的研磨制品，并且可能包括固体介质以将机器的运动传递给基体。因此，这种机器消耗的研磨制品比处理部件所需的研磨制品所需的研磨制品多，并需要额外的材料来形成固体介质。

最后，在摩擦精加工处理期间，部件的一些区域是不可接近的。

发明内容

因此，需要一种用于对部件、特别是机加工后的金属部件进行表面处理的方法，该方法是自动化的，以保证结果的可靠性和可重复性，同时能够仅对待处理部件进行局部处理，以对准用已知方法可能无法接近的关键表面。

还需要一种与已知方法相比速度提高的表面处理方法。

另外还需要一种消耗少量研磨制品的方法。

本发明通过提出用于对部件、例如涡轮机部件进行表面处理的方法来满足这些需求，该部件包括待处理表面，该方法包括以下步骤：

-向第一分配器填充化学蚀刻溶液并向第二分配器填充清洗溶液，

-将第一分配器和第二分配器面向待处理表面定位，

-使第一分配器和第二分配器沿着待处理表面移动，以使待处理表面相继接纳化学蚀刻溶液，然后接纳清洗溶液。

在本发明的方法中，首先对待处理表面进行化学蚀刻以减小其粗糙度，然后进行清洗。化学蚀刻后立即进行清洗能够回收从表面分离的残留物以及多余的蚀刻溶液。

本发明的方法的优点是能够进行局部处理，对准待处理部件的特定区域。控制两个分配器的移动能够处理该特定区域。