[实用新型]一种磨料水射流去除热障涂层时金属基体裸露率的在线识别装置

说明书

一种磨料水射流去除热障涂层时金属基体裸露率的在线识别装置，其特征是包括磨料工作液箱、射流喷管、喷嘴、工作台、工作液回流装置以及微弱电流检测装置；射流喷管与输液泵相连，喷嘴安装在射流喷管上；所述的工作液回流装置包括射流保护套、密封块、侧面带有抽液口和进气通道的负压管、回流管路、工作液回收箱以及气泵机，所述的微弱电流检测装置包括直流电源、电流记录仪、电缆导线以及计算机，直流电源的正负极分别连接在工件金属基体和射流喷管上，电流记录仪串联接入回路中，通过电缆导线将采集到的电流数据传输到计算机。本实用新型能有效地阻止工作液喷射后与工件金属基体之间的接触，确保了金属裸露率的识别准确性。

技术领域

本实用新型涉及一种金属构件表面热障涂层去除时金属基体裸露率的在线检测技术，尤其是一种能够在线识别冲蚀金属构件表面热障涂层时金属基体裸露率的技术，具体地说是一种磨料水射流去除热障涂层时金属基体裸露率的在线识别装置。

背景技术

在航空发动机涡轮叶片上涂覆热障涂层可以确保其承受比自身金属基体极限温度更高的工作温度，进一步提高涡轮燃气发动机的推重比。由于热障涂层不导电，给带热障涂层涡轮叶片气膜孔的电火花加工带来难题。为了在带热障涂层金属构件上进行电火花制孔，需要局部去除热障涂层，将金属基体裸露出来以方便进行电火花加工。磨料水射流是当前的一种去除热障涂层的方法，具有加工质量好、成本低、对环境没有负面影响等优点。但在采用磨料水射流去除热障涂层时，如何在线判断热障涂层的冲蚀去除率（即金属基体裸露率）是一个难题。虽然可以通过实验，进而控制磨料水射流的加工时间来控制热障涂层的去除厚度，但是涡轮叶片各处热障涂层的涂覆厚度一般而言不均匀，很难保证磨料水射流加工后各孔位金属基体的裸露率一致，进而影响到后续的电火花加工的成功率。因此，需要对热障涂层冲蚀加工时的金属裸露率进行在线识别，判断出金属基体的裸露情况。前期研究表明，可以利用工作液的弱导电性在工件和喷嘴之间施加一定的直流电压，根据电流变化来识别金属是否裸露，但是由于工作液束喷射到工件后向四周流动，容易流动到未涂覆热障涂层的金属基体上，引起电路中旁路电流的干扰，使得这个方法无法达到预期效果。因此，本实用新型提出利用负压管强制回流工作液，确保工作液不外流，从而避免电流检测电路中产生旁路电流，增加金属基体裸露率的识别准确性。此外，根据前期研究结果，电火花制孔的可加工性与金属基体的裸露率密切相关，但是并不需要金属基体完全裸露，比如在文献“电加工与模具，2020年第4期，《热障涂层冲蚀后的电火花制孔试验研究》，作者高长水，谢天海，赵凯，刘壮”中，金属基体裸露面积达到20%即可进行电火花加工气膜孔，这更加凸显出在线识别热障涂层冲蚀去除率的重要性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的裸露率检测易因喷射液外泄造成漏电而影响检测准确性的问题，实用新型一种磨料水射流去除热障涂层时在线判别金属基体裸露率的在线识别装置。这利用空气负压对喷射到工件表面的工作液进行抽吸，防止工作液流动到工件的金属基体部位，从而消除工作液向外流动产生的旁路电流。同时利用工作液的弱导电性，在工件基体与喷嘴之间加载直流电压，电流记录仪对电流数据进行采集，自动识别金属裸露状态，最终实现金属裸露率的在线识别。

本实用新型的技术方案是：