[发明专利]一种用于单晶高压涡轮叶片失效涂层的去除方法

说明书

一种用于单晶高压涡轮叶片失效涂层的去除方法，主要包括清理附着层、清洗保护、配置酸洗溶液、酸洗去涂层、水洗中和、除去保护蜡层、除去残余的蜡、吹砂、热着色检查以及机械法去除残余涂层的步骤，本发明通过去除酸洗溶液配方配置、酸洗时间、溶液温度的控制和工程化应用的判断，能有效保证最大限度的去除涂层，又不对叶片的基体材料产生腐蚀，且对于涂层去除效果便于检查和判断，同时根据叶片加工数量来控制酸洗溶液用量，为叶片失效涂层去除提供了经济效益与对环境影响小的解决方案。

技术领域

本发明属于航空发动机叶片维修技术领域，具体涉及一种用于单晶高压涡轮叶片失效涂层的去除方法。

背景技术

第三代航空涡扇发动机高压涡轮单晶叶片，其叶片表面进行PVD方法MCrAlY+进气边涂覆AlCrY涂层。在的服役过程中，由于发动机燃气冲刷和氧化的共同作用，会使进气边局部的耐高温氧化涂层损伤，导致涂层失去对叶片的保护性能，给发动机的安全使用带来了隐患，发动机修理时，已产生涂层损伤的叶片，要重新修复涂层，修复涂层必须要去除失效损伤涂层，重新涂层后才能装机使用。而如何能够最大程度的去除涂层，又不对叶片的基体材料产生腐蚀，已成为航空发动机叶片维修中所面临的难题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于单晶高压涡轮叶片失效涂层的去除方法，该用于单晶高压涡轮叶片失效涂层的去除方法通过对局部失效单晶涡轮叶片进行涂层去提供报告除酸洗溶液配方及工艺技术，为实现航空发动机单晶涡轮叶片的维修可利用提供技术支持。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种用于单晶高压涡轮叶片失效涂层的去除方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，清理附着层：对叶片的榫头和排气边进行保护，随后对叶片的叶身进行吹砂，以去除附着层；

步骤2，清洗保护：使用热水冲洗叶片并烘干，随后对进气边8-10mm部位、排气边4-5mm和榫头部位进行涂蜡保护，涂蜡时，保证叶片温度为30-40℃完成后对其余部位进行用酒精或丙酮清洗；

步骤3，配置酸洗溶液：使用硝酸、氢氟酸与铁进行混合配置酸洗溶液，配置好进行水浴加热至38℃；

步骤4：酸洗去涂层：将整个叶片放入酸洗溶液中，并将酸洗溶液温度控制在38±2℃，将叶片开始酸洗时起，每隔10min对叶片进行腐蚀情况检查，当涂层去除量为25％为提前停止酸洗时间；

步骤5，水洗中和：将酸洗后的叶片在室温下的Na₂CO₃溶液中浸泡5min，随后进行水洗后吹干；

步骤6，除去保护蜡层：待叶片水洗吹干后将叶片的叶身浸入沸水中进行除蜡；

步骤7，除去残余的蜡：在沸水中除蜡后再将叶片放入丙酮中浸泡以去除残余的蜡；

步骤8，吹砂：对叶片的榫头和排气边进行保护，对叶片的叶身进行吹砂，气压为0.15MPa；

步骤9：热着色检查：将整个叶片放入马弗炉中加热，随后空冷至室温，待叶片冷却后，肉眼观察，如在叶片上有呈现黄褐色的部位，认定其为残余涂层；

步骤10：机械法去除残余涂层：用砂轮磨削法对残余涂层其进行磨削去除，重复步骤9-10直至叶片无黄褐色部位产生，此时叶片涂层完全去除。

进一步的，所述步骤1中，进行吹砂时，吹砂的角度为50°～75°，间距80mm，砂子颗粒度为棕刚玉F100，气压为0.2MPa。

进一步的，所述步骤2中，对叶片进行涂蜡时，涂覆次数为3～4次。

进一步的，所述步骤3中，所配置的酸洗溶液中，硝酸浓度为350g/L，氢氟酸浓度为9g/L，铁为2g/L。