本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種提高航空發(fā)動機(jī)精鑄高溫零件安全性的處理方法，通過酸洗消除由于零件表面附著的低熔點(diǎn)合金滲入零件組織內(nèi)部，在高溫環(huán)境下改變零件自身的耐熱、耐蝕性，從而導(dǎo)致零件疲勞斷裂的問題。本發(fā)明專利技術(shù)的方法主要包括：將零件依次浸沒于不少于2個(gè)的酸洗槽內(nèi)濃度為750g/l~780g/l的硝酸溶液中進(jìn)行酸洗，洗除附著在零件表面上的低熔點(diǎn)合金元素；零件酸洗結(jié)束后，浸沒于堿洗槽內(nèi)用堿溶液中和洗除零件表面上的硝酸液；零件經(jīng)中和洗后，用帶水壓縮空氣沖洗零件的表面，清潔零件表面上的酸洗殘留物。高航空發(fā)動機(jī)精鑄高溫零件經(jīng)本發(fā)明專利技術(shù)處理后，其安全性得到了保障，提高了安全性。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及航空發(fā)動機(jī)精鑄高溫零件加工處理技術(shù)，更為具體地說，是涉及一種。
技術(shù)介紹
航空發(fā)動機(jī)中工作于高溫環(huán)境中的零件，外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異型零件通常都是采用精鑄加工成型，精鑄成型零件的某些部位，如裝配部位還需要進(jìn)行進(jìn)一步的精加工，才能滿足裝配要求，如發(fā)動機(jī)中的高溫合金葉片，其葉冠和榫頭都需要進(jìn)行精加工才能滿足裝配的要求。在對這些部位進(jìn)行精加工時(shí)，通常需要在零件的某一部位焊接“方箱”用于加工定位。“方箱”在零件精加工結(jié)束后要從零件上去除，為了便于“方箱”從零件上去除，方箱一般采用“錫”、“鉍”合金材料制作。“錫”、“鉍”為低熔點(diǎn)元素。為了保證航空發(fā)動機(jī)的安全，工作于高溫環(huán)境中的零件都必須在地面裝機(jī)進(jìn)行試車。申請人在某型號航空發(fā)動機(jī)的研發(fā)過程中，在裝機(jī)試車中出現(xiàn)了葉片斷裂故障。為了解決這一問題，申請人集中了各方面的研發(fā)設(shè)計(jì)人員，從多方面研究分析導(dǎo)致葉片斷裂故障產(chǎn)生的原因，最后經(jīng)分析檢測發(fā)現(xiàn)，是葉片斷口處存在的低熔點(diǎn)合金元素導(dǎo)致葉片脆性斷裂。經(jīng)進(jìn)一步研究分析，葉片斷口處存在的導(dǎo)致葉片脆性斷裂的低熔點(diǎn)合金元素，是葉片在加工過程中去除“方箱”時(shí)未能將葉片表面殘留的低熔點(diǎn)合金徹底去除，導(dǎo)致低熔點(diǎn)合金滲入零件組織內(nèi)部，在高溫環(huán)境下改變了零件自身的耐熱、耐蝕性，從而導(dǎo)致零件疲勞斷裂，降低了精鑄高溫零件的安全性，進(jìn)而嚴(yán)重危害發(fā)動機(jī)的安全性
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)基于上述導(dǎo)致航空發(fā)動機(jī)精鑄高溫零件脆性斷裂原因的發(fā)現(xiàn)，提出了一種，以解決由于低熔點(diǎn)合金滲入零件組織內(nèi)部，在高溫環(huán)境下改變零件自身的耐熱、耐蝕性，從而導(dǎo)致零件疲勞斷裂的問題。目前常用的“方箱”材料主要為“錫”、“鉍”合金。通常情況下，氯離子以及鐵離子對鋼鐵材料有較強(qiáng)的腐蝕性，硝酸根離子對其具有較好的鈍化作用，一般不銹鋼零件的鈍化都含有硝酸組份，為此，本專利技術(shù)選用硝酸作為酸洗溶液。本專利技術(shù)提出的，其內(nèi)容主要包括(I)將零件依次浸沒于不少于2個(gè)的酸洗槽內(nèi)濃度為750g/f780g/l的硝酸溶液中進(jìn)行酸洗，洗除附著在零件表面上的低熔點(diǎn)合金；(2)零件酸洗結(jié)束后，將零件浸沒于堿洗槽內(nèi)堿溶液中，中和洗除零件表面上的硝酸溶液，以消除硝酸溶液在今后對零件的腐蝕；(3)零件經(jīng)堿溶液中和洗后，用帶水壓縮空氣沖洗零件的表面，清潔零件表面上的酸洗殘留物。由于酸洗相當(dāng)于通過溶解的方式使低熔點(diǎn)合金元素從零件表面均勻地分布到整個(gè)溶液和零件表面，屬于一個(gè)稀釋的過程，零件表面上的低熔點(diǎn)合金含量與硝酸溶液中的含量基本一致，為此，只要進(jìn)行足夠時(shí)間的酸洗，就可使零件表面上的低熔點(diǎn)合金充分地溶入到硝酸溶液中，通過檢測最終的酸洗溶液中的低熔點(diǎn)合金含量就能達(dá)到檢測零件表面低熔點(diǎn)合金含量的目的。因此，在本專利技術(shù)的上述技術(shù)方案中，可采用通過檢測零件酸洗后硝酸溶液中的低熔點(diǎn)合金的含量濃度來檢測零件表面上的低熔點(diǎn)合金的含量。實(shí)踐中一般認(rèn)為，當(dāng)硝酸溶液中低熔點(diǎn)合金的濃度不大于Ippm時(shí)，就可以認(rèn)為零件表面上的低熔點(diǎn)合金就徹底去除了。這一假定，申請人在零件后期加工以及試車過程中得到了證明，是完全可行的。在本專利技術(shù)的上述技術(shù)方案中，由于硝酸對不銹鋼材質(zhì)的零件基體也存在一定的腐蝕作用，在對零件的處理過程中，需要確保零件表面的低熔點(diǎn)合金去除徹底而對零件基體的蝕去量不要超過一定的厚度。因此零件累計(jì)酸洗時(shí)間不應(yīng)超過零件基體允許蝕去量所確定的時(shí)間。通常零件累計(jì)酸洗時(shí)間不超過零件基體蝕去Iym層厚所需的時(shí)間。在本專利技術(shù)的上述技術(shù)方案中，對酸洗后零件進(jìn)行中和洗堿溶液的選用，考慮酸洗后零件表面的清洗，優(yōu)選碳酸鈉溶液或氨水。最好是用重量濃度為4(Γ60%的碳酸鈉溶液對酸洗后零件進(jìn)行中和洗，既可獲得很好中和洗效果，又不會在零件表面生成殘留物。在本專利技術(shù)的上述技術(shù)方案中，零件最好依次浸沒于2至4個(gè)的酸洗槽內(nèi)硝酸溶液中進(jìn)行酸洗。在酸洗過程中，為了避免雜質(zhì)對零件酸洗效果的影響，酸洗用硝酸溶液一般為新配的硝酸溶液，特別是最后一個(gè)和第二個(gè)酸洗槽內(nèi)的酸洗用硝酸溶液一般應(yīng)為新配的硝酸溶液，至少最后一個(gè)酸洗槽內(nèi)的硝酸溶液應(yīng)為清潔的新配硝酸溶液。在零件的酸洗過程中，各酸洗槽內(nèi)的硝酸溶液濃度，可以相同，也可不同，為了操作方便，各酸洗槽內(nèi)的硝酸溶液濃度最好一樣，用相同濃度的硝酸溶液進(jìn)行酸洗。但也可以不一樣。零件于各酸洗槽內(nèi)酸洗的時(shí)間，沒有嚴(yán)格限制，只是累計(jì)酸洗的時(shí)間不要超過所確定的時(shí)間，通常是零件于第一個(gè)酸洗槽內(nèi)酸洗時(shí)間大于在后于各酸洗槽內(nèi)酸洗的時(shí)間。本專利技術(shù)完成之后，專利技術(shù)人按照ARP1755《清洗劑導(dǎo)致航空發(fā)動機(jī)材料損耗的試驗(yàn)方法》對本專利技術(shù) 的方法進(jìn)行了零件基體去除量試驗(yàn)，結(jié)果表明在濃度為780g/l的硝酸溶液中浸泡120分鐘，零件表面的單邊去除量不超過I μ m,不足以對零件的尺寸造成影響。通過原子吸收方式檢測，檢測結(jié)果證明，采用本專利技術(shù)的方法去除“方箱”殘留在零件表面上的低熔點(diǎn)合金，最終清洗效果理想。本專利技術(shù)的關(guān)鍵是找到導(dǎo)致葉片脆性斷裂產(chǎn)生的原因。本專利技術(shù)的完成，正是基于專利技術(shù)人準(zhǔn)確找到了導(dǎo)致葉片脆性斷裂產(chǎn)生的原因，這就是滲入到零件組織內(nèi)部低熔點(diǎn)合金導(dǎo)致葉片脆性斷裂，而低熔點(diǎn)合金是葉片在加工過程中去除“方箱”時(shí)未能將葉片表面殘留的低熔點(diǎn)合金徹底去除所致，致使零件在高溫環(huán)境下改變零件自身的耐熱、耐蝕性，從而導(dǎo)致零件疲勞斷裂。專利技術(shù)人基于上述發(fā)現(xiàn)，才通過一系列的試驗(yàn)研究探索出來的一種可以較為徹底去除零件表面低熔點(diǎn)合金，又對零件基體不會造成較大影響的工藝方法，確保了零件在使用過程中的安全性。本專利技術(shù)針對導(dǎo)致航空發(fā)動機(jī)精鑄高溫零件脆性斷裂原因所提出的，通過酸洗清除附著在零件表面的低熔點(diǎn)合金，解決了由于低熔點(diǎn)合金滲入零件組織內(nèi)部，在高溫環(huán)境下改變零件自身的耐熱、耐蝕性，從而導(dǎo)致零件疲勞斷裂的問題，保證了零件使用安全性。本專利技術(shù)的方法，概括起來主要有以下技術(shù)效果1、采用本專利技術(shù)的方法對附著在零件表面上的低熔點(diǎn)合金進(jìn)行酸洗，附著在零件表面上的低熔點(diǎn)合金去除徹底，保證了零件使用安全性。2、采用本專利技術(shù)的方法，酸洗過程中，控制零件基體材料去除量不超過I μ m,既可保證了零件自身尺寸精度，又可保證零件的強(qiáng)度。3、本專利技術(shù)的酸洗工藝方法簡便易行，具有很好的可操作性。具體實(shí)施方法下面結(jié)合實(shí)施例對本專利技術(shù)進(jìn)行具體描述，以便于所屬
的人員對本專利技術(shù)的理解。有必要在此特別指出的是，實(shí)施例只是用于對本專利技術(shù)做進(jìn)一步說明，不能理解為對本專利技術(shù)保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)熟練人員，根據(jù)上述本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
對本專利技術(shù)做出非本質(zhì)性的改進(jìn)和調(diào)整，應(yīng)仍屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。實(shí)施例1某型號航空發(fā)動機(jī)葉片，采用不銹鋼精鑄成型，葉片的葉冠和榫頭采用“方箱”定位輔助加工，葉片葉冠和榫頭精加工結(jié)束后將“方箱”在從葉片的葉身上去除，“方箱”的材質(zhì)為錫合金。去除葉片葉身上殘留的錫合金采用硝酸溶液酸洗。葉片依次浸沒于三個(gè)酸洗槽內(nèi)濃度為750g/l的硝酸溶液中，三個(gè)酸洗槽內(nèi)的硝酸溶液均為新配的清潔硝酸，先于第一個(gè)酸洗槽內(nèi)酸洗30分鐘，接著在第二個(gè)酸洗槽內(nèi)酸洗15分鐘，再接著于第三個(gè)酸洗槽內(nèi)酸洗15分鐘，酸洗結(jié)束之后接著將葉片浸沒于堿洗槽內(nèi)重量濃度為40%的碳酸鈉溶液中， 對葉片酸洗后遺留在葉片上的硝酸溶液進(jìn)行中和洗，中和洗15分鐘結(jié)束。葉片從堿洗槽取出后用含有水的壓縮空氣進(jìn)行全面清洗，清除葉片經(jīng)酸洗、中和洗附 著在葉片上的殘留物。 葉片經(jīng)酸洗處理后，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種提高航空發(fā)動機(jī)精鑄高溫零件安全性的處理方法，其特征在于：（1）將零件依次浸沒于不少于2個(gè)的酸洗槽內(nèi)濃度為750g/l~780g/l的硝酸溶液中進(jìn)行酸洗，洗除附著在零件表面上的低熔點(diǎn)合金；（2）零件酸洗結(jié)束后，將零件浸沒于堿洗槽內(nèi)堿溶液中，中和洗除零件表面上的硝酸溶液，以消除硝酸溶液在今后對零件的腐蝕；（3）零件經(jīng)堿溶液中和洗后，用帶水壓縮空氣沖洗零件的表面，清潔零件表面上的酸洗殘留物。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：溫佐建，夏至，程定春，熊新云，林會會，
申請(專利權(quán))人：四川成發(fā)航空科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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