一種DZ125葉片表面NiCrAlYSi塗層的修複方法
2023-07-14 16:02:51
專利名稱：一種DZ125葉片表面NiCrAlYSi塗層的修複方法
技術領域：
本發明屬於表面處理領域，具體涉及一種DZ125葉片表面NiCrAlYSi塗層的修複方法。
背景技術：
在發動機使用一個壽命周期後，需要按照設計要求進行故障檢修，對於不滿足設計標準要求的零件，需進行修理達到設計標準，才可再次投入使用，否則就要作報廢處理。因此，提高零件的使用壽命，降低成本，維修工藝非常關鍵。材料是DZ125合金的發動機葉片，為了有效提高抗高溫腐蝕和高溫燃氣流衝刷能 力，在葉片表面採用了真空電弧法鍍NiCrAHSi塗層作為防護層，在經過一個使用壽命周期後，塗層有脫落和不完整現象，無法滿足設計的使用要求，從而導致葉片報廢，報廢率達30%以上，這就需要進行塗層去除、重新塗鍍塗層和熱處理，來對DZ125葉片表面NiCrAHSi塗層進行修復。但是由於DZ125合金材料本身具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能，而採用真空離子鍍工藝獲得的塗層經擴散熱處理後均勻緻密，結合強度高，可以很好地保護基體材料，採用一般方法很難將塗層完全去除。現有技術中採用機械加工方法清除塗層容易造成零件尺寸超差，採用化學方法對塗層進行清除，又很容易造成葉片基體的過腐蝕，同時也容易出現螢光顯示等不良現象。
發明內容
針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種DZ125葉片表面NiCrAHSi塗層的修複方法，目的是通過採用化學去除結合機械拋光清除葉片原有塗層，採用真空電弧鍍和真空擴散相結合製備新塗層，實現對DZ125葉片表面NiCrAHSi塗層的修復，同時確保葉片基體不被腐蝕，葉片的尺寸符合設計標準。實現本發明的技術方案按照以下步驟進行
(1)去除原有塗層加熱塗層去除槽液至(38-40)°C，將待處理的塗鍍有NiCrAHSi塗層的DZ125葉片置於塗層去除槽液中，同時攪拌槽液，處理(8-25) min ；
取出處理後的葉片，用粘有180目金剛砂的羊毛氈輪對葉片進行光整處理，直至葉片表面無肉眼可見的塗層殘餘為止；
(2)真空電弧鍍塗層採用真空電弧鍍裝置，設置工作壓強<5.32X10_2 Pa，工作電流為(600-700 )A，工作電壓250V，對葉片表面進行離子清理(2_6) min，然後設置工作電流為(700-750) A,工作電壓為(30-34) V，在葉片表面塗鍍NiCrAHSi塗層(110-130) min，之後將葉片隨爐冷卻(2-2. 5)h ；
(3)真空熱處理將冷卻後的葉片置於真空熱處理爐中，於(860-880)°C保溫20h。其中所述的塗層去除槽液由密度為I. 4g/cm3的硝酸(380-410)mL/L，質量濃度為40%的氫氟酸(20-25 ) mL/L,鐵粉(2_4) g/L和去離子水配製而成。與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是本發明針對DZ125葉片表面NiCrAHSi塗層的修複方法克服了現有的單純機械加工方法清除塗層容易造成零件尺寸超差，或者單純化學方法對塗層進行清除，又很容易造成葉片基體的過腐蝕的問題，採用酸液腐蝕去除NiCrAHSi塗層，嚴格控制處理溫度和處理時間，防止發生過腐蝕，然後採用羊毛氈輪對葉片進一步拋光處理，以保證塗層的完全去除；另外，為了徹底去除殘存在葉片表面的某些離子，在真空電弧鍍時首先進行了離子清理，然後再進行塗層的塗鍍，最後的真空熱處理，在葉片表面形成擴散層，保證了修復後的塗層與葉片基體結合緊密。本發明方法得到的經塗層修復後的葉片使用效果好，性能及狀態穩定，表面過腐蝕、螢光檢查、力學性能等性能指標均達到設計要求，並且生產成本低廉，操作方便，應用前景廣闊。
具體實施例方式本發明中採用的真空電弧鍍裝置為普通市購裝置。
採用粘有180目金剛砂的羊毛氈輪處理葉片時，葉背採用規格為((j5200X40)mm的氈輪，葉盆採用規格為(￠35X40) mm的氈輪。採用的塗層去除槽液由密度為I. 4g/cm3的硝酸(380-410)mL/L，質量濃度為40%的氫氟酸(20-25 ) mL/L,鐵粉(2_4) g/L和去離子水配製而成。按照Q/3B1938-2011標準對經塗層修復的DZ125合金葉片的持久性能進行檢測； 按照Q/3B1938-2011標準對經塗層修復的DZ125合金葉片的室溫拉伸性能進行檢測。實施例I
(1)去除原有塗層加熱塗層去除槽液至38°C，將待處理的塗鍍有NiCrAHSi塗層的DZ125葉片置於塗層去除槽液中，同時攪拌槽液，處理25min ；
取出處理後的葉片，用粘有180目金剛砂的羊毛氈輪對葉片進行光整處理，直至葉片表面無肉眼可見的塗層殘餘為止；
(2)真空電弧鍍塗層採用真空電弧鍍裝置，設置工作壓強<5.32X10_2 Pa，工作電流為600A，工作電壓250V，對葉片表面進行離子清理6min，然後設置工作電流為700A，工作電壓為30V，在葉片表面塗鍍NiCrAHSi塗層130min，之後將葉片冷卻2h ；
(3)真空熱處理將冷卻後的葉片置於真空熱處理爐中，於860°C保溫20h。工業上對DZ125合金葉片持久性能要求如表I所示，進行塗層修復前和經塗層修復後的DZ125合金葉片的持久性能如表2和表3所示，由表中可以看出，經塗層修復後的DZ125合金葉片持久性能變化很小，完全符合工業要求。按照Q/3B1938-2011標準，合金室溫的拉伸性能要求為o b彡980MPa, o 0. 2大於等於820MPa，8彡5%,叫彡5%。表I DZ125合金葉片持久性能要求
權利要求
1.一種DZ125葉片表面NiCrAHSi塗層的修複方法，其特徵在於按照以下步驟進行 (1)去除原有塗層加熱塗層去除槽液至(38-40)°C，將待處理的塗鍍有NiCrAHSi塗層的DZ125葉片置於塗層去除槽液中，同時攪拌槽液，處理(8-25) min ； 取出處理後的葉片，用粘有180目金剛砂的羊毛氈輪對葉片進行光整處理，直至葉片表面無肉眼可見的塗層殘餘為止； (2)真空電弧鍍塗層採用真空電弧鍍裝置，設置工作壓強<5. 32X IO-2 Pa，工作電流為(600-700 )A，工作電壓250V，對葉片表面進行離子清理(2_6) min，然後設置工作電流為(700-750) A,工作電壓為(30-34) V，在葉片表面塗鍍NiCrAHSi塗層(110-130) min，之後將葉片冷卻(2-2. 5)h ； (3)真空熱處理將冷卻後的葉片置於真空熱處理爐中，於(860-880)°C保溫20h。
2.根據權利要求I所述的一種DZ125葉片表面NiCrAHSi塗層的修複方法，其特徵在於所述的塗層去除槽液由密度為I. 4g/cm3的硝酸(380-410)mL/L，質量濃度為40%的氫氟酸(20-25) mL/L,鐵粉(2_4) g/L和去離子水配製而成。
全文摘要
本發明屬於表面處理領域，具體涉及一種DZ125葉片表面NiCrAlYSi塗層的修複方法。本發明步驟是首先在塗層去除槽液中去除葉片上的原有NiCrAlYSi塗層，然後用粘有180目金剛砂的羊毛氈輪處理葉片，直至葉片表面無肉眼可見的塗層殘餘為止，再採用真空電弧鍍裝置，在葉片表面塗鍍新的NiCrAlYSi塗層(110-130)min，最後將葉片置於真空熱處理爐中熱處理。本發明方法得到的經塗層修復後的葉片使用效果好，性能及狀態穩定，表面過腐蝕、螢光檢查、力學性能等性能指標均達到設計要求，並且生產成本低廉，操作方便，應用前景廣闊。
文檔編號C23C14/16GK102965623SQ20121044498
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者王輝, 張春剛, 劉禮祥, 龔穎勇, 李慶春 申請人:瀋陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司