專利名稱：去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液及方法
技術領域：
本發(fā)明用于鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的化學去除，使得合金表面能夠暴露出新鮮活潑的基體金屬，保證零部件后續(xù)加工的產(chǎn)品質(zhì)量。
背景技術：
鈦合金制造的航空發(fā)動機壓氣機葉片，其榫頭部位由于與盤件存在摩擦、磨損現(xiàn)象，通常要求噴涂銅-鎳-銦涂層以減少兩者間的摩擦、震動。該壓氣機葉片進行大修檢查時，葉片榫頭存在的涂層影響了該部位裂紋的檢查，若不對其進行去除，嚴重制約了發(fā)動機大修工作的順利進行。

在公開號為CN101737352A的發(fā)明創(chuàng)造中，公開了ー種燃氣輪機壓氣機動葉片葉根的表面耐磨層及其制備方法。其中“步驟6檢驗涂層”中涉及到涂層去除，“若涂層不合格，返回步驟3使用吹砂的方法，將涂層去除，重新加工?！痹诠_號為CN101158017A的發(fā)明創(chuàng)造中，公開了ー種CuNiIn涂層材料及涂層的制備方法。其中沒有提及涂層去除的相關エ藝方法。在公開號為CN102203321A的發(fā)明創(chuàng)造中，公開了ー種僅利用鹽酸去除構件表面涂層的方法。該發(fā)明使用的涂層去除方法包括吹砂方法和化學去除方法?；瘜W去除涂層溶液為鹽酸，針對涂層為渦輪葉片表面的滲鋁層、MCrAlX涂層和氧化鋯涂層。在公開號為CN1437534A的發(fā)明創(chuàng)造中，公開了ー種涂層和/或雜質(zhì)的熱除裝置和方法。該方法通過ー種涂層熱除和/或干燥被涂和/或被污染的材料的裝置，使用加熱處理室中的熱氣流去除涂層。在公開號為CN1072801A的發(fā)明創(chuàng)造中，公開了ー種從被覆線狀材料上去除涂層的設備和方法。該方法通過刀具設計，使用機械方法將涂層去除。目前，去除銅-鎳-銦涂層大多數(shù)均采用手工機械打磨或吹砂的方法，采取以上兩種方法或兩種方法交替進行，需要根據(jù)不同的去除余量選擇合適刀具或修磨工具，嚴格控制去除量，其去除過程均為單件加工，除了耗費時間長，不適合批量性的返修外，更需要防止對基體金屬造成劃傷、磕碰缺陷，以免引起葉片榫頭表面狀態(tài)不平整和尺寸超差，甚至造成葉片的報廢。采用化學方法可有效去除涂層，且所選溶液對鈦合金無影響，適用于批量的鈦合金零件涂層去除，去除效率高，避免了使用刀具等容易對零件基體表面產(chǎn)生磕碰劃傷的因素，不會對零件表面狀態(tài)和尺寸產(chǎn)生損傷，減少了零件因尺寸超差造成的報廢。目前，去除銅-鎳-銦涂層大多數(shù)均采用手工機械打磨或吹砂的方法，但由于該涂層與基體結合力好，硬度高，采用機械方法難以去除，不適合批量性的返修，而且容易導致葉片榫頭表面狀態(tài)不平整和尺寸超差等，甚至造成葉片的報廢。采用化學方法可有效去除涂層，去除效率高，對零件不造成損傷。但目前還沒有適用于銅-鎳-銦涂層的化學去除方法
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術中存在的尚無適用于銅-鎳-銦涂層的化學去除方法的不足，本發(fā)明提出了ー種去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液及方法。本發(fā)明所述去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液，由硝酸和水組成，其中硝酸的體積比為40 60% (v/v),水的體積比為60 40% (v/v);所述硝酸為エ業(yè)純級，比重為 I. 50。本發(fā)明還提出了ー種利用所述溶液去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的方法，其具體步驟是步驟I，清理工件表面；步驟2，配制溶液；按比例配制所需溶液；

步驟3，去除表面銅-鎳_銦涂層；將配制的溶液盛放在有攪拌裝置的液槽內(nèi)；啟動攪拌裝置攪拌溶液，同時將エ件浸沒在溶液內(nèi)，并使各エ件相互之間不疊放、遮蓋；當溶液與涂層反應結束后，取出エ件；步驟4，清洗エ件表面殘留溶液；在流動的自來水中沖洗已完成涂層去除的壓氣機葉片；步驟5，去離子水清洗エ件；所述去離子水的電導率為5 ii s/cm;所述去離子水的溫度為25 °C ；步驟6，外觀檢查；檢查去除表面銅-鎳-銦涂層后的エ件，若該エ件表面殘留有銅-鎳-銦涂層，則重復步驟2至步驟5，對該エ件繼續(xù)進行表面銅-鎳-銦涂層的去除，直至該エ件表面無銅-鎳-銦涂層；若該エ件表面無銅-鎳-銦涂層，則對該エ件通過壓縮空氣進行干燥處理，得到去除表面銅-鎳-銦涂層后的エ件。本發(fā)明是ー種化學除涂層的方法，適用于去除尺寸余量小、表面狀態(tài)要求較高的鈦合金零件銅-鎳-銦涂層，除涂層前零件表面狀態(tài)如圖I所示。利用本方法能夠在短時間內(nèi)去除零件表面銅-鎳-銦涂層，并且涂層去除徹底，化學處理后零件表面照片如圖2所示。經(jīng)金相檢查，本發(fā)明對基體材料無影響，化學處理后零件金相檢測照片如圖3所示。該方法是利用了硝酸對銅、鎳、銦的溶解性，同時對鈦合金無影響的特點。具體化學反應如下Cu+4HN03=Cu (NO3) 2+2N02 丨 +2H202In+2HN03=In203+2N0 f +H2ONi+4HN03=Ni (NO3) 2+2H20+2N02 f本發(fā)明不損傷零件，保證零件尺寸及表面狀態(tài)完好，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，可取代傳統(tǒng)機械加工和吹砂去除エ藝，并且使用本發(fā)明一次能夠去除多個零件上的涂層，縮短了生產(chǎn)周期，提聞了生廣效率。機械加工去除涂層與本發(fā)明所述化學去除涂層對比
加工方法厚度為0. 13mm 0. 16mm的涂層加工周期(單件)晶間腐蝕
機械去除2HI
化學去除05HI


圖I是除涂層前零件表面照片圖2是化學處理后零件表面照片圖3是化學處理后零件金相檢測照片圖4是去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的流程圖
具體實施例方式實施例一

本實施例是一種去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液。所述溶液由硝酸和水組成，其中硝酸的體積比為50% (v/v)，水的體積比為50% (v/v)0所述硝酸為工業(yè)純級，比重為I. 50。本實施例還提出了一種利用所述溶液去除鈦合金工件表面銅-鎳-銦涂層的方法。本實施例中，所述的鈦合金工件為TCl I壓氣機葉片。該壓氣機葉片榫頭噴涂銅-鎳-銦涂層的外形尺寸為16.28mmX6mm。該壓氣機葉片榫表面存在少量附著物，涂層厚度約為0. 164mm,須去除該涂層。本實施例的具體步驟是步驟1，清理工件表面。對工件噴涂層區(qū)域用丙酮清洗以去除表面殘余附著物。步驟2，配制溶液。根據(jù)待加工工件的數(shù)量按比例配制所需溶液，其中硝酸的體積比為50% (v/v)，水的體積比為50% (v/v)。步驟3，去除表面銅-鎳-銦涂層。將配制的溶液盛放在有攪拌裝置的液槽內(nèi)。啟動攪拌裝置攪拌溶液，同時將工件浸沒在溶液內(nèi)，并使各工件相互之間不疊放、遮蓋。當溶液與涂層發(fā)生反應時，工件表面有大量氣泡產(chǎn)生；當工件表面無氣泡時，取出工件。步驟4，清洗工件表面殘留溶液。在流動的自來水中沖洗已完成涂層去除的壓氣機葉片。步驟5，去離子水清洗工件。所述去離子水的電導率為5 ii s/cm ;所述去離子水的溫度為25 °C步驟6，外觀檢查。檢查去除表面銅-鎳-銦涂層后的工件，若該工件表面殘留有銅-鎳-銦涂層，則重復步驟2至步驟5，對該工件繼續(xù)進行表面銅-鎳-銦涂層的去除，直至該工件表面無銅-鎳-銦涂層。若該工件表面無銅-鎳-銦涂層，則對該工件通過壓縮空氣進行干燥處理，得到去除表面銅-鎳-銦涂層后的工件。實施例二本實施例是一種去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液。所述溶液由硝酸和水組成，其中硝酸的體積比為40% (v/v)，水的體積比為60% (v/v)。所述硝酸為工業(yè)純級，比重為I. 50。本實施例還提出了一種利用所述溶液去除鈦合金工件表面銅-鎳-銦涂層的方法。本實施例中，所述的鈦合金工件為TC4壓氣機葉片。該壓氣機葉片榫頭噴涂銅-鎳-銦涂層的外形尺寸為16.28mmX6mm。該壓氣機葉片榫表面存在少量附著物，涂層厚度約為0. 164mm,須去除該涂層。
本實施例的具體步驟是步驟1，清理工件表面。對工件噴涂層區(qū)域用丙酮清洗以去除表面殘余附著物。步驟2，配制溶液。根據(jù)待加工工件的數(shù)量按比例配制所需溶液，其中硝酸的體積比為40% (v/v),水的體積比為60% (v/v)。步驟3，去除表面銅-鎳-銦涂層。將配制的溶液盛放在有攪拌裝置的液槽內(nèi)。啟動攪拌裝置攪拌溶液，同時將工件浸沒在溶液內(nèi)，并使各工件相互之間不疊放、遮蓋。當溶液與涂層發(fā)生反應時，工件表面有大量氣泡產(chǎn)生；當工件表面無氣泡時，取出工件。步驟4，清洗工件表面殘留溶液。在流動的自來水中沖洗已完成涂層去除的壓氣機葉片。

步驟5，去離子水清洗工件。所述去離子水的電導率為5 ii s/cm ;所述去離子水的溫度為25 °C。步驟6，外觀檢查。檢查去除表面銅-鎳-銦涂層后的工件，若該工件表面殘留有銅-鎳-銦涂層，則重復步驟2至步驟5，對該工件繼續(xù)進行表面銅-鎳-銦涂層的去除，直至該工件表面無銅-鎳-銦涂層。若該工件表面無銅-鎳-銦涂層，則對該工件通過壓縮空氣進行干燥處理，得到去除表面銅-鎳-銦涂層后的工件。實施例三本實施例是一種去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液。所述溶液由硝酸和水組成，其中硝酸的體積比為60% (v/v)，水的體積比為40% (v/v)。所述硝酸為工業(yè)純級，比重為I. 50。本實施例還提出了一種利用所述溶液去除鈦合金工件表面銅-鎳-銦涂層的方法。本實施例中，所述的鈦合金工件為TCl I壓氣機葉片。該壓氣機葉片榫頭噴涂銅-鎳-銦涂層的外形尺寸為16.28mmX6mm。該壓氣機葉片榫表面存在少量附著物，涂層厚度約為
0.164mm,須去除該涂層。本實施例的具體步驟是步驟1，清理工件表面。對工件噴涂層區(qū)域用丙酮清洗以去除表面殘余附著物。步驟2，配制溶液。根據(jù)待加工工件的數(shù)量按比例配制所需溶液，其中硝酸的體積比為60% (v/v),水的體積比為40% (v/v)。步驟3，去除表面銅-鎳-銦涂層。將配制的溶液盛放在有攪拌裝置的液槽內(nèi)。啟動攪拌裝置攪拌溶液，同時將工件浸沒在溶液內(nèi)，并使各工件相互之間不疊放、遮蓋。當溶液與涂層發(fā)生反應時，工件表面有大量氣泡產(chǎn)生；當工件表面無氣泡時，取出工件。步驟4，清洗工件表面殘留溶液。在流動的自來水中沖洗已完成涂層去除的壓氣機葉片。步驟5，去離子水清洗工件。所述去離子水的電導率為5 ii s/cm ;所述去離子水的溫度為25 °C步驟6，外觀檢查。檢查去除表面銅-鎳-銦涂層后的工件，若該工件表面殘留有銅-鎳-銦涂層，則重復步驟2至步驟5，對該工件繼續(xù)進行表面銅-鎳-銦涂層的去除，直至該工件表面無銅-鎳-銦涂層。若該工件表面無銅-鎳-銦涂層，則對該工件通過壓縮空氣進行干燥處理，得到去除表面銅-鎳-銦涂層后的工件。實施例四
本實施例是一種去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液。所述溶液由硝酸和水組成，其中硝酸的體積比為55% (v/v)，水的體積比為45% (v/v)。所述硝酸為工業(yè)純級，比重為I. 50。本實施例還提出了一種利用所述溶液去除鈦合金工件表面銅-鎳-銦涂層的方法。本實施例中，所述的鈦合金工件為TC4半環(huán)。該半環(huán)篦齒處噴涂銅-鎳-銦涂層的外形尺寸為400mmX 200mm。該半環(huán)篤齒表面存在少量附著物,涂層厚度約為0. 13mm,須去除該涂層。本實施例的具體步驟是步驟1，清理工件表面。對工件噴涂層區(qū)域用丙酮清洗以去除表面殘余附著物。

步驟2，配制溶液。根據(jù)待加工工件的數(shù)量按比例配制所需溶液，其中硝酸的體積比為55% (v/v)，水的體積比為45% (v/v)。步驟3，去除表面銅-鎳-銦涂層。將配制的溶液盛放在有攪拌裝置的液槽內(nèi)。啟動攪拌裝置攪拌溶液，同時將工件浸沒在溶液內(nèi)，并使各工件相互之間不疊放、遮蓋。當溶液與涂層發(fā)生反應時，工件表面有大量氣泡產(chǎn)生；當工件表面無氣泡時，取出工件。步驟4，清洗工件表面殘留溶液。在流動的自來水中沖洗已完成涂層去除的壓氣機葉片。步驟5，去離子水清洗工件。所述去離子水的電導率為5 ii s/cm ;所述去離子水的溫度為25 °C。步驟6，外觀檢查。檢查去除表面銅-鎳-銦涂層后的工件，若該工件表面殘留有銅-鎳-銦涂層，則重復步驟2至步驟5，對該工件繼續(xù)進行表面銅-鎳-銦涂層的去除，直至該工件表面無銅-鎳-銦涂層。若該工件表面無銅-鎳-銦涂層，則對該工件通過壓縮空氣進行干燥處理，得到去除表面銅-鎳-銦涂層后的工件。
權利要求
1.ー種去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液，其特征在于所述溶液由硝酸和水組成，其中硝酸的體積比為40 60% (v/v)，水的體積比為60 40% (v/v);所述硝酸為エ業(yè)純級，比重為I. 50。
2.ー種利用權利要求I所述溶液去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的方法，其特征在于具體步驟是 步驟I，清理工件表面； 步驟2，配制溶液；按比例配制所需溶液； 步驟3，去除表面銅-鎳-銦涂層；將配制的溶液盛放在有攪拌裝置的液槽內(nèi)；啟動攪拌裝置攪拌溶液，同時將エ件浸沒在溶液內(nèi)，并使各エ件相互之間不疊放、遮蓋；當溶液與涂層反應結束后，取出エ件； 步驟4，清洗エ件表面殘留溶液；在流動的自來水中沖洗已完成涂層去除的壓氣機葉片; 步驟5，去離子水清洗エ件；所述去離子水的電導率為5 y s/cm ;所述去離子水的溫度為 25 0C ； 步驟6，外觀檢查；檢查去除表面銅-鎳-銦涂層后的エ件，若該エ件表面殘留有銅-鎳-銦涂層，則重復步驟2至步驟5，對該エ件繼續(xù)進行表面銅-鎳-銦涂層的去除，直至該エ件表面無銅-鎳-銦涂層；若該エ件表面無銅-鎳-銦涂層，則對該エ件通過壓縮空氣進行干燥處理，得到去除表面銅-鎳-銦涂層后的エ件。
全文摘要
一種去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液及方法。所述去除鈦合金零件表面銅-鎳-銦涂層的溶液，由硝酸和水組成，其中硝酸的體積比為40～60%(v/v)，水的體積比為60～40%(v/v)。將配制的溶液盛放在有攪拌裝置的液槽內(nèi)，將工件浸沒在溶液內(nèi)，當溶液與涂層反應結束后，取出工件，清洗工件表面殘留溶液后，用電導率為5μs/cm的去離子水清洗工件。本發(fā)明適用于去除尺寸余量小、表面狀態(tài)要求較高的鈦合金零件銅-鎳-銦涂層，不損傷零件，保證零件尺寸及表面狀態(tài)完好，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，可取代傳統(tǒng)機械加工和吹砂去除工藝，并且使用本發(fā)明一次能夠去除多個零件上的涂層，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號C23G1/10GK102766868SQ201210219079
公開日2012年11月7日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權日2012年6月28日
發(fā)明者劉長剛, 胡婷婷, 陳曉彥 申請人:西安航空動力股份有限公司