專利名稱：一種DZ125葉片表面NiCrAlYSi涂層的修復方法
技術領域：
本發明屬于表面處理領域，具體涉及一種DZ125葉片表面NiCrAlYSi涂層的修復方法。
背景技術：
在發動機使用一個壽命周期后，需要按照設計要求進行故障檢修，對于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沖刷能 力，在葉片表面采用了真空電弧法鍍NiCrAHSi涂層作為防護層，在經過一個使用壽命周期后，涂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，這就需要進行涂層去除、重新涂鍍涂層和熱處理，來對DZ125葉片表面NiCrAHSi涂層進行修復。但是由于DZ125合金材料本身具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能，而采用真空離子鍍工藝獲得的涂層經擴散熱處理后均勻致密，結合強度高，可以很好地保護基體材料，采用一般方法很難將涂層完全去除。現有技術中采用機械加工方法清除涂層容易造成零件尺寸超差，采用化學方法對涂層進行清除，又很容易造成葉片基體的過腐蝕，同時也容易出現熒光顯示等不良現象。
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涂層的修復方法，目的是通過采用化學去除結合機械拋光清除葉片原有涂層，采用真空電弧鍍和真空擴散相結合制備新涂層，實現對DZ125葉片表面NiCrAHSi涂層的修復，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)去除原有涂層加熱涂層去除槽液至(38-40)°C，將待處理的涂鍍有NiCrAHSi涂層的DZ125葉片置于涂層去除槽液中，同時攪拌槽液，處理(8-25) min ；
取出處理后的葉片，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涂層殘余為止；
(2)真空電弧鍍涂層采用真空電弧鍍裝置，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，然后設置工作電流為(700-750) A,工作電壓為(30-34) V，在葉片表面涂鍍NiCrAHSi涂層(110-130) min，之后將葉片隨爐冷卻(2-2. 5)h ；
(3)真空熱處理將冷卻后的葉片置于真空熱處理爐中，于(860-880)°C保溫20h。其中所述的涂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和去離子水配制而成。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涂層的修復方法克服了現有的單純機械加工方法清除涂層容易造成零件尺寸超差，或者單純化學方法對涂層進行清除，又很容易造成葉片基體的過腐蝕的問題，采用酸液腐蝕去除NiCrAHSi涂層，嚴格控制處理溫度和處理時間，防止發生過腐蝕，然后采用羊毛氈輪對葉片進一步拋光處理，以保證涂層的完全去除；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，然后再進行涂層的涂鍍，最后的真空熱處理，在葉片表面形成擴散層，保證了修復后的涂層與葉片基體結合緊密。本發明方法得到的經涂層修復后的葉片使用效果好，性能及狀態穩定，表面過腐蝕、熒光檢查、力學性能等性能指標均達到設計要求，并且生產成本低廉，操作方便，應用前景廣闊。
具體實施例方式本發明中采用的真空電弧鍍裝置為普通市購裝置。
采用粘有180目金剛砂的羊毛氈輪處理葉片時，葉背采用規格為((j5200X40)mm的氈輪，葉盆采用規格為(￠35X40) mm的氈輪。采用的涂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和去離子水配制而成。按照Q/3B1938-2011標準對經涂層修復的DZ125合金葉片的持久性能進行檢測； 按照Q/3B1938-2011標準對經涂層修復的DZ125合金葉片的室溫拉伸性能進行檢測。實施例I
(1)去除原有涂層加熱涂層去除槽液至38°C，將待處理的涂鍍有NiCrAHSi涂層的DZ125葉片置于涂層去除槽液中，同時攪拌槽液，處理25min ；
取出處理后的葉片，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涂層殘余為止；
(2)真空電弧鍍涂層采用真空電弧鍍裝置，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，然后設置工作電流為700A，工作電壓為30V，在葉片表面涂鍍NiCrAHSi涂層130min，之后將葉片冷卻2h ；
(3)真空熱處理將冷卻后的葉片置于真空熱處理爐中，于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，進行涂層修復前和經涂層修復后的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，經涂層修復后的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大于等于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涂層的修復方法，其特征在于按照以下步驟進行 (1)去除原有涂層加熱涂層去除槽液至(38-40)°C，將待處理的涂鍍有NiCrAHSi涂層的DZ125葉片置于涂層去除槽液中，同時攪拌槽液，處理(8-25) min ； 取出處理后的葉片，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涂層殘余為止； (2)真空電弧鍍涂層采用真空電弧鍍裝置，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，然后設置工作電流為(700-750) A,工作電壓為(30-34) V，在葉片表面涂鍍NiCrAHSi涂層(110-130) min，之后將葉片冷卻(2-2. 5)h ； (3)真空熱處理將冷卻后的葉片置于真空熱處理爐中，于(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涂層的修復方法，其特征在于所述的涂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和去離子水配制而成。
全文摘要
本發明屬于表面處理領域，具體涉及一種DZ125葉片表面NiCrAlYSi涂層的修復方法。本發明步驟是首先在涂層去除槽液中去除葉片上的原有NiCrAlYSi涂層，然后用粘有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涂層殘余為止，再采用真空電弧鍍裝置，在葉片表面涂鍍新的NiCrAlYSi涂層(110-130)min，最后將葉片置于真空熱處理爐中熱處理。本發明方法得到的經涂層修復后的葉片使用效果好，性能及狀態穩定，表面過腐蝕、熒光檢查、力學性能等性能指標均達到設計要求，并且生產成本低廉，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:沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司