專利名稱：用于電化學剝離的遮蔽技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及電化學剝離作業中對遮蔽翼面的改進技術。
背景技術：
業已發現，由于應用電化學剝離技術除去施加到翼面部分上的涂層和/或形成于翼面部分上的擴散層，會出現渦輪發動機部件的翼面部分的壁部減薄，壁部減薄是極不希望的，因為這會導致彎曲。
為此，最好是遮蔽渦輪發動機部件所用翼面如葉輪與葉片的后緣，以防壁部減薄和因薄壁彎曲導致冷卻孔閉合。當前采用的多種技術是應用不導電的后緣保護層來防止發生上述現象。通常，阻擋層型的保護層如噴鍍工用的帶材、清漆與UV固化材料都已用于剝離工藝中。
某些所用的保護層已導致在此遮蔽區下的翼面部分出現溝槽。這種溝槽是由于裂縫腐蝕造成，是不合格狀態。據認為這種溝槽是由于涂層和/或擴散層除去而在保護層下形成了裂縫所致。在這種裂縫形成后，裂縫腐蝕便開始并傳播而生成溝槽。
需要有改進的保護層材料，特別是那些有助于避免溝槽化的材料。
發明內容
為此，本發明的目的在于提供用于電化學剝離作業的改進的保護層。
本發明的另一目的在于提供能避免溝槽化的保護層。
上述這些目的是通過本發明的保護層達到。
根據本發明，提供了用于電化學剝離作業的保護層。這種保護層一般地說包括沿著覆蓋任何后緣窗口(孔口)的渦輪發動機部件的翼面部后緣設置的紫外(UV)固化的保護層的卷邊，以及由導電材料例如鈦基材料形成的夾子以防在遮蔽線下的裂縫腐蝕。
本發明還涉及用于從發動機部件上除去涂層的方法。此方法大致包括下述步驟沿著渦輪發動機部件的翼面部分的后緣設置UV固化保護層；將由導電材料如鈦基材料形成的夾子置于所述UV保護層之上；將帶有UV固化保護層與夾子的渦輪發動機部件浸于浴中；從渦輪發動機的未遮蔽部分用電化學方法剝離涂層。
有關電化學剝離遮蔽技術的其他細節以及其他目的與優點列述于以下的詳細說明與附圖中，各圖中以相似的標號表明相似部件。
圖1示明具有窗口的渦輪發動機部件的后緣部分。
圖2示明將UV固化保護層施加到此后緣上；圖3示意地表明本發明的遮蔽層的第一實施形式；圖4示意地表明本發明的夾子；以及圖5～7示明本發明的夾子的另一實施形式。
具體實施例方式
如上所述，本發明涉及一種遮蔽技術，用于從渦輪發動機部件如渦輪葉片、葉輪與外套的翼面部分以電化學方法剝離涂層和/或擴散層。在一種實施形式中，保護翼面部分后緣的保護層包括UV固化的保護材料層和設于UV固化保護層之上且由導電材料形成的夾子。此導電材料最好由鈦基材料構成。鈦由于它在用于電化學剝離技術的多種浴中不受侵蝕是一種優選的材料。渦輪發動機部件根部可以通過浸漬上一層薄油漆或施加清漆而遮蔽以防止任何細微的侵蝕或出現蝕坑。在另一種實施形式中，此保護層只包括設在翼面后緣上的夾子。
本發明的遮蔽技術可用來結合任何周知的合適的電化學剝離技術。
參看圖1，其中示明了翼面部分4的后緣部分22。此后緣部分22有很多窗口或孔口6需在電化學剝離作業中保護。
根據本發明，如圖2所示，UV固化保護層2如DYMAX UVMASKANT-29605置于渦輪發動機部件如渦輪葉片的翼面部分4的后緣部分22上。這種UV固化保護層2最好要覆蓋任何后緣窗口6。UV固化保護層的覆蓋范圍取決于部件構型。重要的是在應用此UV保護層時可使夾子30置于其頂部。通常，此UV固化保護層將從凹側上的后緣起覆蓋到0.2英寸，此保護層2在施加后于UV爐中固化并檢查其覆蓋范圍的完整性。然后，將最好由鈦基材料形成的導電件10置于翼面4的后緣部分22上的保護層2的上。業已發現，應用導電件10例如由鈦基材料形成的這種導電件有助于防止遮蔽區被完全剝離，且有助于防止裂縫腐蝕從而防止了溝槽化。這是由于導電件4起到電流收集器或電流屏蔽件的作用，它防止保護層下的涂層材料或擴散層被除去。
應用本發明的遮蔽技術就能獲得保留于渦輪發動機部件翼面部分后緣上的涂層，這一涂層在形成此渦輪發動機部件的完全剝離的基礎合金與受到完全保護的涂層之間具有光滑的過渡區。光滑過渡區之所以需要是因為它能顯著地減少或消除為了除去任何銳角需要的涂層的任何后續添加。
如圖3所示，導電件10可以包括兩根鈦基材料的條12與14，它們通過螺栓16栓接到一起，設在上面施加有UV固化保護層的后緣22的相對表面18與20之上。或者如圖4所示，導電件10可以包括通過一或多個固定件32或通過摩擦保持于渦輪發動機翼面部分的后緣22之上的鈦箔件或夾子30。此固定件32可以由不發生侵蝕的任何導電材料形成。固定件32的優選材料為鈦。采用鈦制夾子30時，它的厚度可為0.020～0.030英寸。
圖5～7示明了可以不用任何UV保護層的夾子30的最佳構型。從圖中可以看到，夾子30具有絕緣材料如硅橡膠的折疊件50。折疊件50符合相應部件的形狀，并在其下的涂層剝離后繼續密封此部件。這樣就減少了形成溝槽的可能性，在此絕緣材料件的頂部有由導電材料如鈦基材料形成的層52與54。這兩個層52與54通過鉸鏈結構56相互結合。該鉸鏈結構56能讓層52與54彼此相對移動。此夾子30置放到發動機部件翼面部分的后緣22之上時，可于層52與54上放置一或多個可變化定位的C形固定件58。在有需要時，此固定件58可由塑料形成。在再有需要時，可在夾子下采用UV固化的保護層。
在施加導電件10或夾子30之前或之后，可將渦輪發動機部件的根部遮蔽以防任何細微的侵蝕或形成凹坑。為了遮蔽根部，可以將根部浸漬上薄的油漆如DYKEM劃線墨水，或者用手工施加保護層如適當的清漆。最好應施加兩層根部遮蔽材料，發動機部件可以根據根部保護層的性質進行干燥處理。
如前所述，應用導電件10或夾子30特別是由鈦基材料所形成的導電件或夾子有助于防止溝槽化，還能在渦輪發動機部件的后緣部分的涂層和下面的基片間提供較光滑的過渡。
例子將兩塊高壓渦輪機葉片置于4.7(體積)％的鹽酸溶液中在約20℃的溫度下進行剝離。此剝離電位設定點相對于Ag/AgCl參考電極為0.08V。此渦輪葉片經兩小時剝離，再另經2小時的水壓噴射、熔蝕、噴砂與熱蝕著色。所有葉片均在根部與梢部以Dymax X-391-17A遮蔽。根據本發明，葉片之一具有施加到其后緣上的U形通道遮蔽。其他的葉片依據本發明具有加到后緣上的鉸接夾子，試驗的結果表明，在此后緣上不存在裂縫腐蝕。
雖然本發明的遮蔽技術最好是把UV固化材料涂到后緣部分上，用以從渦輪發動機的一些部件上除去某些涂層，但UV固化材料可省去。
盡管UV固化材料可以涂到渦輪發動機部件的后緣部分的兩側，但也可只涂到一側如凹側上。
在此根部的后緣部分已遮蔽后，將渦輪發動機部件浸于酸浴中。此酸浴可以是本技術領域中周知的任何適當的剝離浴。經此浸漬后，渦輪發動機部件上的涂層可以用本技術中周知的任何適當電化學剝離技術剝離。這種具體的電化學剝離技術不構成本發明的一部分。
雖然本發明業已描述了圍繞渦輪發動機部件翼面部分的后緣所設置的保護層，但此保護層也可設置到此部件的翼面部分的前緣或梢部和/或此部件的平臺部分。
權利要求
1.用于電化學剝離作用的保護層，此保護層包括圍繞渦輪發動機部件的翼面部分的邊緣設置的導電保護層。
2.權利要求1的保護層，其中所述保護層是由鈦基材料形成。
3.權利要求2的保護層，其中所述保護層包括兩根設在所述后緣的相對側上且栓接到一起的由上述鈦基材料構成的條。
4.權利要求2的保護層，其中所述保護層包括由鈦基材料構成的設于所述后緣部分上的夾子。
5.權利要求2的保護層，其中所述保護層包括具有絕緣材料層的夾子和設于此絕緣材料層之上的分開的一對板，而這對板由鉸鏈相互連接。
6.權利要求5的保護層，其中所述板由鈦基材料形成，還包括位于所述板上的至少一個C形固定件。
7.用以從渦輪發動機部件的翼面部分上除去涂層的方法，此方法包括將導電材料形成的保護層設置于上述翼面部分邊緣的兩相對側上；將上述具有所述保護層的渦輪發動機部件浸沒于浴中；從所述渦輪發動機部件的未遮蔽部分用電化學方法剝離涂層。
8.權利要求7的方法，此方法還包括在所述保護層設置步驟之前將UV固化材料施加到所述后緣的至少一側上，并把所述保護層設于所述UV固化材料上。
9.權利要求7的方法，其中所述保護層設置步驟包括將鈦基材料形成的保護層設于所述后緣的兩相對側上。
10.權利要求7的方法，其中所述保護層設置步驟包括將鈦基材料形成的兩根條置放于所述后緣的兩相對側上且將這兩根條栓接到一起。
11.權利要求7的方法，其中所述保護層設置步驟包括將鈦基材料形成的夾子設于所述后緣的兩相對側上且將此夾子固定到所述后緣上。
12.權利要求7的方法，其中所述保護層設置步驟包括將具有絕緣材料層的夾子和一對各由鈦基材料形成的板設置于此后緣的兩相對側上，且將所述夾子固定到所述后緣之上。
13.權利要求7的方法，它還包括將保護層設置于所述渦輪發動機部件的根部上。
14.權利要求13的方法，其中所述用保護層遮蔽該根部的步驟包括在根部上施加遮蔽漆或清漆。
15.用于電化學剝離作業中遮蔽渦輪機部件一部分的系統，此系統包括設于所述渦輪發動機部件的后緣部分上的UV固化材料，設于所述UV固化材料上的導電件。
16.權利要求15的系統，其中所述導電件是由鈦基材料形成。
17.權利要求16的系統，其中所述導電件包括兩根設置于所述后緣相對側上的鈦基材料條。
18.權利要求15的系統，其中所述導電件包括設置于所述后緣部分上由鈦基材料形成的夾子。
19.權利要求15的系統，它還包括用以遮蔽所述渦輪發動機根部的裝置。
20.權利要求19的系統，其中所述遮蔽裝置包括施加到所述根部上的油漆或清漆。
全文摘要
本發明提供了用于電化學剝離作業的保護層。此保護層包括設置于渦輪發動機部件翼面部分后緣周圍的，最好由鈦基材料形成的導電件。還提供了用于從渦輪發動機部件上除去涂層的方法。此方法包括下述步驟將導電材料最好是由鈦基材料形成的保護層置于所述部件翼面部分后緣的附近；將此渦輪發動機部件與保護層浸于浴中；用電化學方法從此渦輪發動機部件的未遮蔽部分剝離涂層。
文檔編號C25F7/00GK1920115SQ200610110968
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月11日 優先權日2005年8月12日
發明者C·H·里維, B·J·格里菲思 申請人:聯合工藝公司