用于葉片的滲鋁工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于葉片的滲鋁工藝方法，包括：步驟S1：在葉片上噴涂滲鋁層；步驟S2：檢測滲鋁層的厚度是否滿足工藝要求厚度，當(dāng)滲鋁層的厚度滿足工藝要求厚度時，對葉片進(jìn)行噴涂滲層后處理；當(dāng)滲鋁層的厚度不滿足工藝要求厚度時，繼續(xù)步驟S3；步驟S3：將葉片的滲鋁層去除后重復(fù)步驟S1和步驟S2。由于將滲鋁層的厚度不滿足工藝要求厚度的葉片進(jìn)行返修處理，因而有效避免了生產(chǎn)浪費(fèi)、降低了生產(chǎn)成本，從而完善了滲鋁工藝方法、提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時，本發(fā)明中的滲鋁工藝方法具有工藝簡單、操作復(fù)雜度低的特點(diǎn)。
【專利說明】用于葉片的滲鋁工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及葉片制造【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種用于葉片的滲鋁工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 葉片被廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械產(chǎn)品中，例如航空發(fā)動機(jī)內(nèi)的渦輪葉片。由于該葉片 工作環(huán)境溫度高，因而容易被高溫氧化和燃?xì)飧g，為了提高該葉片的使用壽命，通常在葉 片的表面噴涂滲錯層以提1?葉片的抗1?溫、抗氧化的能力。
[0003] 但是在葉片表面噴涂滲鋁層的過程中，容易出現(xiàn)滲鋁層厚度、滲層深度不合格的 情況，目前針對此類不合格的葉片均采取報廢處理，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)浪費(fèi)等問 題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種用于葉片的滲鋁工藝方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對葉片噴涂滲 鋁層時存在生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)浪費(fèi)的問題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于葉片的滲鋁工藝方法，包括：步驟 S1 :在葉片上噴涂滲鋁層；步驟S2 :檢測滲鋁層的厚度是否滿足工藝要求厚度，當(dāng)滲鋁層的 厚度滿足工藝要求厚度時，對葉片進(jìn)行噴涂滲層后處理；當(dāng)滲鋁層的厚度不滿足工藝要求 厚度時，繼續(xù)步驟S3 ;步驟S3 :將葉片的滲鋁層去除后重復(fù)步驟S1和步驟S2。
[0006] 進(jìn)一步地，步驟S3包括：步驟S31 :對具有滲鋁層的葉片進(jìn)行退除滲層預(yù)處理，以 形成待退滲層葉片；步驟S32 :配制剝除溶液；步驟S33 :將待退滲層葉片浸泡在剝除溶液 中，并使待退滲層葉片與剝除溶液充分接觸，以形成退滲層葉片；步驟S34 :對退滲層葉片 進(jìn)行后處理，以形成無滲層葉片；步驟S35 :重復(fù)步驟S1和步驟S2。
[0007] 進(jìn)一步地，步驟S32包括：步驟S321 :將剝除劑加入水中，通過攪拌使剝除劑溶解 以配制成液體剝除劑；步驟S322 :在液體剝除劑中加入硝酸和水，以配制成剝除溶液。
[0008] 進(jìn)一步地，在液體剝除劑中，剝除劑與水的質(zhì)量百分比為9 :100 ;在剝除溶液中， 液體剝除劑、硝酸溶液和水的質(zhì)量百分比為109 :69 :450或218 :103 :900。
[0009] 進(jìn)一步地，步驟S31包括：步驟S311 :將具有滲鋁層的葉片表面的油污清除干凈； 步驟S312 :在葉片的榫頭部位涂覆保護(hù)層，以得到待退滲層葉片。
[0010] 進(jìn)一步地，步驟S34包括：步驟S341 :對退滲層葉片進(jìn)行吹砂處理；步驟S342 :將 退滲層葉片清洗干凈；步驟S343 :將退滲層葉片吹干。
[0011] 進(jìn)一步地，步驟S34還包括在步驟S343之后的：步驟S344 :對退滲層葉片進(jìn)行熱 處理后再空氣冷卻，以使退滲層葉片的表面變色；步驟S345 :觀察退滲層葉片的表面顏色， 并判斷滲鋁層是否退除干凈，是否需要重復(fù)步驟S33。
[0012] 進(jìn)一步地，在步驟S344中對退滲層葉片進(jìn)行熱處理時，將退滲層葉片放置在溫度 為570攝氏度至590攝氏度的箱式空氣爐內(nèi)，保溫1至1. 5個小時。
[0013] 進(jìn)一步地，在步驟S345中，當(dāng)退滲層葉片的表面無淺黃色的滲鋁層時，判斷退滲 層葉片已變成無滲層葉片并繼續(xù)步驟S35;當(dāng)退滲層葉片的表面殘留有淺黃色的滲鋁層 時，重復(fù)步驟S33。
[0014] 進(jìn)一步地，在步驟S2中采用金相檢測方法檢測滲鋁層的厚度。
[0015] 本發(fā)明中的滲鋁工藝方法包括步驟S1 :在葉片上噴涂滲鋁層；步驟S2 :檢測滲鋁 層的厚度是否滿足工藝要求厚度，當(dāng)滲鋁層的厚度滿足工藝要求厚度時，對葉片進(jìn)行噴涂 滲層后處理；當(dāng)滲鋁層的厚度不滿足工藝要求厚度時，繼續(xù)步驟S3 ;步驟S3 :將葉片的滲鋁 層去除后重復(fù)步驟S1和步驟S2。由于將滲鋁層的厚度不滿足工藝要求厚度的葉片進(jìn)行返 修處理，因而有效避免了生產(chǎn)浪費(fèi)、降低了生產(chǎn)成本，從而完善了滲鋁工藝方法、提高了企 業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時，本發(fā)明中的滲鋁工藝方法具有工藝簡單、操作復(fù)雜度低的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0017] 圖1示意性示出了本發(fā)明中的滲鋁工藝方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0019] 本發(fā)明提供了一種用于葉片的滲鋁工藝方法。如圖所示，滲鋁工藝方法包括步驟 S1、步驟S2和步驟S3,步驟S1 :在葉片上噴涂滲鋁層；步驟S2 :檢測滲鋁層的厚度是否滿足 工藝要求厚度，當(dāng)滲鋁層的厚度滿足工藝要求厚度時，對葉片進(jìn)行噴涂滲層后處理；當(dāng)滲鋁 層的厚度不滿足工藝要求厚度時，繼續(xù)步驟S3 ;步驟S3 :將葉片的滲鋁層去除后重復(fù)步驟 S1和步驟S2。由于將滲鋁層的厚度不滿足工藝要求厚度的葉片進(jìn)行返修處理，因而有效避 免了生產(chǎn)浪費(fèi)、降低了生產(chǎn)成本，從而完善了滲鋁工藝方法、提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時， 本發(fā)明中的滲鋁工藝方法具有工藝簡單、操作復(fù)雜度低的特點(diǎn)。
[0020] 本發(fā)明中的滲鋁工藝方法還包括在步驟S1之前的噴涂預(yù)處理。由于在噴涂滲鋁 層前對葉片進(jìn)行噴涂預(yù)處理，因而優(yōu)化了滲鋁層的噴涂效果，提高了噴涂滲鋁層的可靠性。
[0021] 優(yōu)選地，上述噴涂預(yù)處理包括：步驟S100 :漿料準(zhǔn)備處理；步驟S200 :清洗葉片表 面后吹干；步驟S300 :對葉片進(jìn)行吹砂處理。
[0022] 進(jìn)一步地，在步驟S100中，料漿應(yīng)在使用前進(jìn)行球磨20小時以上，備用。經(jīng)球磨 過的料漿放置一周以上，使用前應(yīng)充分搖勻、并重新球磨2小時以上，從而保證漿料的使用 可靠性，保證噴涂效果最優(yōu)。
[0023] 進(jìn)一步地，在步驟S200中，采用干凈的汽油清洗葉片表面，而后在80攝氏度下對 葉片進(jìn)行烘干處理30分鐘，然后在將溫度升至340攝氏度，繼續(xù)對葉片進(jìn)行烘干處理30分 鐘，從而保證葉片充分干燥，并消除內(nèi)應(yīng)力。
[0024] 進(jìn)一步地，在步驟S300中，在吹砂處理過程中，應(yīng)對葉片的葉身和流道表面干吹 剛玉砂，砂子粒度優(yōu)選大于200目，壓力優(yōu)選小于0.2兆帕。吹砂處理后，葉片的表面應(yīng)呈 均勻灰色。
[0025] 需要注意的是，在步驟S300完成后，應(yīng)在4小時內(nèi)進(jìn)行步驟S1的操作，從而保證 滲鋁工藝方法的操作可靠性。
[0026] 再進(jìn)一步地，滲鋁工藝方法還包括在步驟S300和步驟S1之間的步驟S400 :用壓 縮空氣清理砂粒，通過目測確定葉片的表面清潔無沙粒即可。
[0027] 優(yōu)選地，滲鋁工藝方法還包括在步驟S200和在步驟S300之間的步驟S201 :用膠 帶紙或膠布纏繞在葉片的榫頭上，從而對榫頭進(jìn)行保護(hù)。
[0028] 優(yōu)選地在步驟S1中，采用反復(fù)噴涂的方法在葉片的葉身和流道表面噴涂滲鋁層。 進(jìn)一步地，步驟S1包括：步驟S11 :將漿料噴涂在葉片上，以形成滲鋁層；步驟S12 :將葉片 放置在50攝氏度的烘箱內(nèi)等待葉片干燥，此時滲鋁層顏色變白；步驟S13 :重復(fù)步驟S11和 步驟S12,直至滲鋁層的厚度滿足工藝要求厚度后繼續(xù)步驟S14 ;步驟S14 :將葉片放置在 80攝氏度的烘箱內(nèi)等待30分鐘；步驟S15 :檢查滲鋁層的厚度，當(dāng)滲鋁層的厚度小于工藝 要求厚度時，重復(fù)步驟S13 ;當(dāng)滲鋁層的厚度滿足工藝要求厚度時，繼續(xù)步驟S16 ;步驟S16 : 將葉片放置在110攝氏度的烘箱內(nèi)等待30分鐘，而后將烘箱溫度升高至340攝氏度，并使 葉片繼續(xù)等待30分鐘。優(yōu)選地，在步驟S16中葉片在放入烘箱內(nèi)時，葉片的溫度應(yīng)低于80 攝氏度。優(yōu)選地，在步驟S16中如果葉片的榫頭上纏有膠帶紙或膠布，需要先將膠帶紙或膠 布清理干凈后再將葉片放入烘箱內(nèi)。
[0029] 在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，工藝要求厚度為0. 03至0. 06毫米。
[0030] 優(yōu)選地，步驟S1還包括在步驟S16之后的步驟S17和步驟S18 :目測檢查葉片的 外觀，確定滲鋁層是否存在剝落、裂紋、起泡等情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)滲鋁層存在剝落、裂紋、或起泡 等情況。進(jìn)一步地，采用渦流測厚儀檢查涂層厚度，當(dāng)涂層厚度滿足工藝要求厚度時，繼續(xù) 步驟S18,當(dāng)涂層厚度不滿足工藝要求厚度時重復(fù)步驟S13。
[0031] 優(yōu)選地，步驟S18 :對葉片進(jìn)行擴(kuò)散處理，以在葉片上形成滲鋁層。進(jìn)一步地，在步 驟S21中對葉片進(jìn)行擴(kuò)散處理時，將葉片放置在溫度為940攝氏度至960攝氏度的真空爐 內(nèi)進(jìn)行保溫，保溫時間為4至5個小時，，真空工作壓強(qiáng)為133. 3X10-1至133. 3X10-3Pa， 然后向真空爐內(nèi)通入lbar的氬氣，并打開風(fēng)扇將葉片的溫度降至100攝氏度以下，然后將 葉片從真空爐內(nèi)取出，放置在空氣中自然冷卻。
[0032] 優(yōu)選地，在步驟S2中采用金相檢測方法檢測滲鋁層的厚度。
[0033] 本發(fā)明中的步驟S2中對葉片進(jìn)行噴涂滲層后處理包括：步驟S21 :對葉片進(jìn)行吹 砂處理；步驟S22 :對葉片進(jìn)行熱處理后再空氣冷卻。
[0034] 優(yōu)選地，在步驟S21中對葉片進(jìn)行吹砂處理時，應(yīng)對葉片的葉身和流道表面干吹 剛玉砂，砂子粒度優(yōu)選大于200目，壓力優(yōu)選小于1.5X105Pa。吹砂處理后，葉片的表面應(yīng) 呈均勻灰色。進(jìn)一步地，對葉片進(jìn)行吹砂處理前需要在葉片的榫頭部位處纏繞膠帶，以保護(hù) 葉片的榫頭。
[0035] 優(yōu)選地，在步驟S22中對葉片進(jìn)行熱處理時，將葉片放置在溫度為570攝氏度至 590攝氏度的箱式空氣爐內(nèi)，保溫1至1. 5個小時。
[0036] 優(yōu)選地，步驟S2中對葉片進(jìn)行噴涂滲層后處理包括在步驟S22之后的步驟S23 : 抽檢葉片的滲鋁層的實(shí)際滲層深度，當(dāng)實(shí)際滲層深度符合標(biāo)準(zhǔn)滲層深度時，將葉片送至合 格產(chǎn)品區(qū)；當(dāng)實(shí)際滲層深度不符合標(biāo)準(zhǔn)滲層深度時，繼續(xù)步驟S3。在一個優(yōu)選的實(shí)施方式 中，標(biāo)準(zhǔn)滲層深度為0. 015微米至0. 035微米，局部標(biāo)準(zhǔn)滲層深度允許最大值為0. 045微 米。
[0037] 本發(fā)明中的步驟S3包括：步驟S31 :對具有滲鋁層的葉片進(jìn)行退除滲層預(yù)處理，以 形成待退滲層葉片；步驟S32 :配制剝除溶液；步驟S33 :將待退滲層葉片浸泡在剝除溶液 中，并使待退滲層葉片與剝除溶液充分接觸，以形成退滲層葉片；步驟S34 :對退滲層葉片 進(jìn)行后處理，以形成無滲層葉片；步驟S35 :重復(fù)步驟S1和步驟S2。
[0038] 優(yōu)選地，步驟S31包括：步驟S311 :將具有滲鋁層的葉片表面的油污清除干凈；步 驟S312 :在葉片的榫頭部位涂覆保護(hù)層，以得到待退滲層葉片。由于在葉片的榫頭部位涂 覆保護(hù)層，因而有效避免退除滲鋁層時將葉片的榫頭損壞，從而保證了滲鋁層工藝方法的 使用可靠性。
[0039] 進(jìn)一步地，在步驟S311中選用干凈的航空洗滌汽油將具有滲鋁層的葉片表面的 油污清除干凈。進(jìn)一步地，在步驟S312中保護(hù)層為蠟層。
[0040] 優(yōu)選地，本發(fā)明中的步驟S32包括：步驟S321 :將剝除劑加入水中，通過攪拌使剝 除劑溶解以配制成液體剝除劑；步驟S322 :在液體剝除劑中加入硝酸和水，以配制成剝除 溶液。
[0041] 優(yōu)選地，在液體剝除劑中，剝除劑與水的質(zhì)量百分比為9 :100 ;在剝除溶液中，液 體剝除劑、硝酸溶液和水的質(zhì)量百分比為109 :69 :450或218 :103 :900。在一個具體的實(shí) 施例中，在液體剝除劑中，剝除劑為45克，水為500毫升。優(yōu)選地，剝除劑為ASC-2N型剝除 齊U。在硝酸溶液中，硝酸為250毫升，水為2250毫升。優(yōu)選地，硝酸的密度為1. 38或1. 33。
[0042] 優(yōu)選地，在步驟S33中將待退滲層葉片浸泡在剝除溶液中30分鐘，并通過攪拌使 待退滲層葉片與剝除溶液充分接觸，以形成退滲層葉片。
[0043] 優(yōu)選地，本發(fā)明中的步驟S34包括：步驟S341 :對退滲層葉片進(jìn)行吹砂處理；步驟 S342 :將退滲層葉片清洗干凈；步驟S343 :將退滲層葉片吹干。
[0044] 進(jìn)一步地，在步驟S341中對退滲層葉片進(jìn)行吹砂處理時，應(yīng)對葉片的葉身和流道 表面干吹剛玉砂，砂子粒度優(yōu)選大于200目，壓力優(yōu)選小于0.15兆帕。吹砂處理后，葉片表 面應(yīng)無黑色掛灰，如果仍有灰色掛灰，應(yīng)重復(fù)步驟S341。
[0045] 進(jìn)一步地，在步驟S342中，采用沸水清洗退滲層葉片，以使蠟被去除。
[0046] 進(jìn)一步地，在步驟S343中，使用壓縮空氣將退滲層葉片吹干。
[0047] 本發(fā)明中的步驟S34還包括在步驟S343之后的：步驟S344 :對退滲層葉片進(jìn)行熱 處理后再空氣冷卻，以使退滲層葉片的表面變色；步驟S345 :觀察退滲層葉片的表面顏色， 并判斷滲鋁層是否退除干凈，是否需要重復(fù)步驟S33。
[0048] 優(yōu)選地，在步驟S344中對退滲層葉片進(jìn)行熱處理時，將退滲層葉片放置在溫度為 570攝氏度至590攝氏度的箱式空氣爐內(nèi)，保溫1至1. 5個小時。
[0049] 優(yōu)選地，在步驟S345中，觀察退滲層葉片的表面顏色，當(dāng)退滲層葉片的表面無淺 黃色的滲鋁層時，判斷退滲層葉片已變成無滲層葉片并繼續(xù)步驟S35 ;當(dāng)退滲層葉片的表 面殘留有淺黃色的滲鋁層時，重復(fù)步驟S33。
[0050] 優(yōu)選地，在步驟S343之后而在步驟S344之前，且退滲層葉片的表面呈灰白色時， 判斷滲鋁層已經(jīng)退除干凈，無需重復(fù)步驟S33 ;當(dāng)退滲層葉片的表面呈深色、或葉片的榫頭 上有殘余蠟時，需要重復(fù)步驟S33。
[0051] 完成步驟S345且無需重復(fù)步驟S33時應(yīng)繼續(xù)步驟S35,從而實(shí)現(xiàn)對葉片的返修處 理。
[0052] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于葉片的滲鋁工藝方法，其特征在于，包括： 步驟S1 :在葉片上嗔涂滲錯層； 步驟S2 :檢測所述滲鋁層的厚度是否滿足工藝要求厚度，當(dāng)所述滲鋁層的厚度滿足工 藝要求厚度時，對所述葉片進(jìn)行噴涂滲層后處理；當(dāng)所述滲鋁層的厚度不滿足工藝要求厚 度時，繼續(xù)步驟S3 ; 所述步驟S3 :將所述葉片的滲鋁層去除后重復(fù)所述步驟S1和所述步驟S2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲鋁工藝方法，其特征在于，所述步驟S3包括： 步驟S31 :對具有所述滲鋁層的所述葉片進(jìn)行退除滲層預(yù)處理，以形成待退滲層葉片； 步驟S32 :配制剝除溶液； 步驟S33 :將所述待退滲層葉片浸泡在所述剝除溶液中，并使所述待退滲層葉片與所 述剝除溶液充分接觸，以形成退滲層葉片； 步驟S34 :對所述退滲層葉片進(jìn)行后處理，以形成無滲層葉片； 步驟S35 :重復(fù)所述步驟S1和所述步驟S2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的滲鋁工藝方法，其特征在于，所述步驟S32包括： 步驟S321 :將剝除劑加入水中，通過攪拌使所述剝除劑溶解以配制成液體剝除劑； 步驟S322 :在所述液體剝除劑中加入硝酸和水， 以配制成所述剝除溶液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的滲鋁工藝方法，其特征在于， 在所述液體剝除劑中，所述剝除劑與所述水的質(zhì)量百分比為9 :100 ; 在所述剝除溶液中，所述液體剝除劑、所述硝酸溶液和所述水的質(zhì)量百分比為109 : 69 :450 或 218 :103 :900。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的滲鋁工藝方法，其特征在于，所述步驟S31包括： 步驟S311 :將具有所述滲鋁層的所述葉片表面的油污清除干凈； 步驟S312 :在所述葉片的榫頭部位涂覆保護(hù)層，以得到所述待退滲層葉片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的滲鋁工藝方法，其特征在于，所述步驟S34包括： 步驟S341 :對所述退滲層葉片進(jìn)行吹砂處理； 步驟S342 :將所述退滲層葉片清洗干凈； 步驟S343 :將所述退滲層葉片吹干。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的滲鋁工藝方法，其特征在于，所述步驟S34還包括在所述步驟 S343之后的： 步驟S344 :對所述退滲層葉片進(jìn)行熱處理后再空氣冷卻，以使所述退滲層葉片的表面 變色； 步驟S345 :觀察所述退滲層葉片的表面顏色，并判斷所述滲鋁層是否退除干凈，是否 需要重復(fù)所述步驟S33。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的滲鋁工藝方法，其特征在于，在所述步驟S344中對所述退滲 層葉片進(jìn)行熱處理時，將所述退滲層葉片放置在溫度為570攝氏度至590攝氏度的箱式空 氣爐內(nèi)，保溫1至1.5個小時。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的滲鋁工藝方法，其特征在于，在所述步驟S345中，當(dāng)所述退滲 層葉片的表面無淺黃色的所述滲鋁層時，判斷所述退滲層葉片已變成所述無滲層葉片并繼 續(xù)所述步驟S35;當(dāng)所述退滲層葉片的表面殘留有淺黃色的所述滲鋁層時，重復(fù)所述步驟 S33。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲鋁工藝方法，其特征在于，在所述步驟S2中采用金相檢測 方法檢測所述滲鋁層的厚度。
【文檔編號】C23C24/02GK104060218SQ201410307248
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】王國奇, 朱湘寧, 胡海鵬, 張正義, 文鈺 申請人:中國南方航空工業(yè)(集團(tuán))有限公司