The invention relates to a method and device for removing thermal barrier coatings on the surface of metal components. The invention removes the thermal barrier coating on the surface of metal components by abrasive water jet erosion, and prepares for subsequent spark drilling. The neutral salt electrolyte is added to the abrasive working fluid to make the abrasive working fluid conductive. The DC working voltage is applied between the jet nozzle and the metal component matrix. The electrolytic current when the thermal barrier coating is completely removed is calculated based on the principle of electrochemical anodic dissolution. The thermal barrier coating at the erosion position of the abrasive water jet is determined by monitoring the electrolytic current. It has simple operation and low cost. Meanwhile, the light liquid dielectric is used as the shielding film to ensure that the current in the power supply circuit is the electrolytic current in the jet erosion part.
【技术实现步骤摘要】
一种金属构件表面热障涂层的去除方法及装置
本专利技术涉及一种表面涂层去除技术,尤其是一种金属构件表面热障涂层的去除技术,具体地说是一种能准确控制热障涂层去除的基于磨料水射流技术的金属构件表面热障涂层的去除方法及装置。
技术介绍
在航空发动机金属构件表面制备热障涂层,对于提高金属构件承温能力、大幅度提高发动机工作温度具有非常直接的效果。因此,热障涂层技术已广泛应用在航空发动机涡轮叶片、燃烧室导向叶片、燃烧室壁等处。上述金属构件上往往设计有大量的气膜冷却孔道,因此,在涂覆了热障涂层的金属构件上加工气膜冷却孔道成为航空发动机制造企业面临的一个难题。目前,航空发动机叶片上的气膜孔主要采用电火花打孔方法进行加工,由于热障涂层为陶瓷材料,具有电绝缘性,因此,电火花打孔方法无法直接应用于气膜孔道的加工。目前采用的解决方法是:将涂覆热障涂层工序放在电火花打孔工序之后。但是,这样会导致已加工成型的气膜孔孔口被涂层材料部分或全部堵塞,还需要人工清除气膜冷却孔口多余的涂层材料,耗时长、效率低。采用先涂覆热障涂层后打孔的方法有望解决热障涂层堵塞气膜孔的问题。这种方法的一个技术方案是:首先,采用磨料水射流加工方法去除气膜孔位置上的热障涂层,形成热障涂层孔型;其次,采用电火花打孔方法加工金属基体的孔型。这个技术方案的优点在于工艺成本低。这个技术方案面临一个问题是:在磨料水射流冲蚀加工热障涂层时,需要判断射流冲蚀位置的金属基体是否完全裸露,确保后续的电火花打孔工序能够有效进行。而热障涂层的厚度往往不均匀,给上述问题的解决带来困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现的有水射流去除金属构 ...
【技术保护点】
1.一种金属构件表面热障涂层的去除方法,其特征在于它包括如下步骤:第一步,将工件置于加工槽中,在加工槽中加入轻质液态电绝缘介质,使工件待加工表面完全浸没于轻质液态电绝缘介质中;获得射流喷嘴的直径尺寸;调节射流喷嘴与工件待加工表面的相对距离;第二步,将磨料工作液加入工作液槽中,将中性盐电解质加入磨料工作液中,获得工作液的电导率;第三步,确定加工时施加在喷嘴与工件之间的直流电压;根据以下公式计算金属基体完全裸露时的电化学阳极溶解电流:
【技术特征摘要】
1.一种金属构件表面热障涂层的去除方法,其特征在于它包括如下步骤:第一步,将工件置于加工槽中,在加工槽中加入轻质液态电绝缘介质,使工件待加工表面完全浸没于轻质液态电绝缘介质中;获得射流喷嘴的直径尺寸;调节射流喷嘴与工件待加工表面的相对距离;第二步,将磨料工作液加入工作液槽中,将中性盐电解质加入磨料工作液中,获得工作液的电导率;第三步,确定加工时施加在喷嘴与工件之间的直流电压;根据以下公式计算金属基体完全裸露时的电化学阳极溶解电流:式中,I为金属基体完全裸露时的回路电流,d为射流喷嘴与工件待加工表面的相对距离,U为加工时施加在射流喷嘴与工件金属基体之间的直流电压,D为喷嘴直径,κ为工作液的电导率;π为圆周率常数;第四步:将工件金属基体与直流电源正极连接,将射流喷嘴与直流电源负极连接;第五步:接通连接于射流喷嘴与工件基体之间的直流电源,启动输液泵,通过射流喷嘴以磨料水射流形式冲蚀加工工件待加工表面,监测电流监测装置上的电流值,直到电流监测装置上显示的电流达到I值,关断直流电源,关停磨料水射流液束,取出工件。2.根据权利要求1所述的金属构件表面热障涂层的去除方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘壮,高长水,赵凯,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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