本發明屬于航空發動機渦輪葉片修復處理技術領域，特別涉及一種去除發動機渦輪葉片表面AlSiY涂層的方法。
背景技術：
隨著發動機向高推重比發展，其核心部件渦輪葉片的工作溫度不斷提高。為提高葉片使用壽命，發動機渦輪葉片通過真空電弧鍍AlSiY涂層來增強抗高溫氧化和抗熱腐蝕的能力。然而航空發動機在幾千小時的服役或試車過程中，渦輪部件表面的涂層會因沖刷、磨損而部分脫落。在進行葉片表面涂層修復時必須先去除表面殘余的破損涂層。由于渦輪葉片形狀復雜，用機械方法去除表面殘余的破損涂層不僅加工難度大，而且容易對葉片合金基體造成機械損傷；采用高溫氯化物氣體去除涂層對內、外腔涂層損傷大，沒有涂層的榫頭暴露于高溫鹵化物氣體環境下會發生合金元素損耗，并且需要使用昂貴設備，造價高；采用高壓水去除設備去除表面殘余的破損涂層也存在設備昂貴，操作不易控制，易損傷基體等問題。
技術實現要素：
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種發動機渦輪葉片表面不合格或磨損AlSiY涂層的去除方法，以便高效去除渦輪葉片表面AlSiY涂層，同時減小加工難度，降低工藝成本，避免損傷葉片基體，提高葉片不合格涂層或磨損涂層返修的合格率。
本發明所述發動機渦輪葉片AlSiY涂層的去除方法，包括以下工藝步驟:
(1)吹砂：用吹砂機對渦輪葉片進行吹砂處理去除渦輪葉片涂層表面的污物；
(2)除油：將經吹砂處理后的渦輪葉片浸泡在除油液中，充分洗除油漬；所述除油液的組分組成包括：NaOH 25～75g/L，Na2CO3 30～40g/L，Na3PO4·12H2O 10～30g/L，Na2SiO4 3～10g/L；
(3)榫頭保護：用耐高溫膠帶對榫頭上的導流孔進行封閉，再在榫頭表面均勻刷涂一層熔融絕緣蠟作為保護層；或用膠帶對榫頭上的導流孔進行封閉，再在榫頭表面均勻刷涂一層化學銑切保護膠作為保護層；
(4)除涂層：將榫頭保護處理后的渦輪葉片浸泡于酸洗液中，酸洗至渦輪葉片表面呈現出均勻的晶粒并變為灰色，酸洗液的組分組成包括：硝酸100～140g/L，氫氟酸9～12g/L，鉻酐5～10g/L；
(5)去除榫頭保護層：榫頭保護處理若為絕緣蠟保護，將酸洗后的渦輪葉片用Na2CO3·10H20和Na3PO4·12H2O的混合溶液浸泡以去除絕緣蠟保護層，再水洗凈晾干即可；若為化學銑切保護膠保護，手工撕除保護膠層即可。
在本發明的上述技術方案中，步驟(1)中吹砂介質最好選用25～40目的氧化鋁砂粒，吹砂風壓優選為0.2～0.25MPa，吹砂時間為1.5～2分鐘。吹砂后零件獲得粗糙的表面可增大涂層與后續步驟中酸洗液的接觸面積，有利于涂層的化學溶解。
在本發明的上述技術方案中，步驟(2)中除油液最好加熱至溫度為60～80℃，浸泡除油時間優選為15～20分鐘。
在本發明的上述技術方案中，步驟(3)中所述絕緣蠟為石蠟、微晶蠟、松脂蠟熔融組合物。
在本發明的上述技術方案中，步驟(3)中所述耐高溫膠帶可選用壓敏膠帶。當采用刷涂一層化學銑切保護膠進行榫頭保護時，使用的膠帶可選用電工膠帶。
在本發明的上述技術方案中，步驟(4)中渦輪葉片在酸洗液中的浸泡酸洗時間優選為70～150分鐘。
在本發明的上述技術方案中，步驟(5)中Na2CO3·10H20和Na3PO4·12H2O混合溶液最好為溫度為70～100℃，混合溶液中Na2CO3·10H20的濃度優選為50～75g/L，Na3PO4·12H2O的濃度優選為30～75g/L。
在本發明的上述技術方案中，步驟(4)除涂層過程中，最好通過攪拌增加酸洗液的流動性，以加強酸洗的效果。
在本發明的上述技術方案中，步驟(4)酸洗結束后最好將渦輪葉片從酸洗液中取出，采用水壓沖洗的方式清洗掉葉片表面酸洗液。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
1.本發明為發動機渦輪葉片表面不合格或磨損AlSiY涂層的去除返修提供了一種新方法。
2.本發明所述方法能高效去除渦輪葉片表面不合格或磨損AlSiY涂層，經過試驗和零件批生產證明對基體合金無損傷，不影響榫頭和導流孔，涂層去除徹底，去除效率高，有利于提高葉片表面不合格或磨損涂層返修的合格率。
3.通過本發明所述方法去除涂層后進行金相檢測，在酸洗時間內對葉片基體不會產生點蝕和晶間腐蝕，葉片重新噴涂AlSiY涂層后進行熒光、X光及2×106次生產疲勞試驗，表明葉片涂層完整、無開裂及脫落。
5.本發明所述方法不需要使用昂貴設備，成本低廉，工藝簡單，操作簡便。
附圖說明
圖1為實施例1中渦輪葉片AlSiY涂層去除后的金相照片。
具體實施方式
下面銅通過具體實施方式對本發明所述發動機渦輪葉片AlSiY涂層的去除方法做進一步說明。
實施例1
發動機渦輪葉片AlSiY涂層的去除方法，工藝步驟如下:
(1)吹砂：用吹砂機對渦輪葉片進行吹砂處理去除渦輪葉片涂層表面的污物，采用40目的氧化鋁砂粒，風壓為0.2MPa，吹砂時間為1.5分鐘。
(2)除油：將吹砂后的渦輪葉片浸泡在溫度為75℃的除油液中，浸泡時間為15分鐘，充分洗除油漬；所述除油液的組分和組分濃度為：NaOH 75g/L，Na2CO3 40g/L，Na3PO4·12H2O 30g/L，Na2SiO4 10g/L；
(3)榫頭保護：用壓敏膠帶對榫頭上的導流孔進行封閉，再在榫頭表面均勻刷涂一層絕緣蠟，絕緣蠟為石蠟、微晶蠟、松脂蠟熔融組合物。
(4)除涂層：將榫頭保護處理后的渦輪葉片于酸洗液中浸泡浸泡時間為75分鐘，并通過攪拌增加酸洗液的流動性，酸洗至渦輪葉片表面呈現出均勻的晶粒并變為灰色，酸洗液的組分組成和組分濃度為：硝酸140g/L，氫氟酸11g/L，鉻酐5g/L；酸洗結束后將渦輪葉片從酸洗液中取出，采用水壓沖洗的方式清洗掉葉片表面酸洗液。
(5)去除榫頭保護層：將酸洗后的渦輪葉片用溫度為100℃的Na2CO3·10H20和Na3PO4·12H2O的混合溶液浸泡以去除絕緣蠟保護層，混合溶液中Na2CO3·10H20的濃度為75g/L，Na3PO4·12H2O的濃度為75g/L，去除完水洗晾干即可。
上述方法中除時間與涂層厚度有關。用精度為0.1mg的分析天平稱量涂層去除前后試樣的質量變化，用千分尺測量試樣尺寸得到試樣的總表面積，通過涂層去除速率＝質量減少量/試樣總表面積/試樣密度/酸洗時間，可得到試樣的涂層去除速率。本實施例中涂層的去除速率約為0.38μm/min，150min能夠去除46μm的涂層，并且金相檢測無涂層殘留，基體金屬無點蝕和晶間腐蝕。
實施例2
發動機渦輪葉片AlSiY涂層的去除方法，工藝步驟如下:
(1)吹砂：用吹砂機對渦輪葉片進行吹砂處理去除渦輪葉片涂層表面的污物，采用35目的氧化鋁砂粒，風壓為0.25MPa，吹砂時間為1.5分鐘。
(2)除油：將吹砂后的渦輪葉片浸泡在溫度為70℃的除油液中，浸泡時間為18分鐘，充分洗除油漬；所述除油液的組分和組分濃度為：NaOH 50g/L，Na2CO3 35g/L，Na3PO4·12H2O 20g/L，Na2SiO4 7g/L；
(3)榫頭保護：用電工膠帶對榫頭上的導流孔進行封閉，再在榫頭表面均勻刷涂一層化學銑切保護膠；
(4)除涂層：將榫頭保護處理后的渦輪葉片于酸洗液中浸泡浸泡時間為120分鐘，并通過攪拌增加酸洗液的流動性，酸洗至渦輪葉片表面呈現出均勻的晶粒并變為灰色，酸洗液的組分組成和組分濃度為：硝酸120g/L，氫氟酸11g/L，鉻酐8g/L；酸洗結束后將渦輪葉片從酸洗液中取出，采用水壓沖洗的方式清洗掉葉片表面酸洗液。
(5)去除榫頭保護層：手工撕除保護膠層。
實施例3
發動機渦輪葉片AlSiY涂層的去除方法，工藝步驟如下:
(1)吹砂：用吹砂機對渦輪葉片進行吹砂處理去除渦輪葉片涂層表面的污物，采用25目的氧化鋁砂粒，風壓為0.25MPa，吹砂時間為2分鐘。
(2)除油：將吹砂后的渦輪葉片浸泡在溫度為60℃的除油液中，浸泡時間為10分鐘，充分洗除油漬；所述除油液的組分和組分濃度為：NaOH 30g/L，Na2CO3 30g/L，Na3PO4·12H2O 10g/L，Na2SiO4 4g/L；
(3)榫頭保護：用壓敏膠帶對榫頭上的導流孔進行封閉，再在榫頭表面均勻刷涂一層熔融絕緣蠟，絕緣蠟為石蠟、微晶蠟、松脂蠟熔融組合物。
(4)除涂層：將榫頭保護處理后的渦輪葉片于酸洗液中浸泡浸泡時間為150分鐘，酸洗至渦輪葉片表面呈現出均勻的晶粒并變為灰色，酸洗液的組分組成和組分濃度為：硝酸100g/L，氫氟酸9g/L，鉻酐5g/L；
(5)去除榫頭保護層：將酸洗后的渦輪葉片用溫度為70℃的Na2CO3·10H20和Na3PO4·12H2O的混合溶液浸泡以去除絕緣蠟保護層，混合溶液中Na2CO3·10H20的濃度為50g/L，Na3PO4·12H2O的濃度為35g/L，去除完水洗晾干即可。