СПОСОБ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2001 года по МПК B23P6/00 

Изобретение относится к восстановительному ремонту ответственных деталей и может быть использовано в авиационной, судостроительной, нефтегазовой и других отраслях промышленности.

Известен способ ремонта ответственных деталей, согласно которому осуществляют их промывку и удаление эксплуатационных загрязнений (нагара, масла) в сетчатом контейнере струей жидкости (например, бензина), после чего производят дефектацию деталей и их ремонт (см. Руководство по капитальному ремонту изделия 88-2, книга вторая "Разборка и промывка двигателя", п. 4.7.8.; ин. номер КБР N 88-1/12 от 10.03.1990 г.).

Данный способ характеризуется невысокими технологическими возможностями, так как не обеспечивает качественной очистки деталей в части удаления эксплуатационных загрязнений.

Известен способ ремонта деталей, при котором последовательно осуществляют обезжиривание, промывку в воде, удаление эксплуатационных загрязнений методом вибрационной очистки в торовой вибрационной установке и обработку детали полирующим агентом (см. патент РФ N 2113964, В 23 P 6/00, 1998 г.). Недостатком данного способа является то, что он обеспечивает неполное удаление эксплуатационных загрязнений с поверхностей деталей, особенно с деталей сложной конфигурации (например: лопатки, имеющие антивибрационную полку, сопловые лопатки, створки, реверс и т. д.) и, следовательно, низкое качество ремонта.

Известен способ ремонта деталей, в частности лопаток газотурбинных двигателей, при котором с деталью последовательно осуществляют ряд подготовительных операций, таких как, например, промывка, разрыхление эксплуатационных загрязнений и т. д. После этого осуществляют операцию вибрационной очистки (вибрационного шлифования) в торовой вибрационной установке гранулами чистящего рабочего агента и полирование детали в торовой вибрационной установке гранулами полирующего рабочего агента (см. патент РФ N 2094200, В 23 P 6/00, 1997 г. - прототип). Указанный способ позволяет обеспечить более высокое качество ремонта за счет использования гранул при очистке деталей от эксплуатационных загрязнений. Однако при удалении эксплуатационных загрязнений с помощью этого способа использование определенного моющего раствора в сочетании с режимами проведения процесса приводит к снятию поверхностного слоя металла или покрытия нанесенного на металл, что в определенных случаях является или нежелательным, или недопустимым.

Данное изобретение решает задачу повышения качества ремонта деталей за счет полного удаления эксплуатационных загрязнений со всех поверхностей детали, при одновременном сохранении ранее нанесенных на поверхность деталей (например, методом алитирования, алюмосилицирования и т. д.) защитных покрытий.

Указанная задача решается тем, что в способе ремонта деталей, включающем подготовку поверхности детали, вибрационную очистку в торовой вибрационной установке с использованием гранул чистящего рабочего агента и вибрационное полирование в полирующей среде с использованием гранул полирующего рабочего агента, геометрические параметры гранул чистящего и полирующего агентов выбирают из условия:
R_min > r > 0,3R_min, (1)
где r - минимальный радиус поверхности гранул чистящего и полирующего рабочих агентов, R_min - минимальный радиус кривизны вогнутых поверхностей детали. Гранулы чистящего и полирующего рабочих агентов выбирают с как минимум двумя максимально отличающимися друг от друга значениями минимального радиуса поверхности гранул чистящего и полирующего рабочих агентов. При проведении операции вибрационной очистки в качестве моющего раствора используют раствор следующего состава: тринатрийфосфат - 70 -140 г/л, сода кальцинированная - 60 - 100 г/л, нитрит натрия - 70 - 150 г/л, вода - до 1 л.

В предложенном способе эксплуатационные загрязнения удаляются керамическими гранулами содержащими абразивное зерно. Геометрические параметры гранулы чистящего и полирующего рабочих агентов выбираются из заданного диапазона, что позволяет прорабатывать все внутренние, в том числе и труднодоступные, радиусы детали и обеспечивает заданную чистоту поверхности.

В качестве примера рассмотрим способ ремонта лопатки ТНД с антивибрационной полкой. Из ряда вогнутых поверхностей данной детали минимальным радиусом кривизны обладает поверхность перехода антивибрационной полки в профиль пера лопатки R_min = 4 мм, следовательно, сначала рассчитываем геометрические параметры гранул для операций вибрационной очистки и вибрационного полирования, исходя из выражения (1). Получаем диапазон - 4,0 мм > r > 1,2 мм, следовательно. для ремонта данной детали подходят гранулы марки ПТ-5. Эти гранулы имеют форму трехгранной пирамиды (гранулы могут также иметь цилиндрическую, сферическую и т. д. формы). Чистящими поверхностями пирамиды являются ее вершины и ребра, минимальный радиус скругления ребер или вершин должен находиться в указанном в выражении (1) диапазоне. Процесс ремонта лопатки начинают с обезжиривания деталей в растворе, потом промывают их в воде и производят разрыхление эксплуатационных загрязнений. Следующий этап - загружают лопатки в ТВУ и проводят операцию вибрационной очистки ранее отобранными гранулами в моющем растворе следующего состава: тринатрийфосфат - 100 г/л, сода кальцинированная - 80 г/л, нитрит натрия - 110 г/л, вода - до 1 литра. После этого детали промывают и затем осуществляют операцию вибрационного полирования в ТВУ гранулами полирующего агента с параметрами, выбранными из того же диапазона размеров (см. выражение 1) с использованием раствора для полирования деталей. Исходя из экспериментальных исследований установлено, что для уменьшения неравномерности очистки поверхностей восстанавливаемых деталей целесообразно использовать гранулы с как минимум двумя максимально различающимися между собой значениями минимального радиуса поверхности гранул чистящего и полирующего рабочих агентов. В данном конкретном случае они выбирались из диапазона от 1,2 мм до 4,0 мм. После осуществления операций вибрационной очистки и полирования производят дефектацию детали (в том числе определение сохранности ранее нанесенных на поверхность деталей покрытий) и контроль капиллярными методами (например, ЛЮМ-1-ОВ) на выявление отсутствия фонового свечения, что свидетельствует о качественной очистке детали.

Изобретение относится к восстановительному ремонту ответственных деталей. Способ включает подготовку поверхности деталей, вибрационную очистку в торовой вибрационной установке в моющем растворе с использованием гранул чистящего рабочего агента и вибрационное полирование в полирующей среде с использованием гранул полирующего рабочего агента. Геометрические параметры гранул чистящего и полирующего рабочих агентов выбирают из условия R_min > r > 0,3R_min, где r - минимальный радиус поверхности гранул чистящего и полирующего рабочих агентов; R_min - минимальный радиус кривизны вогнутых поверхностей детали. Изобретение позволяет полностью удалить эксплуатационные загрязнения со всех поверхностей детали, при одновременном сохранении ранее нанесенных на нее защитных покрытий. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ ремонта деталей, включающий подготовку поверхности деталей, вибрационную очистку в торовой вибрационной установке в моющем растворе с использованием гранул чистящего рабочего агента и вибрационное полирование в полирующей среде с использованием гранул полирующего рабочего агента, отличающийся тем, что используют гранулы чистящего и полирующего рабочих агентов, геометрические параметры которых выбирают из условия
R_min > r > 0,3R_min,
где r - минимальный радиус поверхности гранул чистящего и полирующего рабочих агентов;
R_min - минимальный радиус кривизны вогнутых поверхностей детали. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гранулы чистящего и полирующих рабочих агентов используют с, как минимум, двумя максимально различающимися между собой значениями минимального радиуса поверхности гранул чистящего и полирующего рабочих агентов. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве моющего раствора при проведении вибрационной очистки используют раствор следующего состава:
Тринатрийфосфат - 70 - 140 г/л,
Сода кальцинированная - 60 - 100 г/л,
Нитрит натрия - 70 - 150 г/л,
Вода - До 1 л