СПОСОБ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2004 года по МПК B23P6/00 

Изобретение относится к области ремонта деталей, в частности к способам ремонта деталей из высоколегированных сталей или никелевых жаропрочных сплавов и деталей, имеющих покрытие из высоколегированных сталей или никелевых жаропрочных сплавов, и может найти применение в авиационной, судостроительной, газоперекачивающей и других областях.

Известен способ ремонта деталей, включающий разрыхление эксплуатационных загрязнений в растворе при температуре выше 120°С и последующее их удаление методом вибрационного шлифования, при этом для разрыхления эксплуатационных загрязнений используют в качестве среды раствор следующего состава: натр едкий 400-800 г/л, нитрид натрия 150-400 г/л, сода кальцинированная 80-120 г/л, бура техническая 80-150 г/л, вода до 1 л, а удаление эксплуатационных загрязнений производят в торовой вибрационной установке (см. патент РФ №2171166, кл. В 23 Р 6/00, опубл. 27.07.2001 г.).

Недостаток данного способа ремонта заключается в его низком качестве, так как данный способ позволяет разрыхлять и удалять только эксплуатационные загрязнения (нагар, коксовые загрязнения и т.д.), что не позволяет обеспечить качественное проведение контроля капиллярными методами, например ЛЮМ-1-ОВ, цветная дефектоскопия и т.д.

Задача изобретения - повышение качества ремонта путем разрыхления и полного удаления с поверхности детали окисной пленки, обеспечения качественного контроля капиллярными методами и выявления микродефектов.

Указанная задача решается тем, что в способе ремонта деталей, включающем разрыхление эксплуатационных загрязнений в растворе и их удаление методами вибрационного шлифования, согласно изобретению, дополнительно осуществляют разрыхление и удаление окисной пленки, при этом разрыхление осуществляют последовательно в двух ваннах, используя в качестве рабочей среды для первой ванны раствор, состоящий из натр едкий - 400-800 г/л, нитрит натрия - 100-400 г/л, нитрат натрия - 50-100 г/л, вода 1 л, а для второй ванны раствор, состоящий из натр едкий - 130-170 г/л, кальцинированная сода - 50-75 г/л, тринатрий фосфат - 50-75 г/л, вода 1 л, а после разрыхления осуществляют последовательную промывку деталей в воде с разной температурой.

Детали можно выдерживать в первой ванне при температуре 140-150°С в течение от 1 до 4 ч, а во второй - при температуре от 80 до 100°С до вздутия окисной пленки. Выбор температурных диапазонов обусловлен плотностью растворов - для нижних пределов диапазонов растворов применяют нижнюю границу температурного диапазона, для верхних - верхнюю; выдержка меньше 1 ч нецелесообразна, так как может не произойти полное ослабление сцепления окисной пленки с поверхностью детали; выдерживать детали в растворе более 4 ч не экономично, а, кроме этого, может образоваться окисная пленка от щелочного состава на поверхности детали.

Разрыхленную окисную пленку можно удалять вибрационным полированием в растворе состава: сернокислый натрий - 30-60 г/л, хлористый натрий 2,0-2,5 г/л, эмульгатор ОП-7 или ОП-10 - 2-3 г/л, серная кислота 10-20 мл на 1 л воды.

Температура воды при первоначальной промывке деталей может быть выше температуры воды последующей промывки.

Количество растворов выбирают в зависимости от рабочего объема ванны разрыхления эксплуатационных загрязнений и окисной пленки, размеры ванны устанавливают в зависимости от размера и количества обрабатываемых деталей.

Способ осуществляется следующим образом.

Реализация предложенного способа рассмотрена на примере способа ремонта компрессорных и турбинных лопаток, изготовленных из материала ЭП-817, ЭИ-961 и ЖС6У.

Двигатель после выработки ресурса направляют на ремонтный участок, где его разбирают на узлы и детали, промывают, проводят осмотр лопаток и направляют их в ремонт.

Вначале проводят обезжиривание (удаление масляных пятен, грязи и т.д.) поверхностей лопаток. После этого промывают лопатки в воде. Затем, для разрыхления эксплуатационных загрязнений (нагара, масляных пригаров и т.д.) и начального подрыва окисной пленки, детали помещают в первую ванну с раствором, состоящим из натр едкий - 650 г/л, нитрит натрия - 250 г/л, нитрат натрия - 75 г/л, вода 1 л, и выдерживают в ней при температуре 145°С в течение 4 ч. После этого лопатки переносят во вторую ванну, менее концентрированного состава раствора, который состоит из: натр едкий - 150 г/л, кальцинированная сода - 60 г/л, тринатрий фосфат - 60 г/л, вода 1 л, и выдерживают их в ней при температуре 90°С до вздутия (шелушения) окисной пленки 16 ч в соответствии с установленным контрольным образцом (в зависимости от толщины пленки лопатки можно выдерживать в этом растворе от 8 до 24 ч). Затем детали последовательно промывают в воде - сначала в горячей воде при температуре 70°С, потом в холодной воде при комнатной температуре (18-25°С) и проводят их осветление в ванне состава: соляная кислота 100-270 г/л, уротропин - 40-59 г/л в течение 1,5 мин (можно в течение 1-2 мин) при комнатной температуре (18-25°С). После этого лопатки помещают в контейнер торовой вибрационной установки и проводят операцию “мягкого” вибрационного полирования гранулами, смоченными раствором состава: сернокислый натрий - 30-60 г/л, хлористый натрий - 2,0-2,5 г/л, эмульгатор ОП-7 или ОП-10 - 2-3 г/л, серная кислота 10-20 мл на 1 л воды и обрабатывают до полного удаления окисной пленки. Время обработки - до полного удаления окисной пленки или в соответствии с контрольным образцом. Затем осуществляют промывку деталей сначала в горячей воде при температуре 70°С, потом в холодной воде при комнатной температуре (18-25°С). После этого детали сушат сухим сжатым воздухом известным методом.

Время выдержки деталей между операциями не более 4 ч. После сушки проводят контроль ЛЮМ-1-ОВ на выявление дефектов. Затем лопатки направляют на дальнейший ремонт в соответствии с требованиями, изложенными в Руководстве по капитальному ремонту.

Последовательное разрыхление эксплуатационных загрязнений и окисной пленки в двух ваннах повышает качество проведения контроля деталей капиллярными методами за счет более полного ослабления сцепления окисной пленки с поверхностью детали и ее разрыхления. При проведении контроля ЛЮМ-1-ОВ не выявляется фоновое свечение, что подтверждает качественную очистку лопаток от эксплуатационных загрязнений. Операция ″мягкого" вибрационного полирования полностью удаляет разрыхленную окисную пленку без использования ручных операций. Последовательное разрыхление в двух ваннах более экономично, так как состав раствора второй ванны более щадящий и не позволяет образовываться оксидной пленке от щелочного состава при большем времени нахождения деталей в ванне.

Авторами проведен целый ряд экспериментальных исследований, в результате которых установлено комплексное влияние на качество ремонта таких параметров, как состав раствора для разрыхления окисной пленки, температура, при которой детали подвергают обработке в растворе, его концентрация и время проведения операции мягкого вибрационного полирования. Комплекс выполненных работ обеспечивает достижение поставленной задачи - повышение качества ремонта путем качественного удаления окисной пленки.

Изобретение относится к области ремонта деталей, в частности к способам ремонта деталей из высоколегированных или никелевых жаропрочных сплавов, и может найти применение в авиационной, судостроительной, газоперекачивающей и других областях. В способе ремонта деталей дополнительно осуществляют разрыхление и удаление окисной пленки, при этом разрыхление осуществляют последовательно в двух ваннах, используя в качестве рабочей среды для первой ванны раствор, состоящий из натр едкий - 400-800 г/л, нитрит натрия - 100-400 г/л, нитрат натрия - 50-100 г/л, вода - 1 л, а для второй ванны раствор, состоящий из натр едкий - 130-170 г/л, кальцинированная сода - 50-75 г/л, тринатрий фосфат - 50-75 г/л, вода 1 л, а после разрыхления осуществляют последовательную промывку деталей в воде с разной температурой. Детали выдерживают в первой ванне при температуре 140-150°С в течение от 1 до 4 ч, а во второй - при температуре от 80 до 100°С до вздутия окисной пленки. Удаляют разрыхленную окисную пленку вибрационным полированием в растворе состава: сернокислый натрий - 30-60 г/л, хлористый натрий 2,0-2,5 г/л, эмульгатор ОП-7 или ОП-10 - 2-3 г/л, серная кислота 10-20 мл на 1 л воды. Температура воды при первоначальной промывке деталей выше температуры воды последующей промывки. Обеспечивается повышение качества ремонта, качества контроля капиллярными методами и выявления дефектов. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ ремонта деталей, включающий разрыхление эксплуатационных загрязнений и их удаление методом вибрационного шлифования, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют разрыхление и удаление окисной пленки, при этом разрыхление осуществляют последовательно в двух ваннах, используя в качестве рабочей среды для первой ванны раствор, состоящий из: натр едкий 400-800 г/л, нитрит натрия 100-400 г/л, нитрат натрия 50-100 г/л, вода 1 л, а для второй ванны раствор, состоящий из: натр едкий 130-170 г/л, кальцинированная сода 50-75 г/л, тринатрий фосфат 50-75 г/л, вода 1 л, а после разрыхления осуществляют последовательную промывку деталей в воде с разной температурой.2. Способ ремонта деталей по п.1, отличающийся тем, что детали выдерживают в первой ванне при температуре 140-150°С в течение 1-4 ч, а во второй - при температуре 80-100°С до вздутия окисной пленки.3. Способ ремонта деталей по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что удаляют разрыхленную окисную пленку вибрационным полированием в растворе состава: сернокислый натрий 30-60 г/л, хлористый натрий 2,0-2,5 г/л, эмульгатор ОП-7 или ОП-10 2-3 г/л, серная кислота 10-20 мл на 1 л воды.4. Способ ремонта деталей по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что температура воды при первоначальной промывке деталей выше температуры воды последующей промывки.