用强流脉冲离子束对涡轮叶片基体表面的清洗维修技术

摘要

装备维修工程领域中，用强流脉冲离子束对涡轮叶片基体表面的清洗维修技术，特征：在真空度高于1.0×10^-2Pa条件下，用强流脉冲离子束[9]于室温下辐照，去除叶片基体[1]表面的氧化物[4]和焊合微裂纹[6]，步骤：第一步，叶片置于试样台上，使叶片基体表面暴露在强流脉冲离子束束线辐射区内，第二步，用5～60J/cm²的强流脉冲离子束辐照1～20次，去除叶片前曲面[7]0.1～10μm厚的氧化物，第三步，用1～5J/cm²的强流脉冲离子束辐照1～10次，焊合叶片前曲面深度不超过5μm的微裂纹，第四步，旋转叶片，清洗维修叶片后曲面[8]，优点：与已有技术相比，本工艺无需高温和防腐设备；加工表面光滑平整；无需接触有毒及腐蚀性物质，无污染。

主权项

1.用强流脉冲离子束对涡轮叶片基体表面的清洗维修工艺，包括用喷射剥离方法分别去除叶片上已失效的陶瓷隔热顶层[3]，以及陶瓷隔热顶层[3]与金属粘结底层[2]之间的氧化物[5]，用化学腐蚀方法去除叶片的金属粘结底层[2]后，对叶片基体[1]表面形成的氧化物[4]的去除和对微裂纹[6]的焊合，重新涂覆新的金属粘结底层[2]和陶瓷隔热顶层[3]，其特征在于：a)对叶片基体[1]表面形成的氧化物[4]和微裂纹[6]的清洗维修，是在真空度高于1.0×10-2Pa条件下，用强流脉冲离子束[9]于室温下直接辐照的方式进行；b)其清洗维修工艺步骤是：第一步，将已去除陶瓷隔热顶层[3]和金属粘结底层[2]，及其间所形成的氧化物[5]的叶片，安置在强流脉冲离子束装置的试样台上叶片安置在试样台上，使叶片前曲面[7]完全暴露在强流脉冲离子束[9]束线辐射区内，关闭该装置的真空室并抽真空，其真空度高于1.0×10-2Pa；第二步，用强流脉冲离子束[9]去除叶片前曲面[7]存在的氧化物[4]在室温条件下，采用脉冲宽度为60～70ns，能量密度为5～60J/cm2的强流脉冲离子束[9]，对叶片基体[1]表面的氧化物[4]辐照1～20次，去除叶片基体[1]表面0.1～10μm厚的氧化物[4]；第三步，用强流脉冲离子束[9]辐照焊合叶片前曲面[7]存在的微裂纹[6]经第二步用强流脉冲离子束[9]辐照叶片基体[1]表面，清洗氧化物[4]后，在叶片基体[1]表面存在深度不超过5μm的微裂纹[6]，为焊合该微裂纹[6]，当第二步结束后，在室温条件下，采用脉冲宽度为60～70ns，能量密度为1～5J/cm2的强流脉冲离子束[9]，对已去除氧化物[4]的叶片辐照1～10次，以焊合叶片基体[1]表面的微裂纹[6]；第四步，用强流脉冲离子束[9]去除叶片后曲面[8]存在的氧化物[4]，和辐照焊合叶片后曲面[8]存在的微裂纹[6]旋转叶片，使叶片后曲面[8]完全暴露在强流脉冲离子束[9]束线辐射区内，重复第二步、第三步工艺，完成叶片后曲面[8]的清洗维修；第五步，停机取样及清洗维修质量检验关机，打开真空室，取出叶片，清洗维修质量检验，合格后转到另处，再重新涂覆新的金属粘结底层[2]和陶瓷隔热顶层[3]，备用待出厂。