一種空心渦輪葉片滲透檢測的后清洗裝置及方法與流程

本發明涉及單晶鑄造空心渦輪葉片的清洗方法，具體涉及一種空心渦輪葉片滲透檢測的后清洗裝置及方法。

背景技術：

航空發動機高壓渦輪葉片處于高溫、高負荷、高速旋轉的苛刻環境中，其可靠性直接關系到發動機的壽命，因此在渦輪葉片的整個制造過程中需要采用無損檢測方法對其進行質量控制，這些無損檢測方法包括滲透檢測、射線檢測以及超聲波測厚等。

隨著航空技術的進步與發展，航空燃氣渦輪發動機的性能日益提高。推重比作為軍用發動機性能的重要標志也在逐步提高，而高推重比則意味著高的渦輪前溫度。為了滿足高推重比發動機更高的渦輪前溫度要求，目前新型發動機高壓渦輪工作葉片都采用單晶鑄造技術成型，葉片為空心結構，葉尖頂部蓋板為整體鑄造成型，且在最終機加后表面存在很多細小的氣膜孔。由于這些氣膜孔和內腔的存在，葉片在進行完滲透檢測后內腔會殘留大量的滲透液，影響葉片的后續加工及使用。

目前主要采用超聲波清洗方法對葉片進行后清洗，但超聲波清洗不能將單晶鑄造空心葉片徹底清洗干凈，清洗時間長，效率低；同時采用超聲波清洗時葉片之間極易發生磕碰，造成葉片的報廢。

技術實現要素：

為了解決現有技術中的問題，本發明提出一種空心渦輪葉片滲透檢測的后清洗裝置及方法，能夠對空心渦輪葉片內腔殘留的滲透液進行清洗去除，提高清洗效率，達到不影響后續加工和保證渦輪葉片正常裝機使用的目的。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案為：

一種空心渦輪葉片滲透檢測的后清洗裝置，包括主框架，主框架上設置有若干個用于插置空心渦輪葉片的插置孔，所述主框架的上端設置有活動板，活動板上開設有若干通槽，通槽位于主框架的插置孔的正上端，空心渦輪葉片能夠穿過所述通槽插置在主框架的插置孔中，活動板與主框架活動連接，活動板能夠在主框架上水平移動，且活動板與主框架之間設置有鎖緊機構。

所述鎖緊機構為彈簧鎖扣。

所述主框架的兩端均設置有方形拉手。

所述活動板上開設有四個條形的通槽，每個通槽底部的主框架上均布有四個插置孔。

所述主框架和活動板均采用不銹鋼材質制成。

一種空心渦輪葉片滲透檢測的后清洗方法，包括以下步驟：首先將若干個空心渦輪葉片穿過活動板的通槽插置在主框架的插置孔中，水平移動活動板將空心渦輪葉片卡住，同時利用鎖緊機構將活動板鎖死；然后將后清洗裝置和空心渦輪葉片浸泡至丙酮溶液中，每隔若干分鐘將后清洗裝置和空心渦輪葉片取出，并倒出空心渦輪葉片中殘留的丙酮和滲透液的混合液體，重復若干次并檢查空心渦輪葉片表面是否有殘余滲透液，直至空心渦輪葉片清洗干凈。

所述后清洗方法中采用黑光燈檢查空心渦輪葉片表面是否有殘余滲透液。

所述空心渦輪葉片浸泡至丙酮溶液中時丙酮液面將空心渦輪葉片完全浸沒。

所述后清洗方法中采用銅質材料制成的容器盛放丙酮。

與現有技術相比，本發明裝置利用主框架上的若干個插置孔插置空心渦輪葉片，空心渦輪葉片穿過活動板的通槽插置在主框架的插置孔中，利用活動板水平移動使空心渦輪葉片卡在通槽內予以固定，同時利用鎖緊機構鎖死活動板，采用本發明裝置能夠裝載若干個空心渦輪葉片，在清洗過程中避免了空心渦輪葉片相互之間的碰撞，避免了清洗中對空心渦輪葉片的損傷。

本發明的方法在滲透檢測完成后使用后清洗裝置對單晶空心渦輪葉片進行后清洗，縮短了清洗時間，提高了清洗效率，達到了理想的清洗效果，且在清洗過程中有效地避免了葉片之間的磕碰，同時也為其它空心復雜結構零件滲透檢測后清洗工藝方法提供了參考。

附圖說明

圖1a為空心渦輪葉片的主視圖，圖1b為空心渦輪葉片的側視圖；

圖2a為本發明裝置的結構示意圖，圖2b為本發明裝置的俯視圖；

其中，1-活動板、2-主框架、3-彈簧鎖扣、4-方形拉手。

具體實施方式

下面結合具體的實施例和說明書附圖對本發明作進一步的解釋說明。

參見圖1a和1b，空心渦輪葉片采用單晶鑄造技術成型，葉片為空心結構，葉尖頂部蓋板為整體鑄造成型，且在最終機加后表面存在很多細小的氣膜孔。由于這些氣膜孔和內腔的存在，葉片在進行完滲透檢測后內腔會殘留大量的滲透液，影響葉片的后續加工及使用。為了解決空心渦輪葉片的清洗問題，參見圖2a和圖2b，本發明裝置包括主框架2，主框架2上設置有若干個用于插置空心渦輪葉片的插置孔，主框架2的兩端均設置有方形拉手4。主框架2的上端設置有活動板1，活動板1上開設有若干通槽，通槽位于主框架2的插置孔的正上端，空心渦輪葉片能夠穿過通槽插置在主框架2的插置孔中，活動板1與主框架2活動連接，活動板1能夠在主框架2上水平移動，且活動板1與主框架2之間設置有鎖緊機構，鎖緊機構為彈簧鎖扣3。

優選地，活動板1上開設有四個條形的通槽，每個通槽底部的主框架2上均布有四個插置孔，主框架2和活動板1均采用不銹鋼材質制成。

本發明的方法包括以下步驟：首先將若干個空心渦輪葉片穿過活動板1的通槽插置在主框架2的插置孔中，水平移動活動板1將空心渦輪葉片卡住，同時利用鎖緊機構將活動板1鎖死；然后將后清洗裝置和空心渦輪葉片浸泡至丙酮溶液中，并采用銅質材料制成的容器盛放丙酮，每隔若干分鐘將后清洗裝置和空心渦輪葉片取出，并倒出空心渦輪葉片中殘留的丙酮和滲透液的混合液體，重復若干次并采用黑光燈檢查空心渦輪葉片表面是否有殘余滲透液，直至空心渦輪葉片清洗干凈。

本發明具體包括以下步驟：

(1)制作清洗裝置并裝卡空心渦輪葉片：如圖2a和2b所示，由不銹鋼板材加焊接而成，主要由可活動的活動板1和主框架2組成，活動板1上帶有彈簧鎖扣3，主框架2上帶有方形拉手4，在使用時將空心渦輪葉片插入主框架2的插置孔中，拉動活動板1將葉片卡住，并鎖死彈簧鎖扣3，完成空心渦輪葉片的裝卡；

(2)將裝有待清洗的單晶鑄造空心渦輪葉片浸泡到丙酮中，丙酮必須將葉片完全浸沒，因安全生產要求盛放丙酮的容器宜采用銅質材料制作，在浸泡期間，每隔5分鐘將零件取出并倒出空心葉片中殘留的丙酮和滲透液的混合液體，該動作共重復4次，共浸泡20分鐘；

(3)將單晶鑄造空心渦輪葉片和清洗裝置一起取出并將容器中的丙酮更換為新的，使用過的舊丙酮應回收處理；

(4)將清洗過的單晶鑄造空心渦輪葉片采用清洗裝置再次浸泡到丙酮中，丙酮必須將葉片完全浸沒，浸泡期間，每隔5分鐘將葉片取出并倒出空心葉片中殘留的丙酮和滲透液的混合液體，該動作共重復2次，共浸泡10分鐘；

(5)在黑光燈下檢查葉片的清洗效果，若檢查發現葉片表面無殘留的黃綠色滲透液，表明葉片已清洗干凈，將清洗干凈的葉片烘干即可進行后續加工；若在黑光燈下檢查發現葉片表面還殘留有黃綠色的滲透液，可對表面有殘余滲透液的未清洗干凈的葉片重復進行(4)，直至在黑光燈下檢查葉片表面無殘留的黃綠色滲透液，即葉片完全清洗干凈為止，最后應將清洗干凈的葉片烘干以待進行后續加工。

以某型航空發動機單晶鑄造空心渦輪葉片為例：該型發動機葉片每次進行熒光滲透檢測的數量較多，一般為73件左右，要求在整個檢測過程中葉片不能互相磕碰，且檢測完成后葉片表面及內腔不能殘留有滲透液。

采用清洗裝置及清洗方法對單晶鑄造空心渦輪葉片進行清洗，不僅可以杜絕葉片之間的磕碰，且一次可清洗40余件。經統計，對73件單晶鑄造空心渦輪葉片進行清洗，清洗時間由原來的3小時縮短至1小時，每批次73件零件的清洗時間縮短了2小時，不僅有效地避免了零件之間的磕碰，而且零件清洗效果達到了規范要求。

本發明采用專用清洗工裝和浸泡的方法代替單一的超聲波清洗，有效地避免了由于超聲波振動對單晶鑄造空心葉片造成的損傷；清洗期間對葉片內腔的溶液采用多次傾倒的方法，有效地加速了去除葉片內腔殘留的滲透液，使用專用清洗工裝提高了清洗效率，且避免了清洗過程中零件之間的磕碰。