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去除高温涂层的溶剂及其应用以及去除高温涂层的方法

申请号 CN202311703827.4 申请日 2023-12-12 公开(公告)号 CN117737734A 公开(公告)日 2024-03-22
申请人 广东省科学院新材料研究所; 发明人 石倩; 林松盛; 苏一凡; 唐鹏; 张程; 韦春贝; 廖甫;
摘要 本 发明 公开了一种去除高温涂层的 溶剂 及其应用以及去除高温涂层的方法,该溶剂包括体积分数为30%~40%的36~38wt.%浓度的 盐酸 、体积分数为8%~12%的83~86wt.%浓度的 磷酸 、体积分数为3%~5%的25~30wt.%浓度的双 氧 水 和 质量 分数为0.5%~1%的缓蚀剂。其中,盐酸为主要的 腐蚀 溶剂,磷酸可增强其腐蚀能 力 ,通过 晶界 优先腐蚀涂层的Ni3Al相形成孔隙从而使涂层剥离,且缓蚀剂的加入避免了基体被盐酸、磷酸腐蚀,从而既可以去除致密高温防护涂层,还可缓解 酸洗 对基体表面组织和形貌的影响。此外,对酸洗后的 合金 进行 喷砂 处理,利用机械力切削作用,去除腐蚀坑及互扩散区,确保基体的力学性能不受影响。
权利要求

1.一种去除高温涂层的溶剂,其特征在于,其包括体积分数为30%~40%的盐酸、体积分数为8%~12%的磷酸、体积分数为3%~5%的双质量分数为0.5%~1%的缓蚀剂;其中,盐酸的质量百分比浓度为36~38%,磷酸的质量百分比浓度为83~86%,双氧水的质量百分比浓度为25~30%。
2.根据权利要求1所述的溶剂,其特征在于,所述缓蚀剂为乌洛托品。
3.一种去除高温涂层的方法,其特征在于,其包括:利用如权利要求1或2所述的溶剂对所述高温涂层进行酸洗,然后进行喷砂处理,所述高温涂层为MCrAlYX涂层,其中M为Ni和Co中的至少一种,X为La、Ru、Re、Y、Hf、Zr、Ce、Pt和Dy中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述酸洗是将含有所述高温涂层的部件浸没于所述溶剂中反应;
和/或,酸洗反应的时间为5~10min,所述溶剂的温度为30℃~40℃;
和/或,所述酸洗反应为声波酸洗。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述高温涂层位于镍基高温合金的基体上;
和/或,所述高温涂层采用磁控溅射电弧离子电子蒸发镀中的至少一种沉积方式沉积形成;
和/或,所述高温涂层经过真空处理或服役过,结构致密并与基体发生元素互扩散。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括在酸洗后进行洗;
优选地,所述碱洗为超声波碱洗,更优选地,超声时间为3~7min,超声频率30KHz~
50KHz;
优选地,所述碱洗所用溶液为酸氢钠溶液,更优选地,所述碳酸氢钠溶液中碳酸氢钠的浓度为3wt%~7wt%。
7.根据权利要求3~6任一项所述的方法,其特征在于,所述喷砂处理为湿喷砂处理;
优选地,所述湿喷砂处理的砂粒包括刚玉或石英砂中的任一种;
优选地,所述砂粒的粒径为60~80目,喷砂压0.3~0.5MPa,试样与湿喷砂口之间的距离为10cm~15cm,喷砂度为80°~90°;
优选地,所述喷砂处理前还包括对部件进行清洗。
8.根据权利要求3~6任一项所述的方法,其特征在于,在酸洗前,还包括采用树脂材料对含有所述高温涂层的部件的非涂层区域进行包覆;
优选地,所述树脂材料为丙烯酸环氧树脂
优选地,包覆方式包括紫外灯固化或红外灯中的任一种;
优选地,包覆的所述树脂材料的厚度为3mm~5mm。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括在所述喷砂处理后对部件进行后处理,所述后处理包括去除所述树脂材料、清洗和干燥;
优选地,去除所述树脂材料包括将所述部件置于85℃~95℃的水中浸泡5min~10min;
优选地,所述清洗包括用水清洗;
优选地,所述干燥包括采用压缩空气除水后热干燥;更优选地,所述压缩空气的压力为0.25MPa~0.3MPa,吹气时间为0.5min~2min,热风干燥的温度为110℃~130℃,干燥时间20min~40min。
10.如权利要求1或2所述的去除高温涂层的溶剂在去除高温涂层上的应用。

说明书全文

去除高温涂层的溶剂及其应用以及去除高温涂层的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及表面处理技术领域,具体而言,涉及一种去除高温涂层的溶剂及其应用以及去除高温涂层的方法。

背景技术

[0002] MCrAlY涂层是常用的表面防护高温合金材料,M表示基体元素,通常为Ni与Co。为进一步提高涂层的学与抗化性能,在合金涂层中还会添加其他元素,用X表示,进而形成MCrAlYX多组元合金材料。而物理气相沉积技术制备的MCrAlYX涂层因结构致密、与基体结合力好,具有优良的抗高温氧化性能,被广泛应用于高温涡轮部件的防护。在高温涂层的制备过程中,基体合金微小的冶金缺陷、涂层厚度或化学成分的超标都会导致叶片涂层不合格。考虑到高温合金基体的加工成本问题,若仅仅因为涂层不合格而报废叶片便会造成更大的浪费,涡轮叶片防护涂层的退除及再涂覆技术对于发动机维修具有重要的意义。
[0003] 物理气相沉积技术制备的MCrAlYX涂层较等离子喷涂技术制备涂层拥有更加致密的结构,尤其在真空热处理后,涂层成分更均匀且无孔隙。此外,物理气相沉积技术制备的MCrAlYX涂层经真空热处理或服役后,会因元素互扩散在涂层和基体的结合界面形成一层互扩散区,从而涂层去除过程中该区域的残留会影响基体的力学性能。因此,如何完整地去除高温合金基体表面致密的高温涂层,同时消除互扩散区并保证合金基体的完整性,是本领域亟需解决的问题之一。
[0004] 鉴于此,特提出本发明。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种去除高温涂层的溶剂及其应用以及去除高温涂层的方法,以改善上述技术问题。
[0006] 本发明是这样实现的:
[0007] 第一方面,本发明提供了一种去除高温涂层的溶剂,其包括体积分数为30%~40%的盐酸、体积分数为8%~12%的磷酸、体积分数为3%~5%的双氧质量分数为
0.5%~1%的缓蚀剂;其中,盐酸的质量百分比浓度为36~38%,磷酸的质量百分比浓度为
84~86%,双氧水的质量百分比浓度为25~30%。
[0008] 可选地,缓蚀剂为乌洛托品。
[0009] 第二方面,本发明还提供了一种去除高温涂层的方法,其包括:利用上述溶剂对高温涂层进行酸洗,然后进行喷砂处理,其中,该高温涂层为MCrAlYX涂层,其中M为Ni和Co中的至少一种,X为La、Ru、Re、Y、Hf、Zr、Ce、Pt和Dy中的至少一种。
[0010] 第三方面,本发明还提供了上述去除高温涂层的溶剂在去除高温涂层上的应用。
[0011] 本发明具有以下有益效果:去除高温涂层的溶剂以盐酸为主要的腐蚀溶剂,磷酸、双氧水的加入可以进一步提高盐酸的腐蚀能力,并且该溶剂在低温下有较高的涂层去除效率,避免因去除时间过长有大量放热导致溶液温度升高,引起基体的严重腐蚀,特别是在对MCrAlYX涂层进行去除时,利用涂层物相差异及晶界等微观缺陷,优先腐蚀涂层中Ni3Al相形成微观孔隙从而使涂层材料剥离。此外,在酸洗液中加入缓蚀剂可避免基体被盐酸、磷酸、双氧水腐蚀,从而使得该溶剂既可以去除基体表面的致密高温防护涂层,同时还可以有效缓解酸洗对基体表面组织和形貌的影响。此外,去除涂层的方法中对酸洗后的试样进行喷砂处理,利用喷砂的机械力切削作用,进一步去除腐蚀坑及因热处理在涂层和基体界面形成的互扩散区,确保基体的力学性能不受影响。附图说明
[0012] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0013] 图1为本发明实施例1中酸洗后的合金表面扫描电子显微镜图;
[0014] 图2为本发明实施例1中酸洗后的合金截面扫描电子显微镜图;
[0015] 图3为本发明实施例1中喷砂后的合金截面扫描电子显微镜图;
[0016] 图4为本发明实施例2获得的合金截面扫描电子显微镜图;
[0017] 图5为本发明实施例3获得的合金截面扫描电子显微镜图;
[0018] 图6为本发明对比例1获得的合金截面扫描电子显微镜图;
[0019] 图7为本发明对比例2的合金截面扫描电子显微镜图;
[0020] 图8为本发明对比例3的合金截面扫描电子显微镜图;
[0021] 图9为本发明对比例4的合金截面扫描电子显微镜图;
[0022] 图10为本发明对比例5的合金截面扫描电子显微镜图;
[0023] 图11为本发明对比例6的合金截面扫描电子显微镜图;
[0024] 图12为本发明对比例7的合金截面扫描电子显微镜图。

具体实施方式

[0025] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0026] 下面对本发明提供的一种去除高温涂层的溶剂及其应用以及去除高温涂层的方法进行具体说明。
[0027] 本发明的一些实施方式提供了一种去除高温涂层的溶剂,其主要成分包括盐酸、磷酸、双氧水和缓蚀剂,盐酸在该溶剂中的体积分数为30%~40%,例如体积分数为30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%或40%等;磷酸在在该溶剂中的体积分数为8%~12%,例如体积分数为8%、9%、10%、11%或12%等;双氧水在该溶剂中的体积分数为3%~5%;例如体积分数为3%、3.5%、4%、4.5%或5%等;缓蚀剂在该溶剂中的质量分数为0.5%~1%;例如质量分数为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%等。其中,盐酸的质量百分比浓度为36~38%,磷酸的质量百分比浓度为84~86%,双氧水的质量百分比浓度为25~30%。
[0028] 一般情况下,现有技术主要通过提高酸性和温度来去除致密涂层,然而酸性太强容易腐蚀基体,同时也会因反应放热,溶液温度升高难以控制腐蚀过程导致基体被腐蚀。基于此,发明人通过大量研究实践,提出了以上技术方案的溶剂,其既可以去除经热处理的物理气相沉积MCrAlYX涂层,也可以去除服役一定周期后的物理气相沉积MCrAlYX涂层,即通过该溶剂可在一定程度上充分去除试样表面的致密高温防护涂层,同时还可以有效缓解酸洗对基体表面组织和力学性能的影响。其实现以上效果的原因可能为:以盐酸为主要的腐蚀溶剂,磷酸、双氧水提高盐酸的腐蚀能力,从而通过涂层的晶界等缺陷,将涂层Ni3Al相优先溶解形成微观孔洞,同时溶剂中的缓蚀剂可避免含有高温涂层的基体被盐酸腐蚀达到既可以去除基体表面的致密高温防护涂层,同时还可以有效缓解酸洗对基体表面组织和形貌的影响。
[0029] 一些实施方式中,去除高温涂层的溶剂中含有体积分数为30~40%的盐酸、体积分数为8~12%的磷酸、体积分数为3~5%的双氧水、质量百分数为0.5~1%的缓蚀剂,余量为水。发明人通过将上述原料按比例进行复配制得的酸洗溶剂具有较佳的涂层腐蚀效果,同时还能避免溶剂在去除涂层时对基体表面形貌产生影响。
[0030] 一些实施方式中,缓蚀剂的具体选择也会对腐蚀效果有一定程度的影响,较佳地,缓蚀剂可选择为乌洛托品。一些实施方式中,上述溶剂中的水为去离子水。
[0031] 进一步地,上述去除高温涂层的溶剂是通过将盐酸、磷酸、双氧水和缓蚀剂混合后制得的,混合方式为磁力搅拌混合。
[0032] 本发明的一些实施方式还提供了一种去除高温涂层的方法,其包括:利用上述去除高温涂层的溶剂对高温涂层进行酸洗,然后进行喷砂处理。需要说明的是,该高温涂层为MCrAlYX涂层,其中M为Ni和Co中的至少一种,X为La、Ru、Re、Y、Hf、Zr、Ce、Pt和Dy中的至少一种。
[0033] 以上溶剂通过涂层的晶界等缺陷,将涂层Ni3Al相优先溶解形成微观孔洞,再对酸洗后的试样进行喷砂处理,利用喷砂的机械力切削作用,将基体腐蚀区域和互扩散区域去除干净,确保基体力学性能。同时,溶剂中的缓蚀剂避免试样基体被盐酸腐蚀。这样的方法既可以去除试样表面的致密高温防护涂层,同时还可以有效缓解酸洗对基体表面组织和形貌的影响,操作流程简单,可以应用于大规模的生产。
[0034] 一些实施方式中,酸洗是将含有所述高温涂层的部件浸没于所述溶剂中反应,以提高涂层的去除效果,当然其他一些实施方式中,也可以采用将溶剂不断喷于涂层表面的方式来达到去除的目的。
[0035] 一些实施方式中,高温涂层采用磁控溅射电弧离子电子束蒸发镀中的至少一种沉积方式沉积形成,且高温涂层经过真空处理或服役过。采用上述方式获得的MCrAlYX涂层成分十分均匀、具有较高的致密度,且与基体形成互扩散区。而上述实施方式中的去除高温涂层的溶剂和去除涂层的方法均能够对上述涂层,特别是镍基高温合金表面的MCrAlYX涂层起到较好的脱除效果。
[0036] 进一步地,一些实施方式中,浸泡去除时,酸洗反应的时间为5~10min,溶剂的温度为30℃~40℃,较佳地,酸洗反应为声波酸洗,超声频率为20~50KHz。针对经过真空热处理或一定周期服役的高温涂层,其成分十分均匀、结构致密,不存在孔隙,成分不均匀等宏观缺陷,且与基体有一定的元素互扩散。可以通过在现有的酸洗处理的条件下增加酸性或提高温度,但酸洗时间也较长,由于涂层去除过程发生剧烈的放热反应,去除时间较长时会引起溶液温度升高使腐蚀过程难以控制容易导致基体被腐蚀。发明人通过提高酸洗过程去除液的配置,使得酸洗液能够在较低温度、较快速度的前提下将试样表面的涂层溶解去除,进一步避免了基体被酸洗液刻蚀损害。即本申请中酸洗时间过短不能充分去除高温涂层,酸洗时间过长也容易对基体造成腐蚀,同时较高的溶剂温度也会导致腐蚀效果欠佳。
[0037] 一些实施方式中,高温涂层位于镍基高温合金的基体上。镍基高温合金能够更好地,与该溶剂相适应,短时间不易被该溶剂腐蚀。
[0038] 进一步地,为了避免基体表面残留的酸性溶剂持续性产生腐蚀作用,一些实施方式中,上述去除高温涂层的方法还包括在酸洗后进行洗。通过碱洗可以进行酸碱中和来调节部件表面的酸碱度。
[0039] 具体地,碱洗为超声波碱洗,一些实施方式中,超声时间为3~7min,超声频率30KHz~50KHz。碱洗所用溶液可选择为酸氢钠溶液,一些实施方式中,所述碳酸氢钠溶液中碳酸氢钠的浓度为3wt%~7wt%。
[0040] 一些实施方式中,喷砂处理为湿喷砂处理。具体地,湿喷砂处理的砂粒包括刚玉或石英砂中的任一种;砂粒的粒径为60~80目,喷砂压力0.3~0.5MPa,试样与湿喷砂口之间的距离为10cm~15cm,喷砂度为80°~90°;通过以上喷砂处理的工艺参数能够很好地对基体腐蚀区域和互扩散区域去除干净而不对基体造成较大损伤。
[0041] 一些实施方式中,喷砂处理前还可以对部件进行清洗。
[0042] 进一步地,一些实施方式中,在酸洗前,还包括采用树脂材料对含有高温涂层的部件的非涂层区域进行包覆。即通过树脂材料对非涂层区域进行保护,防止没有涂层的基体表面被酸洗液腐蚀。
[0043] 具体地,一些实施方式中,树脂材料为丙烯酸环氧树脂;包覆方式包括紫外灯固化或红外灯中的任一种。包覆的树脂材料的厚度为3mm~5mm,例如3mm、4mm或5mm等。
[0044] 一些实施方式中,该去除高温涂层的方法还包括在所述喷砂处理后对部件进行后处理,所述后处理包括去除树脂材料、清洗和干燥;
[0045] 具体地,去除树脂材料包括将部件置于85℃~95℃的水中浸泡5min~10min;清洗为用水清洗,其在树脂脱落后进行该操作。
[0046] 一些实施方式中,干燥包括采用压缩空气除水后热干燥;优选压缩空气的压力为0.25MPa~0.3MPa,吹气时间为0.5min~2min,热风干燥的温度为110℃~130℃,干燥时间20min~40min。
[0047] 进一步地,本发明还提供了上述去除高温涂层的溶剂在去除高温涂层上的应用。
[0048] 以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
[0049] 实施例1
[0050] 本实施例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层是采用电弧离子镀工艺在镍基高温合金DZ22B表面上沉积的已真空热处理的NiCrAlY涂层,该方法包括如下步骤:
[0051] S01、配置去除高温涂层的溶剂
[0052] 将体积分数为30%的盐酸溶液(浓度37wt.%),体积分数为12%的磷酸(浓度85wt.%),体积分数为5%的双氧水(浓度27wt.%),质量百分数为1wt.%的乌洛托品混合后进行磁力搅拌至混合均匀获得去除高温涂层的溶剂。
[0053] S02、酸洗
[0054] 在镍基高温合金表面无涂层的区域包覆丙烯酸环氧树脂,然后使用紫外灯照射6min,使树脂完全固化,丙烯酸环氧树脂的厚度为2mm。
[0055] 将上述合金置于30℃的去除高温涂层的溶剂中进行超声反应,确保涂层完全浸没于溶剂中,保持温度不变,反应时间15min,超声波频率为35KHz。反应结束后采用清洁的流动水清洗,清洗时间1min。
[0056] S03、碱洗
[0057] 配置重量百分比为3%的Na2HCO3溶液,放在磁力搅拌器上搅拌,直至Na2HCO3完全溶解。将S02步骤得到合金置于3wt.%的Na2HCO3溶液中超声波清洗,清洗时间5min,超声波频率为35KHz。
[0058] S04、喷砂
[0059] 将清洗好的合金取出,采用粒径为60目的刚玉进行湿喷砂,去除残余涂层。湿喷砂的压力为0.3MPa,涂层与喷砂口的距离为10cm,湿喷砂角度为90°,湿喷砂时间为4min,湿喷砂结束后利用清水冲洗去除表面附着的砂粒。
[0060] S05、后处理
[0061] 将S04步骤得到合金置于清洁的流动水中清洗,然后放入90℃的去离子水中浸泡5min,树脂胶表面逐渐气泡膨胀与保护区域的合金基体分离后将树脂胶直接剥离,取出合金。利用压缩空气去除合金表面的大部分水分,然后放入热风干燥箱内干燥。
[0062] 如图1所示,本实施例采用去除高温涂层的溶剂对涂有NiCrAlY涂层并真空热处理的合金进行酸洗后,合金表面的涂层中产生大量微孔,及微孔相连后形成的宏观孔洞。如图2所示,由于涂层十分致密,腐蚀液并未浸入涂层内部使其粉化,涂层材料从表面开始溶解并脱离合金基体,基体互扩散区有腐蚀区域。如图3所示,本实施例对酸洗后的涂层进行湿喷砂处理,获得的合金表面和截面无残余涂层,同时也不存在腐蚀合金基体的现象,互扩散区被去除,基体表面未发生再结晶。
[0063] 经检测,本实施例中去除DZ22B镍基合金表面真空热处理的NiCrAlY涂层后,基体抗拉强度1099MPa,断后延伸率8.8%,表明涂层去除不降低其室温拉伸性能。
[0064] 实施例2
[0065] 本实施例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层是采用磁控溅射工艺在镍基高温合金DD3表面上沉积的NiCoCrAlYTa涂层并进行真空热处理,该方法包括如下步骤:
[0066] S01、配置去除高温涂层的溶剂
[0067] 将体积分数为40%的盐酸溶液(浓度37wt.%),体积分数为8%的磷酸(浓度85wt.%),体积分数为3%的双氧水(浓度30wt.%),质量百分数为0.5wt.%的乌洛托品混合后进行磁力搅拌至混合均匀获得去除高温涂层的溶剂。
[0068] S02、酸洗
[0069] 在镍基高温合金表面无涂层的区域包覆丙烯酸环氧树脂,然后使用紫外灯照射5min,使树脂完全固化。
[0070] 将上述合金置于40℃的去除高温涂层的溶剂中超声反应,超声频率50KHz,确保涂层完全浸没于溶剂中,保持温度不变,反应时间10min。反应结束后采用清洁的流动水清洗,清洗时间1min。
[0071] S03、碱洗
[0072] 配置7wt.%的Na2HCO3溶液,将S04步骤得到合金置于7wt.%的Na2HCO3溶液中超声波清洗,超声频率50KHz,清洗时间7min。
[0073] S04、喷砂
[0074] 将清洗好的合金取出,采用粒径为80目的刚玉进行湿喷砂,去除残余涂层。湿喷砂的压力为0.5MPa,涂层与喷砂口的距离为15cm,湿喷砂角度为80°,湿喷砂时间为2min,湿喷砂结束后利用清水冲洗去除表面附着的砂粒。
[0075] S05、后处理
[0076] 将S04步骤得到合金置于清洁的流动水中清洗,然后放入85℃的去离子水中浸泡5min,树脂胶表面逐渐气泡膨胀与保护区域的合金基体分离后将树脂胶直接剥离,取出合金。利用压缩空气去除合金表面的大部分水分,然后放入热风干燥箱内,压缩空气的压力为
0.3MPa,干燥温度为120℃。
[0077] 经检测,本实施例去除DD3镍基合金表面致密NiCoCrAlYTa涂层,利用湿喷砂去除剩余涂层后合金表面和截面无残余涂层,同时也不存在合金基体的腐蚀和再结晶现象,如图4所示,基体抗拉强度1035MPa,断后延伸率27%,表明涂层去除不降低其室温拉伸性能。
[0078] 实施例3
[0079] 本实施例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层是采用电弧离子镀工艺在镍基高温合金K423表面上沉积的经热处理的NiCrAlYSiHf涂层并经过100h服役,该方法包括如下步骤:
[0080] S01、配置去除高温涂层的溶剂
[0081] 将体积分数为35%的盐酸溶液(浓度37wt.%),体积分数为10%的磷酸(浓度85wt.%),体积分数为4%的双氧水(浓度25wt.%),质量百分数为0.8wt.%的乌洛托品混合后进行磁力搅拌至混合均匀获得去除高温涂层的溶剂。
[0082] S02、酸洗
[0083] 在镍基高温合金表面无涂层的区域包覆丙烯酸环氧树脂,然后使用紫外灯照射5min,使树脂完全固化。
[0084] 将上述合金置于35℃的去除涂层的溶剂中反应,确保涂层完全浸没于溶剂中,保持温度不变,反应时间8min。反应结束后采用清洁的流动水清洗,清洗时间2min。
[0085] S03、碱洗
[0086] 配置6wt.%的Na2HCO3溶液,将S02步骤得到合金置于6wt.%的Na2HCO3溶液中超声波清洗,清洗时间7min。
[0087] S04、喷砂
[0088] 将清洗好的合金取出,采用粒径为80目的刚玉进行湿喷砂,去除残余涂层。湿喷砂的压力为0.45MPa,涂层与喷砂口的距离为13cm,湿喷砂角度为80°,湿喷砂时间为3min,湿喷砂结束后利用清水冲洗去除表面附着的砂粒。
[0089] S05、后处理
[0090] 将S04步骤得到合金置于清洁的流动水中清洗,然后放入95℃的去离子水中浸泡5min,树脂胶表面逐渐气泡膨胀与保护区域的合金基体分离后将树脂胶直接剥离,取出合金。利用压缩空气去除合金表面的大部分水分,然后放入热风干燥箱内,压缩空气的压力为
0.3MPa,干燥温度为110℃。
[0091] 经观察,本实施例提供的去除高温涂层的溶剂和方法也能够去除K423镍基合金表面致密NiCrAlYSiHf涂层,去除后基体截面形貌如图5所示,基体抗拉强度1050MPa,断后延伸率13%,表明涂层去除不降低其室温拉伸性能。
[0092] 对比例1
[0093] 本对比例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层和合金试样均与实施例1相同,去除方法相似,区别仅在于:去除涂层过程中无S03,碱洗步骤。
[0094] 如图6所示,试样经过酸洗后表面存在较多微观孔隙,此时缺少碱洗步骤的中和作用,渗入的极少量酸液仍对基体有一定的腐蚀,因此会形成较薄腐蚀产物,对基体力学性能产生不利影响。基体抗拉强度937MPa,断后延伸率5%,明显降低该试样的室温拉伸性能。
[0095] 对比例2
[0096] 本对比例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层和合金试样均与实施例1相同,去除方法相似,区别仅在于:去除涂层的溶剂中未添加乌洛托品缓蚀剂。
[0097] 如图7所示,经过单独使用去除高温涂层的溶剂能够完全去除表面涂层,但是观察合金基体的截面发现,去除涂层的溶剂会对基体造成局部点蚀,即使湿喷砂后基础仍存在较深腐蚀坑。
[0098] 对比例3
[0099] 本对比例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层和合金试样均与实施例1相同,去除方法相似,区别仅在于:去除涂层的溶剂中添加的盐酸的体积分数为20%,磷酸体积分数为15%。
[0100] 由于去除高温涂层的溶剂中盐酸的含量降低,即使添加较多磷酸,酸洗过程中溶剂的化学刻蚀能力降低,溶剂腐蚀涂层的速率下降,如图8所示,即使通过湿喷砂处理,合金表面仍然残留部分涂层。
[0101] 对比例4
[0102] 本对比例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层和合金试样均与实施例1相同,区别仅在于:去除高温涂层的溶剂中双氧水的体积百分数为2wt.%。
[0103] 经观察,本对比例提供的去除涂层的溶剂和方法不能完全去除合金表面的涂层,且腐蚀过程缓慢,如图9所示。
[0104] 对比例5
[0105] 本对比例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层和合金试样均与实施例1相同,区别仅在于:去除高温涂层时酸洗时溶剂的温度为60℃。
[0106] 经观察,本对比例提供的去除高温涂层的溶剂和方法不能完全去除合金表面的涂层,如图10所示。虽然腐蚀温度较高,但因为添加的双氧水发生分解,溶液氧化性降低,腐蚀过程缓慢。
[0107] 对比例6
[0108] 本对比例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层和合金试样均与实施例1相同,区别仅在于:去除高温涂层的溶剂为体积分数为50%的盐酸,质量百分数为2wt.%的乌洛托品。
[0109] 如图11所示,本对比例提供的去除涂层的溶剂和方法完全去除涂层并对合金基体产生严重腐蚀。
[0110] 对比例7
[0111] 本对比例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层和合金试样均与实施例1相同,区别仅在于:去除高温涂层的溶剂为体积分数为6%的磷酸,体积百分数为2wt.%的双氧水和0.3wt.%的若丁。
[0112] 如图12所示,本对比例提供的去除涂层的溶剂和方法基本不能完全去除合金表面的涂层,且腐蚀过程缓慢。
[0113] 对比例8
[0114] 本对比例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层和合金试样均与实施例1相同,区别仅在于:酸洗时间20min。
[0115] 本对比例提供的去除高温涂层的溶剂和方法由于腐蚀时间过长使致合金基体发生严重腐蚀。
[0116] 对比例9
[0117] 本对比例提供了一种去除高温涂层的方法,其中涂层和合金试样均与实施例1相同,区别仅在于:喷砂角度70°。
[0118] 经观察,本对比例提供的去除高温涂层的方法基本不能完全去除合金表面的涂层,由于喷砂角度较小,剪切力不够不能完全去除互扩散区。
[0119] 综上所述,本发明实施例提供的一种去除高温涂层的溶剂以及去除高温涂层的方法至少具有以下优点:
[0120] 本发明实施例提供的去除高温涂层的溶剂中,盐酸为主要的腐蚀溶剂,磷酸溶液的加入辅助提高盐酸的腐蚀能力,从而通过涂层表面存在的一些缺陷,如厚度不均匀,或出现凹陷缺口等,将涂层刻蚀成疏松的结构,同时,在酸洗液中加入缓蚀剂避免试样基体被盐酸腐蚀该溶剂既可以去除试样表面的致密高温防护涂层,同时还可以有效缓解酸洗对基体表面组织和形貌的影响。再对酸洗后的试样进行喷砂处理,利用喷砂的机械力切削作用,将残余涂层去除干净。整个去除过程操作流程简单,可以应用于大规模的生产。
[0121] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。