电化学去除碳化钨／钴涂层工艺方法

电化学去除碳化钨／钴涂层工艺方法

文章内容：红旗拄术1997年6月电化学去除碳化钨/钴涂层工艺方法0/28车间杨长卫苦/[摘要]介绍1采用电化学方法去除碳化鸽/钻等离子喷潦层的艺.在一定组份及含量的化学槽液中,将欲去除涂层的零件置于阳极,控制阳极电流密度,可有效除去零件上的喷涂层.关薯词1前言碳化钨/好等特点,因而在航空发动机制造领域应用很广,如西安航空发动机公司外贸转包生产零件就有数种需喷涂碳化钨/钴涂层.在实际生产中,我们经常会遇到由于喷涂或机加工不当造成涂层出现掉块,裂纹等缺陷,对于这类涂层,通常的做法是采用吹砂或机加工将其去除,而后进行再喷涂修复,但由于碳化钨/钴涂层硬度高,与基体结合力好,采用机械方法难以去除,使碳化钨/钴缺陷涂层的修复变得很困难,有时不得不报废整个零件,给公司造成一定的经济损失.为了解决这个问题,经过查阅有关资料,我们摸索出了一套电化学去除碳化钨/钴涂层的工艺方法.经实际使用效果很好.2原理简述

●西航公司28车间喷涂碳化钨/钴涂层时采用的喷涂材料是:

●钴包碳化钨型的复合粉末,这种粉末在喷涂时,在等离子弧作用下发生熔解,其中钴熔体

由于其润湿能力好,在零件基体材料表面形成结合牢固的连续涂层,而碳化钨粒子作为硬质相弥散分布在基质相钴涂层中,固而,涂层具有耐磨损,硬度高特点.

●去除涂层时,在含有液中,将零件置于阳极,由于阳极电流和络合剂的共同作用,钴溶解电

位向负方向移动,使基质相钴的溶解变得很容易,随着钴涂层的溶解,分布在基质相中的碳化钨粒子逐渐疏松,再经过高压汽水枪冲洗或钢刷刷除,最后从基体上脱落下来

●除涂层时的电极反应如下:阳极主反应:0+络一2一[0]2副反应:4一42:+2十阴极反应

42+4一4一+2十3槽液配方,工艺条件及影响

●3,1工艺配方：碳酸盐18020/络合剂适量一浓度≤.2/,-79.5～10.540～80℃^≤10/:^=2～2.5:1

阴极材料:碳钢板

● 3.2工艺条件的影响

● 3.2.1温度的影响：温度是整个除涂层过程中一个重要的参1997年6月.杨长卫一电化学

去除碾化钨/钴涂层工艺方法?35?数.温度低,涂层去除速度慢,温度升高,虽然可加快涂层去除速度,但温度过高,会使零件基体材料产生过腐蚀,同时由于温度高,槽液大量蒸发,会使槽液中组份比侧失调,生产中温度宜控制在4080℃;

● 3.2.2阳极电流密度的影响：阳极电流密度的大小决定涂层去除速度.增大阳极电流,可加

快涂层去除过程,但电流密度过大,易使基体材料产生腐蚀.生产中发现,对于钛及其合金,由于在阳极电流作用下其表面容易生成一层致密的氧化膜.可保护基体材料免受腐蚀,因此,去除钍合金零件上的涂层时,电流密度可允许相对大些;对于镍基钴基合金,这种材料易受到阳极电流的腐蚀,因此,去除这些材料上的涂层时,阳极电流密度要相对小一些但不管哪种材料,实际生产中阳极电流密度都不许超过10.生产中还发现,铜及其合金用上述方法进行阳极处理时.尤其容易被腐蚀.因此,文中所述方法不适用于铜及其合金零件上碳化钨/钴涂层的去除

● 3.3.3槽液中值的影响生产中槽液值宜控制在9.5～10.5.值高,槽液中离子浓度增大.阳极

反应以一放电析氧反应为主,钴原子放电溶解反应为副.这样钴原子溶解速度减慢,从而涂层去除速度降低.因此,生产中应严格控制值范围.

● 3.3.4一浓度的影响是对涂层去除影响最大的一种杂质离子,一浓度超过一定值时,去除

涂层过程中极易对基体材料造成过腐蚀,因此,实际生产中应严格控制槽液中含量,若1一含量超过0.2时.槽液不可继续使用.应废弃.4工艺流程和操作说明4.工艺流程汽油洗涤一保护一装夹一化学除油一+热水洗一除涂层一热水洗一清理一浸酸一水洗一中和一水洗一去保护一吹干一交检

●.4.2撮作说明

● 4.2.1除油若零件表面有油污.应先进行除油.方法是,先将零件进行汽油清洗,除去大量油

污后,而后将零件置于碱性除油槽中进行化学除油,以免零件上的油污染其它的槽液.

● 4.2.2保护保护主要有两个目的,用聚乙烯塑料或可剥性涂料保护零件上没有涂层的都位.

一可以使零件上这些都位在除涂层时免受腐蚀,二可以使电流集中于有涂层都位,加快涂层去除过程.对于镍基合金,钴基合金,由于它们容易受到腐蚀,所以保护显的更为重要●.4.2.3袅夹装挂是整个除涂层过程中一个很重要的步骤.装挂不当,不仅涂层去除速度慢,

而且还会使零件发生电打现象.因此,夹具材料的选择和形状设计很重要.如我们在进行一种大型环形不锈钢零件上的涂层去除时,开始使用铜夹具且采用一点接触,涂层去除速度慢,而且零件容易发生电打.后来,对挂具进行丁重新设计,改变丁其形状和材料,增加丁零件和挂具的接触面积,才彻底避免了零件的电打现象.1.铜挂钩 2.螺挂(2个)3.夹板(铜);4.零件图1改进前夫具与零件位置圈图1和图2为去除外贸环形零件上涂层时所采用的夹具.图1为改进前的夹具形状,?36?红旌技求第2期由图中可看出,零件和夹具之间采用一点接触,导电面积小,生产中零件易受到电打.且零件在夹具上难以固定,给操作带来困难;另外,夹板3采用铜合金制做,在除涂层过程中极易腐蚀.需经常更换,影响生产进度;为了解决上述问题,对夹具进行了重新设计.如图2所示,将零件夹持在两根长铁条之间,通过螺栓夹紧.这样装挂增大了零件和夹具之间的导电面积,有效防止了零件的电打,同时.由于铁质材料在槽液中不易受到腐蚀.延长了夹具的使用寿命.1.铜娃钩;2.走板(铁,2块);3.固定螺栓(6个);4.零件图2改进后走具与零件位置图

● 4.2.4去除涂层碳化钨/钴涂层在去除过程中,由于粘结相钴的溶解,涂层中的碳化钨会在

零件表面形成一层疏松层,如不将其去除.会妨碍涂层的进一步去除.因此,在涂层去除过程中.应定期将零件从槽中取出.用高压汽水枪或钢刷除掉这层疏松层.再将零件放回槽中.操作过程中应经常检查零件表面状况,涂层除净后应及时将零件取出

● 4.2.5酸洗及中和去除涂层的零件,还应置于浓度为50(/)的盐酸溶液中浸洗,时闻为10～

20秒.目的是除零件表面上的挂灰和薄氧化膜.而后将零件置于浓度为30～50/的碳酸钠溶液中和.