专利名称：用于去除一个构件上的涂层的方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于去除一个构件上的涂层的方法。
工作中承受应力的构件、例如燃气轮机的透平叶片可通过一种酸处理被重新利用。就燃气轮机的叶片而言，是通过将它浸泡在大约50°至80°热的浓度20％的盐酸中来将其表面上承受工作应力的MCrAlY材料层溶解。在经过一个按照经验值推导出的浸泡时间段之后，将所述叶片从酸池中取出，用水冲洗，随后进行磨蚀性的喷射处理。先在酸池中浸泡然后进行喷射处理的这个工艺步骤序列在此反复多次进行，直到整个MCrAlY材料层溶解或被去除。通常必须重复各个工艺步骤，这是因为通过酸处理仅仅将所述MCrAlY材料层中靠近表面的含铝金相材料溶解。该MCrAlY材料层中更深层的材料部分因此不能在一个步骤中溶解掉，从而在表面上会残留一个疏松多孔的基体材料层，该基体材料层随后要借助喷射或机械处理方法去除。
在此，叶片在酸液中停留的时间长短并不反映处理各单个叶片直至停止溶解过程所实际需要的时间，而是按照某种标准确定为一定的时间段。在酸池中的停留时间在此基于一般的经验值来确定。
然而，每个构件受到的是极为不同的独特应力。因此，固定不变地预先确定它们在酸液中的浸泡时间会导致它们承受应力的表面有不同的或不完全的溶解特性。所述构件更多的是在涂层去除方面没有更多进展地在所述预定的时间段结束之前一直停留在酸池中。
因此，本发明的目的在于能够为每个叶片(按其类型、涂层厚度以及承受工作应力后的状态等等)个性化地确定其最少必需的溶解时间。
上述目的通过一种按照权利要求1所述的去除一个构件上的涂层的方法来实现。
据此，在所述构件位于一种去除涂层的介质中，尤其是一个酸池中期间，短暂地将一个电压加在所述构件和另一个极之间，使得有一个流动电流形成。基于各个测算时刻测量值求出的该电流随时间的变化曲线具有这样的特性特征，即，它能反映去除所述构件上的涂层的当前状态，并可用于确定该去除涂层过程的一个终止时刻。也就是说，通过该电流的特性曲线可以看出是否还要继续去除涂层。因此，这些信息可被用于判断何时终止或中断该构件在所述介质中的停留。
在从属权利要求中记载了一些进一步的有利的方法步骤。这些方法步骤可有利地相互组合。
下面借助附图所示实施方式对本发明予以详细说明，附图中
图1示出一个用于实施本发明方法的装置；图2示出一个在实施本发明方法时所产生的电流随时间变化的曲线。
图1示出一个可用于实施按照本发明的方法的装置1。该装置1由一个例如金属的或陶瓷的容器3组成。该容器3中盛装有一种至少部分用于去除一个构件9上的涂层的介质6，例如一种酸或一种电解质。
在介质6或酸6中设有所述构件9。后者的表面区域应被溶解。这一点例如通过酸对于该构件9的例如承受工作应力的表面的侵蚀来实现。按照本发明设有一个电压源或电源18，它通过连接线15与所述构件9电连接。通过将电连接线15与一个极亦即一个设置在酸液6中的电极12连接或与所述容器3连接，可形成一个闭合的电路。这样，在所述构件9和所述极3，12之间会有一个电流流动。该电流也可被测量。
该电流经由所述构件9的内部流动穿过该构件9的承受应力的表面并流过所述介质6到达所述电极12或所述容器3。所述电流断续地流动。因此可按照有规律的和不规律的时间间隔施加一个电压脉冲并测量电流。
所述电流的这样一种随时间变化的曲线在图2中示出。该电流I在开始时随时间t逐渐增大，然后在某一个时刻之后首先基本上恒定不变。这意味着，涂层还没有完全被去除，也就是说涂层去除速率还很高。
在一定的时间t之后，所述电流I开始下降。电流特性曲线I(t)的开始下降部位或下降点27表示，仅仅还有很少的涂层材料要溶解。因此，当所述电流达到例如一个预定的电流强度值时，就可以终止所述溶解过程。
由于仅仅在很短的时间内施加所述测量电压，因此所述溶解过程并不主要由因电压引起的电解过程组成，而是主要仅仅通过酸蚀过程形成。
所述电流I(t)随时间的变化曲线24由各单个测算时刻21测算出。这些测算时刻21按照有规律的或不规律的时间间隔确定。
由于总是很短时间地施加所述电压，因此，在用于测算所述电流曲线24的各测量时刻21的整个测量时间(也就是施加一个测量电压的时间)与去除涂层的时间(也就是去除涂层的时间期间)之比为1∶100、1∶1000或1∶10000。
所述电流或电压脉冲的大小被调节成对于所述方法的实施没有影响。
虽然在所述容器3中有一种电解质、例如一种溶化也可形成一种酸的盐，但由于没有持久地或长时间段地施加电流或电压，因此不会有电解反应产生并因此也不会发生电解性的涂层去除过程。
也可将多个构件9放置到一个容器3中来去除它们的涂层。在此，为每个构件单独地测算出一个电流变化曲线I(t)。由此使得这些构件也可能在这样一个容器3中停留不一样长的时间。另一个构件9也可用作所述电压的一个施加极12。
所述方法也可分成多个步骤来进行。
在这种情况下，可相应地在一个中间步骤中进行磨蚀性的除层处理，以便将酸蚀残余产物去除和/或加快去除所述涂层。这是因为构件9在介质6中停留一定时间后其涂层已形成例如一种脆性的涂层，可通过磨蚀更好地将其去除。
同样可在一个中间步骤中用水对所述构件9进行冲洗。然后重新将所述构件9放置到所述介质6中。
首先在介质6中对所述构件9进行处理和之后进行磨蚀性的喷射(例如喷砂)处理-这两个工艺步骤可任意重复多次。基本上是不施加电压地(也就是说没有电解性除层反应发生地)去除一个或多个构件9上的涂层。
权利要求
1.一种去除一构件(9)上的涂层的方法，其中，将该构件(9)设置在一种至少部分腐蚀该构件(9)表面的介质(6)中，其特征在于，仅仅短暂地将一个电压加载在所述构件(9)和另一个极(3，12)上，使得有一个电流(I)至少流过所述介质(6)，该电流随时间的变化曲线(I(t))描述所述去除涂层过程的状况，并被用于判断何时终止或中断该构件(9)在所述介质(6)中的停留。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，采用一个位于所述介质(6)中的电极(12)作为加载所述电压的另一极。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用一种酸作为所述介质(6)。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流(I)在去除涂层过程的开始阶段随时间(t)逐渐增大，然后保持相对恒定。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流(I)按其随时间的变化曲线尤其降低到一个预定的比较值时标志着所述去除涂层过程的终止时刻。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法分成多个步骤进行，其中，分别在一个中间步骤中磨蚀性地去除涂层，然后重新将所述构件(9)放置到所述介质(6)中。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个中间步骤中对所述构件(9)进行冲洗。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压为脉冲电压。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，采用一个容器(3)来盛装所述介质(6)，并且将多个构件(9)设置于一个容器(3)中，分别为这多个构件(9)求出一个独特的随时间变化的曲线(I(t))。
全文摘要
工作中承受应力的构件常常通过酸处理被重新利用。所述构件在酸中停留的时间迄今为止按标准确定，这使得个别的应力承受情况不能得到充分考虑。按照本发明的用于去除一个构件上的涂层的方法为此建议，至少反复将一个测量电压施加在所述构件上，由此形成一个流动的测量电流(I)，该电流随时间的变化曲线(I(t))描述所述去除涂层过程的状况，并被用于判断何时终止或中断所述酸处理。
文档编号C25F5/00GK1784509SQ200480011891
公开日2006年6月7日 申请日期2004年4月8日 优先权日2003年5月2日
发明者厄萨斯·克鲁格, 丹尼尔·科尔特维利西, 拉尔夫·赖歇, 简·斯坦巴克, 加布里埃尔·温克勒 申请人:西门子公司