[发明专利]一种用于高压涡轮叶片化学除积碳的溶液

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料表面处理技术领域，特别提供了一种针对高温环境工作的发动机零部件(例如高压涡轮叶片)积碳层的化学除积碳的溶液。 

背景技术

发动机高压涡轮叶片的工作温度是在1000℃左右，在此高温和氧化作用下，燃油中的杂质以及燃烧不充分产生的油烟微粒沉积在基体表面并随着温度的提高和工作时间的延长，进一步缩聚成沥青质、油焦质和碳氢质的胶质混合物，即所谓的积碳。 

积碳大部分是由不溶或难溶的组分构成，质地坚硬，附着牢固，很难清除。尤其是高压涡轮叶片内腔的积碳，由于内腔的结构特殊，空间狭窄，一般的机械方法都没有效果，清除的难度就更大。通常清除积碳方法主要是靠溶剂分子的渗透、润湿、溶解作用，使积碳被疏松，降低积碳与基体之间的附着力，并通过适当的外力作用，使其与基体分离，达到去除的目的。 

叶片内腔异物呈深褐色颗粒状，质地比较硬，从表1我们可以看到内腔异物中氧的含量最高，非金属元素主要是氧和硅，而金屑元素以铝的比例最大，同时含有钙、镁、钾、铁、镍、钛、铬等多种金属元素，因此实际上我们所说的积碳是多种金属氧化物组成的混合物。这种混合的金属氧化物经过长期的高温工作状态逐渐成为近乎陶瓷类产物并与燃烧室燃油中的杂质以及燃烧不充分 产生的油烟微粒、粉尘等混合沉积在基体表面，并随着温度的提高和工作时间的延长逐步转化成较硬的硬垢，质地十分坚硬，似陶瓷体，但脆性较大，而且与基体之间有一定的结合力。 

表1叶片内腔异物的化学成分分析 

由于积碳是由多种混合物堆积在一起的致密的附着力很强固体污垢，采用普通有机溶剂和无机溶剂均难以清除。通常清除积碳方法主要是靠溶剂分子的渗透、润湿、溶解作用，使积碳被疏松，降低积碳与基体之间的附着力，并通过适当的外力作用，使其与基体分离，达到去除的目的。 

现有的清洗剂781是一种以表面活性剂为主，对较严重的油污、积碳等作用较差。它主要是通过对表面油污、积碳的渗透、润湿作用，达到去除叶片表面的油污和积碳的目的，随着发动机使用痞命的延长，积碳(含污垢)越来越严重。因此这类以表面活性剂为主的清洗剂结合超声波的作用对于一般的油污有一定 的清洗效果。对发动机高压涡轮叶片长期高温和氧化作用下产生积碳效果不好。 

781水基清洗剂是一种表面活性剂，对油污、积碳等没有溶解作用，它主要是通过对表面油污、积碳的渗透、润湿作用，达到去除叶片表面的油污和积碳的目的。因此类以表面活性剂为主的清洗剂结合超声波的作用只能对高压涡轮叶片表面的油污垢产生一些效果，但对于高压涡轮叶片内腔有一定附着力的油污垢它几乎没有任何作用。 

为此，为了提高化学水基清洗剂的清洗作用，人们期望获得一种性能更好的用于高压涡轮叶片化学除积碳的溶液以及使用这种效果更好的溶液进行高压涡轮叶片化学除积碳的具体操作方法。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种技术效果更好的用于高压涡轮叶片化学除积碳的溶液。 

本发明提供一种用于高压涡轮叶片化学除积碳的溶液，其可以借助于超声波的外力作用配合使用进行化学除积碳操作；其特征在于：所述用于高压涡轮叶片化学除积碳的溶液具体是由有机试剂、表面活性剂、无机助溶剂和络合剂构成的混合溶液。 

本发明提供的具体是一种以有机溶剂加表面活性剂组成的弱碱性混合溶液，它也属于水基清洗液，除了具有表面活性剂的渗透、润湿功能之外，其内含有的有机溶剂对油污垢还具有一定的溶解作用，使积碳被疏松，降低积碳与基体之间的附着力，并通过超声波的外力作用，使积碳与基体分离，达到去除积碳的目的。 

本发明所述用于高压涡轮叶片化学除积碳的溶液的基本组成及范围如下：氢氧化钠：1-25g/l；三聚磷酸钠2-30g/l；二氯甲烷5-50ml/l；十二烷基硫酸钠0.5-10g/l；EDTA-2Na：2-15g/l；781水基清洗剂3-20g/l。 

所述用于高压涡轮叶片化学除积碳的溶液的基本组成及范围优选要求如下：氢氧化钠：5-20g/l；三聚磷酸钠10-20g/l；二氯甲烷10-40ml/l；十二烷基硫酸钠1-4g/l；EDTA-2Na 5-10g/l；781水基清洗剂5-15g/l。 

所述用于高压涡轮叶片化学除积碳的溶液的基本组成及范围进一步优选要求如下：氢氧化钠：10g/l；三聚磷酸钠15g/l；二氯甲烷25ml/l；十二烷基硫酸钠2.5g/l；EDTA-2Na 10g/l；781水基清洗剂10g/l。在此种要求下的实际效果最佳。