不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方法及其专用夹具
技术领域
[0001] 本
发明属于零件清洁度检测工艺技术领域，特别是涉及一种
不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方法。
背景技术
[0002] 为确保
发动机运行的可靠性，航空发动机上对于一些关键部位零件的表面清洁度要求较高，这是因为由于高温、振动以及机油的清洗冲刷作用，会使附着在零件表面的杂质混入机油中带到
轴承表面，造成轴承表面的拉伤或过度磨损。从而影响轴承的正常运转或直接造成十分严重的威胁和后果。因此，对主要零部件实行清洗后的清洁度检测，方可大大减轻磨粒磨损造成的损害，提高轴承运行寿命和可靠性。目前对于航空发动机零件环形内腔表面的清洁度检查方法少有报道，本发明提供的环形内腔表面清洁度检查方法，不仅清洗效率高、清洗
质量高，而且不会损伤被清洗零件的基体。同时该工艺具有稳定可靠，节约工时，提高效率比较明显等优点。
发明内容
[0003] 为了解决上述存在的技术问题，实现环形内腔表面清洁度检查，本发明提供一种不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方法。使用本发明的特点是清洗效率高、清洗质量好、生产成本低、操作方便，同时采用本发明不会损伤被清洗零件的基体。
[0004] 本发明采用的技术方案如下：
[0005] 本发明一种不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方法，包括如下步骤：
[0006] （1）采用40-50g/L的Turco 4215 NC-LT的
水基清洗溶液在40-60℃下浸泡5-10min进行预清洗；
[0007] （2）经冷水洗后进行水膜破裂检查，零件表面水膜应连续，没有破裂现象；若水膜破裂重复进行（1）工序；
[0008] （3）室温环境下，用洁净的压缩空气吹干零件；
[0009] （4）安装反向冲洗专用夹具；
[0010] （5）夹具安装完成后将零件移至清洗车内；
[0011] （6）采用高压喷射去离子水冲洗待检的环形内腔表面，去离子水的压
力：0.35-0.45MPa，去离子水的电导率应不大于10μs/cm；
[0012] （7）冲洗15-20min检查清洗车底部的滤网，目视发现滤网上有杂质，继续冲洗15-20min，取下滤网检查直至没有发现有任何残留杂质，表明零件的环形内腔表面已经冲洗干净；
[0013] （8） 再用去离子水冲洗环形内腔表面，并用带盖的塑料容器收集全部溶液；
[0014] （9）对收集的全部溶液进行清洁度检查，采用称重法检查杂质重量，采用金相
显微镜检查颗粒大小，具体操作步骤如下：
[0015] 1）过滤膜称重
[0016] 在使用
真空过滤器之前，将3μm孔径过滤膜放入烘箱中在50-55℃下烘干45-60分钟，烘干后的滤网放置在干燥皿中冷却到室温后，再用机械分析天平将所用的滤网进行称重，用Wp 表示，读数精确到0.1mg；
[0017] 2）真空过滤
[0018] 采用真空过滤装置，将已经称重的滤网用
镊子夹起放在过滤器收集瓶的
瓶口中心处，打开真空
泵开关，使其真空度达到-50Kpsi以下，然后向真空过滤器的漏斗内缓慢倒入收集的溶液，直到漏斗内的液体全部被抽入收集瓶中，关闭
真空泵的开关，用
盖子盖住漏斗顶部防止污染；
[0019] 3）烘干
[0020] 将过滤膜以及过滤后剩余的杂质放入干净的培养皿中，盖上盖子一并放入烘箱中，在50-55℃下烘干45-60min,然后将滤网在干燥皿中冷却到室温；
[0021] 4）过滤膜及杂质称重
[0022] 将烘干后的过滤膜冷却到室温后, 再次用机械分析天平对烘干后的过滤膜及剩余杂质称重，用WA 表示，精确到0.1mg，最终杂质的重量W=WA-Wp，若最终的杂质重量W小于3mg，视为合格；
[0023] 5）微观检查
[0024] 采用金相显微镜检查颗粒大小：将带杂质的过滤膜放入金相显微镜下检查颗粒度大小，若杂质的硬质颗粒均小于0.1mm时，杂质颗粒大小满足要求；
[0025] 清洁度检查结果合格后，用洁净的压缩空气吹干零件，并借助反向冲洗夹具着重吹环形内腔表面，吹干后将零件放入干净的聚乙烯塑料袋中，防止二次污染。
[0026] 进一步地，所述洁净压缩空气的判断方法：在使用压缩空气前，取一张干净
滤纸，使
风嘴与滤纸垂直，距离风嘴约100-200mm处，然后打开压缩空气吹向滤纸1-2min，滤纸应无水份、油脂、污物，以及其它污染物。
[0027] 进一步地，所述清洗车底部的滤网是孔径为100μm的
铜质滤网。
[0028] 本发明不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测专用夹具，包括密封轴、管接嘴、组合
手柄、钩形
压板、O型
橡胶圈及
螺母，所述密封轴为环形，其外圆周一端与待安装的零件内环配合，另一端带有外沿，与待安装的零件内环配合的圆周面上开有两道容置O型橡胶圈的凹槽，O型橡胶圈置于该凹槽中，在密封轴上连接有管接嘴，与待安装的零件内腔相通，密封轴上沿其圆周还均匀开有三个安装钩形压板的通孔，安装零件后，通过安装的钩形压板压紧密封轴和零件，通过螺母固定钩形压板。
[0029] 本发明的有益效果：
[0030] 1.本发明不仅清洗效率高、清洗质量好，而且该工艺具有稳定可靠，操作方便等优点。
[0031] 2.本发明使用的清洗液为去离子水，采用高压喷射环形内腔表面，因此不会对被清洗零件的基体造成损伤或出现
腐蚀现象。
[0032] 3.采用本发明提供的反向冲洗夹具，解决了环形内腔表面清洗效果差的问题，为环形内腔表面清洗提供了技术保证。
[0033] 4.本发明在用高压喷射的去离子水清洗环形内腔的过程中，利用清洗车底部的滤网判断清洗干净的程度，不仅节约工时，而且提高效率比较明显。
附图说明
[0034] 图1为某不锈钢零件环形内腔表面示意图。
[0035] 图2为图1中V孔部位放大示意图。
[0036] 图3为图1中AG孔部位放大示意图。
[0037] 图4为图1中BV孔和BW孔部位放大示意图。
[0038] 图5为本发明清洗时采用的专用夹具安装示意图。
[0039] 图6为图5中专用夹具结构示意图。
[0040] 图7为图6的A-A剖视图。
[0041] 图8为本发明采用的清洗车结构示意图。
[0042] 图9为图8的B-B剖视示意图。
[0043] 图10为图9的C-C剖视示意图。
[0044] 图中：AG、BV、BL、BW、BR、V分别为零件内腔的孔，1.夹具，11.密封轴，12.管接嘴，13.
垫圈，14.组合手柄，15.钩形压板，16.螺母，17.O型橡胶圈，2.零件，3.清洗车容器，31.收集溶液管，32.支柱，33.滤网。
具体实施方式
[0045] 下面结合附图和
实施例对本发明进行详细描述：
[0046] 实施例1：如附图1、图2、图3、图4所示，本发明对某不锈钢零件环形内腔表面进行清洁度检测，如附图1所示，对BR、BL区域内表面进行清洁度检查，其中BW孔与V孔相通，两者之间的通道构成BR区域内表面；BV孔与AG孔相通，两者之间的通道构成BL区域内表面，因此BR、BL区域形成两组环形内腔表面。为了保证孔内表面的清洗效果，用高压喷射去离子水冲洗时应从小孔进大孔出，所以清洗BR内表面，要从BW孔进，从V孔出；清洗BL内表面，要从BV孔进，从AG孔出。本例零件中的BV、BW孔分别为6处，考虑到对每一个BW孔及BV孔内表面要清洗，因此设计了一套反向冲洗夹具，如图6、图7所示，将工装安装在零件，利用上下橡胶圈进行密封，使零件与工装在BV孔、BW孔处形成一个封闭内腔，再用高压喷射去离子水对准管接嘴12冲洗，如图7所示，从V孔、AG孔冲出，对BR、BL区域内表面进行清洁度检查，具体实施步骤如下：
[0047] （1）采用48g/L的Turco 4215 NC-LT（汉高产品）的水基清洗液在50℃下浸泡10min进行预清洗；
[0048] （2）经冷水洗后零件表面水膜连续，没有破裂现象；若水膜破裂重复进行（1）工序；
[0049] （3）室温环境下，用洁净的压缩空气吹干零件；
[0050] 洁净压缩空气的判断方法：在使用压缩空气前，取一张干净滤纸，使风嘴与滤纸垂直，距离风嘴100-200mm，本例为150mm处，然后打开压缩空气吹向滤纸1-2min，滤纸无水份、油脂、污物，以及其它污染。
[0051] （4）安装专用夹具，见图6、图7所示；
[0052] （5）夹具安装完成后将零件移至清洗车内；
[0053] （6）采用高压喷射去离子水冲洗待检的环形内腔表面；去离子水的压力：0.35-0.45MPa，去离子水的电导率应不大于10μs/cm；
[0054] （7）冲洗20min左右检查清洗车底部的滤网，目视发现滤网上有杂质，继续冲洗20min，取下滤网检查没有发现有任何残留杂质，表明零件的环形内腔表面已经冲洗干净；
所用滤网为铜质滤网，孔径100μm；
[0055] （8） 再用去离子水冲洗环形内腔表面，并用带盖的塑料容器收集全部溶液；
[0056] （9）对收集的全部溶液进行清洁度检查，采用称重法检查杂质重量，采用金相显微镜检查颗粒大小，具体操作步骤如下：
[0057] 1）过滤膜称重
[0058] 在使用真空过滤器之前，将3μm孔径过滤膜（型号为：TSTP04700）放入烘箱中在50℃下烘干60分钟，烘干后的滤网放置在干燥皿中冷却到室温后，再用TG328A机械分析天平（型号为TG328A）将所用的滤网进行称重，本例Wp =42.0mg，读数精确到0.1mg；
[0059] 2）真空过滤
[0060] 采用美国MILLIPORE真空过滤装置（型号为XX7104712），将已经称重的过滤膜用镊子夹起放在过滤器收集瓶的瓶口中心处，打开真空泵开关，使其真空度达到-50Kpsi以下，然后向真空过滤器的漏斗内缓慢倒入收集的溶液，直到漏斗内的液体全部被抽入收集瓶中，关闭真空泵的开关，用盖子盖住漏斗顶部防止污染；
[0061] 3）烘干
[0062] 将过滤膜以及过滤后剩余的杂质放入干净的培养皿中，盖上盖子一并放入烘箱中，烘干60分钟、
温度控制在50℃,然后将滤网在干燥皿中冷却到室温；
[0063] 4）过滤膜及杂质称重
[0064] 将烘干后的过滤膜冷却到室温后, 再次用机械分析天平对烘干后的过滤膜及剩余杂质称重WA =43.5mg，最终杂质的重量W=WA-Wp=43.5 mg-42.0 mg =1.5mg。
[0065] 最终的杂质重量小于3mg，因此杂质重量合格；
[0066] 5）微观检查
[0067] 采用金相显微镜检查颗粒大小。将带杂质的过滤膜放入金相显微镜下检查颗粒度大小，经测量分析过滤膜内的杂质的硬质颗粒若均小于0.1mm，因此杂质颗粒大小满足要求；
[0068] 清洁度检查结果合格后，用洁净的压缩空气吹干零件，并借助反向冲洗夹具着重吹环形内腔表面，吹干后将零件放入干净的聚乙烯塑料袋中，防止二次污染。
[0069] 所述反向冲洗专用夹具包括密封轴11、管接嘴13、组合手柄14、钩形压板15、O型橡胶圈17及螺母16，所述密封轴11为环形，其外圆周一端与待安装的零件2内环配合，另一端带有外沿，与待安装的零件2内环配合的圆周面上开有两道容置O型橡胶圈17的凹槽，O型橡胶圈17置于该凹槽中，在密封轴11上连接有管接嘴12，与待安装的零件2内腔相通，密封轴11上沿圆周均匀开有三个安装钩形压板15的通孔，安装零件2后，通过安装的钩形压板15压紧密封轴和零件，通过螺母16固定钩形压板15。
[0070] 所述清洗车包括清洗车容器3、收集溶液管31、支柱32及滤网33，清洗车容器3底面为锥形面，通过支柱32
支撑，在锥形面底端开有溶液收集口，溶液收集口处安装有滤网33，在溶液收集口外端连接有收集溶液管31。通过收集溶液管31收集溶液，进行溶液清洁度的检测。
[0071] 实施例2：本例与实施例1不同的是：本例中第（1）步中采用40g/L的Turco 4215 NC-LT的水基清洗溶液在40℃下浸泡5min进行预清洗；第（7）步中：冲洗15min检查清洗车底部的滤网，目视发现滤网上有杂质，继续冲洗15min，取下滤网检查直至没有发现有任何残留杂质，表明零件的环形内腔表面已经冲洗干净；所用滤网为铜质滤网，孔径100μm。第（9）步中将滤网以及过滤后剩余的杂质烘干条件为： 55℃下烘干45分钟。
[0072] 实施例3：本例与实施例1不同的是：本例中第（1）步中采用50g/L的Turco 4215 NC-LT的水基清洗溶液在60℃下浸泡8min进行预清洗；第（7）步中：冲洗18min检查清洗车底部的滤网，目视发现滤网上有杂质，继续冲洗17min，取下滤网检查直至没有发现有任何残留杂质，表明零件的环形内腔表面已经冲洗干净；所用滤网为铜质滤网，孔径100μm。第（9）步中将滤网以及过滤后剩余的杂质烘干条件为： 53℃下烘干50分钟。
