[发明专利]一种06Cr19Ni10增材制造薄壁夹层结构内腔粉末颗粒的去除方法

说明书

本发明提供了一种06Cr19Ni10增材制造薄壁夹层结构内腔粉末颗粒的去除方法，本发明中去除方法属于化学处理方法，依靠化学反应将粘结的金属粉末颗粒溶解或剥离，同时利用流体力学原理，在一定压力下将酸性溶液注入夹层内腔，克服了产品结构限制，溶液可全程无死角浸润零件内腔，能够实现不留死角彻底去除薄壁夹层内腔粘结的粉末颗粒，消除粉末颗粒脱落形成多余物的风险，同时不会引进新的多余物。另外，化学处理无加工应力，不会引起薄壁夹层零件出现变形等缺陷。

技术领域

本发明属于增材制造后处理技术领域，具体是去除06Cr19Ni10材料增材制造薄壁夹层结构内腔表面半熔化金属粉末颗粒的工艺方法，该方法可彻底去除内腔表面粘结的粉末颗粒，消除工况条件下粉末颗粒脱落形成多余物的风险，同时显著降低表面粗糙度，提高产品工艺性能。

背景技术

为适应液体火箭发动机小批量、轻质化、整体化的要求，增材制造技术在航天液体动力型号研制中发挥着越来越重要的作用。但金属增材制造技术所特有的“球化效应”及“粉末粘附”问题，造成表面粗糙度过高，而表面粗糙度过高显著影响了液体动力系统构件的使用性能(影响扬程、效率)，甚至表皮部位半熔化的粘附粉末颗粒在650℃高温、高速燃气流冲刷环境下极易脱落，形成多余物引起发动机工作失效。

针对以上情况，通常采用磨粒流对内腔颗粒进行清理，对于人工接触不到的微小孔和凹凸不平的表面清理效果较好。但针对薄壁夹层、窄流道等复杂结构，磨粒流很难彻底去除残留在内腔死角的粉末颗粒，并且磨削颗粒易在死角部位堆积，无法彻底排除，存在引进多余物风险。同时，磨粒流压力过小，磨削颗粒很难顺利通过复杂内腔及窄小流道，但压力过大可能会引起薄壁零件局部变形。

经查阅大量资料和咨询较多企业，利用模拟件开展验证试验，现有常规的机械方法很难将薄壁夹层结构内腔粉末颗粒彻底去除。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足之处，配制合适的酸性化学处理溶液，利用流体力学原理在一定压力下持续注入产品内腔，依靠溶液与粉末颗粒发生化学反应，对粉末颗粒进行溶解、剥离，并随溶液流出内腔；能够实现不留死角，彻底去除薄壁夹层内腔粘附的粉末颗粒，消除粉末颗粒脱落形成多余物的风险，同时不会引起薄壁零件形变，不会引进新的多余物。

本发明的技术解决方案是：

06Cr19Ni10材料增材制造薄壁夹层结构内腔粉末颗粒的去除方法，包括下列步骤：

(1)除油

采用化学除油方式，将零件夹层内腔油污清洗干净，具体工艺如下：

(2)活化

为了提高零件表面活性，采用下面方法进行活化处理：

HCl(化学纯) 200～250g/L

温度 室温

时间 5～10min

(3)化学处理

为除去零件表面的粉末颗粒，降低表面粗糙度，采用下面方法进行处理：

(4)水枪冲洗

采用水枪对零件内腔进行冲洗，清洗内腔残留的酸液及化学反应的腐蚀产物等。

本发明与现有技术相比的有益效果是：