不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方法及其专用夹具.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104359787 A (43)申请公布日 2015.02.18 CN 104359787 A (21)申请号 201410632190.9 (22)申请日 2014.11.11 G01N 5/04(2006.01) (71)申请人 沈阳黎明航空发动机 （集团） 有限责 任公司 地址 110043 辽宁省沈阳市大东区东塔街 6 号 (72)发明人 赵永岗 刘春伟 冯湛 侯波 赵玉生 (74)专利代理机构 沈阳优普达知识产权代理事 务所(特殊普通合伙) 21234 代理人 吕敏 (54) 发明名称 不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方法及 其专用夹具 (57) 摘要 一种。

2、不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方 法及其专用夹具， 属于零件清洁度检测技术领域。 包括预清洗、 安装反向冲洗专用夹具、 高压水射流 清洗、 清洁度检查， 溶剂使用去离子水， 借助专用 夹具使高压水射流从小孔进大孔出， 不断冲洗环 形内腔表面， 直至目视检查清洗车底部的滤网内 没有可见的杂质， 然后收集全部清洗液进行清洁 度检查， 采用 3m 的滤纸过滤收集的清洗液， 然 后检查滤纸上残留的杂质重量和硬颗粒大小， 杂 质重量小于3mg、 硬颗粒小于0.1mm即满足相关技 术要求。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。 采用去离子水 清洗高压喷射环形内腔表面。

3、， 不会对被清洗零件 的基体造成损伤或出现腐蚀现象。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104359787 A CN 104359787 A 1/2 页 2 1. 一种不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方法， 其特征在于 ： 包括如下步骤 ： （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 ； （2） 经冷水洗后进行水膜破裂检查， 零件表面水膜应连续。

4、， 没有破裂现象 ； 若水膜破裂 重复进行 （1） 工序 ； （3） 室温环境下， 用洁净的压缩空气吹干零件 ； （4） 安装反向冲洗专用夹具 ； （5） 夹具安装完成后将零件移至清洗车内 ； （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 10s/cm ； （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 ； （8） 再用去离子。

5、水冲洗环形内腔表面， 并用带盖的塑料容器收集全部溶液 ； （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 ： 1） 过滤膜称重 在使用真空过滤器之前， 将3m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 ； 2） 真空过滤 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 。

6、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 ； 3） 烘干 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 ； 4） 过滤膜及杂质称重 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 ； 5） 微观检查 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。

7、 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 ； 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。 2. 如权利要求 1 所述不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方法， 其特征在于 ： 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 权 利 要 求 书 CN 104359787 A 2 2/2 页 3 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。

8、。 3. 如权利要求 1 所述不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测方法， 其特征在于 ： 所述清 洗车底部的滤网是孔径为 100m 的铜质滤网。 4. 如权利要求 1 所述不锈钢零件环形内腔表面清洁度检测专用夹具， 其特征在于 ： 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。

9、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。 权 利 要 求 书 CN 104359787 A 3 1/5 页 4 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。

10、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。

11、采用的技术方案如下 ： 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 ： （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 ； （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 ； （3） 室温环境下， 用洁净的压缩空气吹干零件 ； （4） 安装反向冲洗专用夹具 ； （5） 夹具安装完成后将零件移至清洗车内 ； （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 。

12、： 0.35-0.45MPa， 去离子水的电导率应不大于 10s/cm ； （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 ； （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 ； （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 ： 1） 过滤膜称重 说 明 书 CN 104359787 A 4 2/5 页 5 在使用真空过滤器之前， 将3m孔径过滤膜放入烘箱中在5。

13、0-55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 ； 2） 真空过滤 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 ； 3） 烘干 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。

14、中冷却到室温 ； 4） 过滤膜及杂质称重 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 ； 5） 微观检查 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 ； 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。 0005 进一步地， 所述。

15、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。 0006 进一步地， 所述清洗车底部的滤网是孔径为 100m 的铜质滤网。 0007 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，。

16、 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。 0008 本发明的有益效果 ： 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。 0009 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。 0010 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。 0011 4. 本发明在用高压喷射的去离。

17、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。 说 明 书 CN 104359787 A 5 3/5 页 6 附图说明 0012 图 1 为某不锈钢零件环形内腔表面示意图。 0013 图 2 为图 1 中 V 孔部位放大示意图。 0014 图 3 为图 1 中 AG 孔部位放大示意图。 0015 图 4 为图 1 中 BV 孔和 BW 孔部位放大示意图。 0016 图 5 为本发明清洗时采用的专用夹具安装示意图。 0017 图 6 为图 5 中专用夹具结构示意图。 0018 图 7 为图 6 的 A-A 剖视图。 0019 图 8。

18、 为本发明采用的清洗车结构示意图。 0020 图 9 为图 8 的 B-B 剖视示意图。 0021 图 10 为图 9 的 C-C 剖视示意图。 0022 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 0023 下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述 ： 实施例 1 ： 如附图 1、 图 2、 图 3、 图 4 所示， 。

19、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。

20、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 ： （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 ； （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 ； （3） 室温环境下， 用洁净的压缩空气吹干零件 ； 。

21、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。 0024 （4） 安装专用夹具， 见图 6、 图 7 所示 ； （5） 夹具安装完成后将零件移至清洗车内 ； （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 10s/cm ； （7） 冲洗 20min 左右检查清洗车底部的滤网， 目视发现滤网。

22、上有杂质， 继续冲洗 20min， 说 明 书 CN 104359787 A 6 4/5 页 7 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 100m ； （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 ； （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 ： 1） 过滤膜称重 在使用真空过滤器之前， 将 3m 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，。

23、 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 ； 2） 真空过滤 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 ； 3） 烘干 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 。

24、分钟、 温度控制在 50 , 然后将滤网在干燥皿中冷却到室温 ； 4） 过滤膜及杂质称重 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。 0025 最终的杂质重量小于 3mg， 因此杂质重量合格 ； 5） 微观检查 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 ； 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。

25、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 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。

26、形压板 15 压紧密封轴和零件， 通过螺母 16 固定钩形压板 15。 0027 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。 0028 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 。

27、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 说 明 书 CN 104359787 A 7 5/5 页 8 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 100m。 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。 0029 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，。

28、 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 100m。 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。 说 明 书 CN 104359787 A 8 1/3 页 9 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 104359787 A 9 2/3 页 10 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 104359787 A 10 3/3 页 11 图 8 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 104359787 A 11 。