损坏的TBC能否在不伤及基体的情况下去除并重新喷涂？
从维修、修理与大修（MRO）工程的角度来看，热障涂层（Thermal Barrier Coating，简称TBC）的去除与重新涂覆是一项成熟且标准化的工艺流程，对于延长高价值涡轮部件的经济寿命至关重要。若采用受控且验证的工艺方法，可以在不损伤底层超合金基体的情况下完成操作，使部件恢复至接近新件或可服役状态。
TBC去除工艺与损伤控制
成功去除TBC的关键在于选择能够彻底剥除陶瓷层与粘结层、但不影响或改变基体微观组织的工艺方法。
1. 化学去除
这是最常见且首选的TBC去除方式，用于去除陶瓷YSZ面层及金属粘结层。
工艺： 将部件浸入加热并搅拌的化学溶液（如热碱性溶液或特定酸液）中，这些配方能有效溶解TBC系统而对镍基或钴基超合金的蚀刻作用极低。
损伤控制： 过程需高度受控。化学配方、温度及浸泡时间均严格限定，以防止晶间腐蚀、点蚀或氢脆。去除后必须通过荧光渗透检测（FPI）等手段确认基体完好性。
2. 机械去除
常用于化学去除后的补充步骤，用以清除残留顽固涂层。
工艺： 采用柔性介质（如碎核桃壳、塑料珠）进行喷砂，或使用高压水射流清理。
损伤控制： 必须避免使用硬质介质（如氧化铝砂），否则易引发表面塑性变形、残余应力或微裂纹，从而成为未来裂纹源。目标是温和去除涂层而不损伤基体。
关键的去除后检测与评估
涂层去除后，部件并非立即可重新涂覆，而需经过严格检测以确认基体仍具备服役条件。
尺寸检测： 确认部件尺寸仍符合设计图纸要求，且去除过程中未造成明显尺寸损失。
表面与次表层检测：
目视与FPI检测： 检查表面是否存在裂纹、点蚀或腐蚀等缺陷。
金相分析： 对样件或局部切片进行截面分析，以检查次表层是否存在显微结构损伤，如再结晶或服役期间的晶粒长大。
翻新评估： 若发现损伤，部件需在重新涂覆前进行修复工序，例如：
焊接修补： 用于填补磨损或缺陷区域。
热处理： 恢复基体力学性能，尤其适用于如Inconel 718等高温合金。
重新机加工： 通过CNC加工恢复关键尺寸与表面光洁度。
重新涂覆与质量保证
在确认基体合格后，即可重新进入涂覆流程，该过程须严格遵循新件的表面预处理与涂层应用标准。
表面再处理： 去除后的部件需重新经历完整的预处理循环——脱脂、喷砂及化学清洗，以确保新粘结层的完美附着。
重新涂层施加： 新的粘结层与YSZ面层在受控条件下施加，通常由具备NADCAP认证的供应商执行，以符合航空航天级质量标准。
最终验证： 新涂层的部件须经涂层厚度、附着力及缺陷检测等检验，确认合格后方可投入使用。
工程考虑与局限性
循环次数： 虽然部件可进行多次去除/重新涂覆循环，但存在实际限制。每次服役与修复过程都会消耗基体“寿命”，最终材料性能将不再满足规范。
经济可行性： 是否翻新取决于经济权衡，需要综合考虑去除、检测、修复与重新涂层的成本，与更换新件的价格进行比较。
翻新件性能： 若基体完好且重新涂层过程符合标准，翻新件可视为完全合格，其性能与寿命与原始新件相当。
