一种涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法技术

本发明专利技术公开了一种涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法，其步骤包括：进行实时检测的预处理，包括高温散斑制备和/或波导杆连接；制备与安装涡轮模型；连接和校准无损检测装置；开启试验平台，进行服役环境的模拟试验；开启无损检测设备进行检测。本发明专利技术通过待测涡轮叶片热障涂层确定涡轮模型类型，实现了高温、高速、带冲蚀和/或腐蚀颗粒的燃气作用于涡轮叶片热障涂层损伤的演化，用声发射检测、高温变形检测和/或红外热成像检测中的一种或多种方法分析裂纹演变规律、三维应变场和三维位移场以及界面脱层的演变规律和机制，有效解决了高速旋转时涂层失效实时检测的难题，为涡轮叶片热障涂层的应用和设计提供的关键技术。

A Real-time Damage Detection Method for Turbine Blade Thermal Barrier Coating in Simulated Test

The invention discloses a real-time damage detection method for thermal barrier coatings of turbine blades during simulation test. The steps include: pretreatment of real-time detection, including high temperature speckle preparation and/or waveguide rod connection; preparation and installation of turbine models; connection and calibration of non-destructive detection devices; opening of test platform for simulation test of service environment; opening of non-destructive testing equipment for conducting non-destructive testing. Testing. The invention determines the type of turbine model by the thermal barrier coating of the turbine blade to be measured, realizes the damage evolution of the thermal barrier coating of the turbine blade under the action of high temperature, high speed, gas with erosion and/or corrosive particles. One or more methods of acoustic emission detection, high temperature deformation detection and/or infrared thermal imaging detection are used to analyze the evolution law of cracks, three-dimensional strain field and three-dimensional displacement field, and The evolution law and mechanism of interface delamination effectively solve the problem of real-time detection of coating failure when rotating at high speed, and provide the key technology for the application and design of thermal barrier coatings for turbine blades.

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法
本专利技术涉及航空发动机防护涂层
，特别涉及一种涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法。
技术介绍
现代航空发动机已有两千多个部件应用有先进涂层材料，包括涡轮叶片、密封件、燃烧室密封件动件等关键部位。显然，先进涂层已成为现代航空发动机关键材料的重要组成部分，以热障涂层为代表的防护涂层甚至成为决定航空发动机发展水平的关键与核心，其发展水平是体现国家核心竞争力的重要标志。然而，在航空发动机高温、氧化、腐蚀、冲蚀等恶劣环境下，防护涂层会产生各种缺陷、形成裂纹，并最终发生开裂或脱落失效。由于涂层体系复杂的微结构与界面结合机制，以及复杂的服役环境，涂层服役寿命的理论预测往往十分困难。如能对涂层在服役环境下的失效过程进行实时检测，则能为服役寿命预测提供直接的实验数据。本专利技术针对航空发动机涡轮叶片热障涂层，专利技术了一种服役环境模拟实验过程中涂层关键损伤参量的实时检测方法。需要注意的是，应用热障涂层的涡轮叶片热障涂层有两类，一是静止的导向叶片；一类是高速旋转的工作叶片。对静止导向叶片热障涂层而言，实现高温、高速、颗粒冲蚀等复杂环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S100，进行涡轮叶片热障涂层实时检测的预处理，包括高温散斑制备和/或波导杆连接；S200，制备与安装涡轮模型；S300，连接和校准无损检测装置；S400，开启试验平台，对所述涡轮模型进行服役环境的模拟试验；S500，开启所述无损检测设备，对所述涡轮模型进行检测。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S100，进行涡轮叶片热障涂层实时检测的预处理，包括高温散斑制备和/或波导杆连接；S200，制备与安装涡轮模型；S300，连接和校准无损检测装置；S400，开启试验平台，对所述涡轮模型进行服役环境的模拟试验；S500，开启所述无损检测设备，对所述涡轮模型进行检测。2.根据权利要求1所述的涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法，其特征在于，所述高温散斑制备，为在所述涡轮叶片热障涂层表面均匀喷涂一层颜色对比明显的高温涂料，形成具有高反光性能的散斑场。3.根据权利要求1所述的涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法，其特征在于，所述波导杆连接，为将具有良好声波传输性能且耐高温的波导杆焊接于所述涡轮叶片热障涂层的基底面。4.根据权利要求1所述的涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法，其特征在于，步骤S200包括：S210，确定待模拟试验的所述涡轮叶片热障涂层的类型；S220，确定所述涡轮叶片热障涂层相应的所述涡轮模型的类型；S230，制备所述涡轮模型；S240，将所述涡轮模型安装于所述试验平台上。5.根据权利要求4所述的涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法，其特征在于，所述涡轮模型的类型包括：第一类涡轮模型和第二类涡轮模型；所述第一类涡轮模型包括：涂覆有热障涂层的第一导向叶片和涂覆有热障涂层的第一工作叶片；所述第二类涡轮模型包括：涂覆有热障涂层的第二工作叶片和涂覆有热障涂层的第二导向叶片。6.根据权利要求1所述的涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法，其特征在于，所述开启所述试验平台包括：S410，开启所述试验平台的高速转动模块，带动所述涡轮叶片热障涂层高速旋转；S420，开启服役环境模块，使高温、高速、带冲蚀和/或腐蚀颗粒的燃气作用于所述涡轮叶片热障涂层。7.根据权利要求1所述的涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法，其特征在于，所述检测设备包括：高温变形检测设备、声发射检测设备和/或红外热成像检测设备；所述高温变形检测设备的连接和校准包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽，张春兴，李朝阳，朱旺，周益春，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43