一种热障涂层隔热温度的非接触式无损测试方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热障涂层隔热温度的非接触式无损测试方法及装置，属于无损检测技术领域，首先模拟真实服役环境，对热障涂层陶瓷层表面进行加热，对高温合金基体面进行冷却，利用红外测温仪对带热障涂层高温合金构件的陶瓷顶层及陶瓷层背面与金属粘接层界面的温度进行测量。与现有热电偶接触温度测试技术相比，本发明专利技术方法具有非接触测量、不影响热障涂层表面及空心叶片气道内部原有气体流场和温度场、温度测试响应快、测试过程简单的优点，该方法的实用性较强。

A non-contact non-destructive testing method and device for thermal barrier coating insulation temperature

【技术实现步骤摘要】
一种热障涂层隔热温度的非接触式无损测试方法及装置
本专利技术属于无损检测
，涉及一种基于红外温度测试方法，尤其是一种热障涂层隔热温度的非接触式无损测试方法及装置。
技术介绍
热障涂层(TBCs:ThermalBarrierCoatings)广泛应用于航空发动机与燃气轮机高温合金热端部件，用于为高温合金部件进行高温隔热防护，同时可显著提高航空发动机和燃气轮机的转化效率。热障涂层由金属粘接层与陶瓷隔热顶层组成，金属粘接层的主要成分是MCrAlY(M＝Ni、Co)或NiAlPt，主要起到抗高温氧化、缓和陶瓷隔热顶层与高温合金热物理性能不匹配的作用；目前广泛使用的陶瓷隔热层材料主要为氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)和GdZrO3。隔热是热障涂层的主要功能，隔热效果满足要求是确保涡轮叶片寿命和安全服役的最重要因素之一。热障涂层的隔热效果是指陶瓷隔热顶层的表面温度与金属粘接层界面的温度之差，温差越大隔热效果越好，反之隔热效果越差。热障涂层隔热效果的不足会引起对单晶镍基高温合金叶片的热防护不足，引起叶片组织及力学性能的快速退化，缩短叶片的服役寿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热障涂层隔热温度的非接触式无损测试方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：对高温合金基材热障涂层样品的YSZ陶瓷隔热顶层表面进行加热，对该高温合金基材热障涂层样品的高温合金基体面进行冷却，模拟真实服役环境；/nS2：利用两个响应波长不同的红外测温仪分别测量YSZ陶瓷顶层的表面温度T

【技术特征摘要】
1.一种热障涂层隔热温度的非接触式无损测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：对高温合金基材热障涂层样品的YSZ陶瓷隔热顶层表面进行加热，对该高温合金基材热障涂层样品的高温合金基体面进行冷却，模拟真实服役环境；
S2：利用两个响应波长不同的红外测温仪分别测量YSZ陶瓷顶层的表面温度Ts和YSZ陶瓷层与金属粘接层界面的温度Ti；
S4：计算步骤S2中的Ts与Ti的差值，该差值即为高温合金基材热障涂层的隔热温度。


2.根据权利要求1所述的热障涂层隔热温度的非接触式无损测试方法，其特征在于，步骤S2中，用于测量陶瓷隔热顶层的表面温度Ts的测温仪采用响应波长为长波长的红外测温仪，用于测量陶瓷层与金属粘接层界面的温度Ti的测温仪采用响应波长为近红外至中红外热辐射的红外测温仪。


3.根据权利要求2所述的热障涂层隔热温度的非接触式无损测试方法，其特征在于，用于测温的红外测温仪均从热障涂层陶瓷层表面侧收集红外信号。


4.根据权利要求1所述的热障涂层隔热温度的非接触式无损测试方法，其特征在于，步骤S1中，对高温合金基材热障涂层样品的陶瓷隔热顶层表面进行加热是通过高温高速火焰流加热法或高能激光束加热法对陶瓷顶层表面进行加热实现的。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长久，雒晓涛，杨冠军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61