精确标定碰磨零点的可磨耗涂层性能测试系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种可磨耗涂层性能测试系统和方法，测试方法包括：在测试工况下旋转运行测试叶片；标定碰磨零点，该操作包括控制安装有可磨耗涂层的侵入平台以预设速度从初始位置向所述测试叶片侵入，在侵入过程中，同时利用声发射传感器和加速度传感器监测可磨耗涂层，并分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的信号的强度是否超过各自的预设阈值，当首先监测到任一传感器输出的信号超过预设阈值时，则判定到达碰磨零点；基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；获取所述可磨耗涂层与所述测试叶片的碰磨实验数据，并记录。

【技术实现步骤摘要】
精确标定碰磨零点的可磨耗涂层性能测试系统和方法
本专利技术属于航空航天材料检测领域，具体涉及一种精确标定碰磨零点的可磨耗涂层性能测试系统和方法。
技术介绍
可磨耗涂层在航空发动机及燃气轮机中广泛应用，其涂覆于与转子碰磨的静子部件上，通过涂层的主动牺牲磨耗实现转/静子最小间隙控制，有效提高发动机效率、降低油耗。可磨耗涂层在高温高速下与转子叶片碰磨，涂层发生主动磨耗而不磨损或粘着转子叶片的特性称之为可磨耗性，准确的评价可磨耗涂层可磨耗性是本领域要解决的一个重要问题。对可磨耗涂层的高温高速碰磨试验，是指测试叶片装卡在可以高速旋转的轮盘外缘，涂层样品装卡在相对于轮盘可做前进和后退运动的侵入平台上，涂层及叶片可以被加热，在轮盘以一定速度转动的情况下，平台带动涂层样品以一定速率向轮盘移动，实现叶片与涂层的高温高速碰磨。在碰磨试验中，准确判定碰磨零点(碰磨发生的位置零点和/或碰磨发生的时间零点)是获取准确试验结果的关键之一。然而，受高温高速试验中涂层可磨耗性差异、设备振动、叶片受热及离心力伸长等因素的影响，准确判断叶片与涂层发生碰磨的起点存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于碰磨试验的可磨耗涂层性能测试方法，包括：/n在测试工况下旋转运行测试叶片；/n标定碰磨零点，该操作包括控制安装有可磨耗涂层的侵入平台以预设速度从初始位置向所述测试叶片侵入，在侵入过程中，同时利用声发射传感器和加速度传感器监测可磨耗涂层，并分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的信号的强度是否超过各自的预设阈值，当首先监测到任一传感器输出的信号超过预设阈值时，则判定到达碰磨零点；/n基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；/n获取所述可磨耗涂层与所述测试叶片的碰磨实验数据，并记录。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于碰磨试验的可磨耗涂层性能测试方法，包括：
在测试工况下旋转运行测试叶片；
标定碰磨零点，该操作包括控制安装有可磨耗涂层的侵入平台以预设速度从初始位置向所述测试叶片侵入，在侵入过程中，同时利用声发射传感器和加速度传感器监测可磨耗涂层，并分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的信号的强度是否超过各自的预设阈值，当首先监测到任一传感器输出的信号超过预设阈值时，则判定到达碰磨零点；
基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；
获取所述可磨耗涂层与所述测试叶片的碰磨实验数据，并记录。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的电压信号的强度是否超过各自的预设阈值。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，
声发射传感器输出信号强度的预设阈值A1设置为大于或等于1.3A0，A0是指未发生碰磨时声发射传感器输出信号的强度值。
加速度传感器输出信号强度的预设阈值B1设置为大于或等于1.5B0，B0是指未发生碰磨时加速度传感器输出信号的强度值。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述声发射传感器的频率响应范围为50-220kHz；
所述加速度传感器的频率响应范围为0.5～10000Hz。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述声发射传感器安装在可磨耗涂层背向测试叶片的一侧；
所述加速度传感器安装在用于固定可磨耗涂层的夹具上。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，在控制所述侵入平台侵入到预设深度或者侵入预设时长后，还包括：
控制所述侵入平台在预设时间长度内停止运动，然后以预设速度退回所述初始位置。


7.一种可磨耗涂层性能测试系统，包括：
转子系统，包括测试叶片和驱动所述测试叶片转动的驱动机构；
侵入系统，包括侵入平台和数据测试仪器，侵入平台用于带动可磨耗涂层的相对于测试叶片执行侵入运动，所述数...

【专利技术属性】
技术研发人员：于月光，刘建明，孙建刚，沈婕，章德铭，张鑫，刘通，郭丹，黄凌峰，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，北矿新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11