复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法技术

本申请提供一种复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法，包括：将复杂曲面构件表面划分为多个标记区域，并分别确定多个标记区域的反光标记位点和编码标记位点；反光标记位点在参考面的正投影与编码标记位点在参考面的正投影不交叠；在反光标记位点处粘贴对应的反光标记物；在编码标记位点处粘贴对应的编码标记物；将复杂曲面构件、反光标记物及编码标记物进行三维扫描，得到复杂曲面构件表面的三维立体图；分别测量编码标记位点处超高温涂层的厚度，并在三维立体图中的对应编码标记位点处显示对应的厚度值。能够对复杂曲面构件表面超高温涂层厚度进行有效评价，促进复杂曲面构件及超高温涂层的产业化。及超高温涂层的产业化。

【技术实现步骤摘要】
复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法


[0001]本申请涉及航天器特殊构件测量与检测
，尤其涉及一种复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着制造业高速发展，功能部件形状日益复杂。各种曲面几何构件作为关键部件广泛应用于航空航天、能源、电力装备等重点领域。这些复杂曲面构件如涡轮发动机叶片、鼻锥、空气舵前缘等加工精度高且均在复杂机械载荷或极端工作环境下使用，极易产生微裂纹、气孔、夹杂等损伤缺陷。通常在其表面喷涂涂层，以期达到防护的目的，航天器特殊构件上的涂层一般是超高温喷涂型涂层，涂层对构件的防烧蚀等防护作用关键，涂层的厚度及形貌直接影响构件的正常使用。此类涂层厚度一般较薄，同时构件曲率较大，普通的测厚方法很难实现对其厚度的测试。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法。
[0004]基于上述目的，本申请提供了复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法，包括：
[0005]将复杂曲面构件表面划分为多个标记区域，并分别确定所述多个标记区域的反光标记位点和编码标记位点；所述反光标记位点在参考面的正投影与所述编码标记位点在参考面的正投影不交叠；
[0006]在所述反光标记位点处粘贴对应的反光标记物；
[0007]在所述编码标记位点处粘贴对应的编码标记物；
[0008]将复杂曲面构件、反光标记物及编码标记物进行三维扫描，得到复杂曲面构件表面的三维立体图；所述三维立体图中包含反光标记物点和编码标记位点；
[0009]分别测量所述编码标记位点处超高温涂层的厚度，并在所述三维立体图中的对应编码标记位点处显示对应的厚度值。
[0010]在其中一些实施例中，所述将复杂曲面构件表面划分为多个标记区域，并分别确定每个标记区域的编码标记位点包括：
[0011]根据复杂曲面构件的构件类型，将复杂曲面构件表面划分为对应的标记区域，确定每个标记区域的编码标记位点数量；所述复杂曲面构件的构件类型为R角型构件或非R角型构件；
[0012]确定每个标记区域的编码标记位点分布。
[0013]在其中一些实施例中，所述根据复杂曲面构件的构件类型，将复杂曲面构件表面划分为对应的标记区域，确定每个标记区域的编码标记位点数量具体包括：
[0014]所述复杂曲面构件的构件类型为R角型构件，标记区域包括顶部区域、中上层区域、中层区域、中下层区域和底层区域；
[0015]根据R角的角度确定所述标记区域的编码标记位点数量。
[0016]在其中一些实施例中，所述根据R角的角度确定所述标记区域的编码标记位点数量包括：
[0017]所述R角的角度大于50
°
，所述顶部区域的编码标记位点数量大于或等于3个；所述上层区域、所述中层区域、所述中下层区域和所述底层区域的编码标记位点数量分别大于或等于5个。
[0018]在其中一些实施例中，所述根据R角的角度确定所述标记区域的编码标记位点数量包括：
[0019]所述R角的角度小于或等于50
°
，所述顶部区域的编码标记位点数量大于或等于1个；所述上层区域、所述中层区域、所述中下层区域和所述底层区域的编码标记位点数量分别大于或等于3个。
[0020]在其中一些实施例中，所述根据复杂曲面构件的构件类型，将复杂曲面构件表面划分为对应的标记区域，确定每个标记区域的编码标记位点数量具体包括：
[0021]所述复杂曲面构件的构件类型为非R角型构件，所述标记区域为正面的中上层区域、正面的中层区域和正面的中下层区域；反面的中上层区域、反面的中层区域和反面的中下层区域；
[0022]所述中上层区域、所述中层区域和所述中下层区域的编码标记位点数量分别大于或等于3个。
[0023]在其中一些实施例中，在所述反光标记位点处粘贴对应的反光标记物之后，在所述编码标记位点处粘贴对应的编码标记物之前还包括：
[0024]分别在所述标记区域粘贴标尺；所述标尺在参考面的正投影、所述反光标记位点在参考面的正投影和所述编码标记位点在参考面的正投影均不交叠。
[0025]在其中一些实施例中，所述R角型构件为鼻锥。
[0026]在其中一些实施例中，所述非R角型构件为空气舵前缘。
[0027]在其中一些实施例中，所述三维扫描通过非接触三维扫描仪进行。
[0028]从上面所述可以看出，本申请提供的复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法，通过将复杂曲面构件表面划分为多个标记区域，并分别确定所述多个标记区域的反光标记位点和编码标记位点；所述反光标记位点在参考面的正投影与所述编码标记位点在参考面的正投影不交叠；在所述反光标记位点处粘贴对应的反光标记物；在所述编码标记位点处粘贴对应的编码标记物；将复杂曲面构件、反光标记物及编码标记物进行三维扫描，得到复杂曲面构件表面的三维立体图；所述三维立体图中包含反光标记物点和编码标记位点；分别测量所述编码标记位点处超高温涂层的厚度，并在所述三维立体图中的对应编码标记位点处显示对应的厚度值。能够实现对于复杂曲面构件表面的超高温涂层厚度的检测，且与三维立体成像系统相结合，能够对复杂曲面构件全方位厚度进行精确测量和显示，对复杂曲面构件表面超高温涂层厚度进行有效的评价，促进复杂曲面构件及超高温涂层的产业化。
具体实施方式
[0029]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本申
请进一步详细说明。
[0030]需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0031]目前航天器特殊构件上采用“微纳复合
‑
氧化抑制”技术制备的超高温难熔金属基复合材料，与其它超高温材料相比在力学性能、高温抗冲刷抗烧蚀性能、机械加工性能等方面具有明显的性能优势，在高超声速航天武器装备超高温部位应用具有巨大潜力，是鼻锥和空气舵前缘等航天器特殊构件的最优可行方案。此种超高温难熔金属基复合材料是钨基合金增加陶瓷增强体，高温抗冲刷抗烧蚀性能优良，可在2000℃以上使用。为保证构件高温下抗烧蚀抗氧化性能，在构件表面采用烧结法将碳化钛和硼化钛陶瓷粉末形成一层防热隔热陶瓷涂层，涂层可很好的对基体材料进行抗氧化防护，保证鼻锥和空气舵前缘等的正常使用。
[0032]在航天器特殊构件中，涂层指标为厚度≤200μm，涂层厚度均匀性达到
±...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法，其特征在于，包括：将复杂曲面构件表面划分为多个标记区域，并分别确定所述多个标记区域的反光标记位点和编码标记位点；所述反光标记位点在参考面的正投影与所述编码标记位点在参考面的正投影不交叠；在所述反光标记位点处粘贴对应的反光标记物；在所述编码标记位点处粘贴对应的编码标记物；将复杂曲面构件、反光标记物及编码标记物进行三维扫描，得到复杂曲面构件表面的三维立体图；所述三维立体图中包含反光标记物点和编码标记位点；分别测量所述编码标记位点处超高温涂层的厚度，并在所述三维立体图中的对应编码标记位点处显示对应的厚度值。2.根据权利要求1所述的复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法，其特征在于，所述将复杂曲面构件表面划分为多个标记区域，并分别确定每个标记区域的编码标记位点包括：根据复杂曲面构件的构件类型，将复杂曲面构件表面划分为对应的标记区域，确定每个标记区域的编码标记位点数量；所述复杂曲面构件的构件类型为R角型构件或非R角型构件；确定每个标记区域的编码标记位点分布。3.根据权利要求2所述的复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法，其特征在于，所述根据复杂曲面构件的构件类型，将复杂曲面构件表面划分为对应的标记区域，确定每个标记区域的编码标记位点数量具体包括：所述复杂曲面构件的构件类型为R角型构件，标记区域包括顶部区域、中上层区域、中层区域、中下层区域和底层区域；根据R角的角度确定所述标记区域的编码标记位点数量。4.根据权利要求3所述的复杂曲面构件表面超高温涂层厚度检测方法，其特征在于，所述根据R角的角度确定所述标记区域的编码标记位点数量包括：所述R角的角度大于50
°
，所述顶部区域的编码标记位点数量大于或等于3个；所述上层区域、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵娟，于江祥，李文瑛，郑玉侠，仲莹莹，
申请(专利权)人：航天科工防御技术研究试验中心，
类型：发明
国别省市：