一种单晶高温合金一次取向的测试方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种单晶高温合金一次取向的测试方法、装置及存储介质，用于在提高稳定性降低相对误差的同时提高一次测试的合金数量，提高测试效率。本申请公开的测试方法包括：测试合金的一次取向，得到劳厄衍射斑点图谱；对所述劳厄衍射斑点图谱进行标定，根据标定结果确定所述测试参考坐标系和样品坐标系的转换矩阵；根据所述转换矩阵确定一次取向偏离。本申请还提供了一种单晶高温合金一次取向的测试装置及存储介质。测试装置及存储介质。测试装置及存储介质。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶高温合金一次取向的测试方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及单晶高温合金涡轮叶片制造
，尤其涉及一种单晶高温合金一次取向的测试方法、装置和存储介质。

技术介绍

[0002]航空发动机涡轮叶片工作环境温度高、应力复杂、环境最恶劣，涡轮叶片是航空发动机中关键零件之一，其质量和性能显著影响发动机的性能。单晶的重要特征就是具有各向异性，单晶高温合金取向由于较低的弹性模量，具有最优的综合力学性能。因此，在单晶叶片制备过程中通常要求单晶高温合金叶片的取向与叶片积叠轴线的偏离严格控制在一定角度范围之内，保证叶片具有最优的力学性能。相应地，在叶片研制和生产中需要严格控制叶片和试棒的一次取向。
[0003]现有技术中，测试单晶高温合金取向的方法包括劳厄衍射法。从设备要求的放置方式上来说，常用的劳厄衍射设备有两种：一种为卧式，所测试的试样的轴线平躺于样品台上，X射线和探测器轴线所形成的平面为水平面，设备检测得到轴线方向的合金取向偏离度；另外一种为立式，所测试的试样的轴线竖直，X射线和探测器轴线所形成的平面垂直于水平面。
[0004]采用立式劳厄衍射设备测试叶片或者试棒的一次取向，通常要求叶片或者试棒竖直也就是站立方式放置。但是，由于叶片或试棒通常沿着轴线方向的尺寸明显大于垂直于轴线方向的尺寸，当竖直放置时，稳定性较差。相对于叶片较大的纵向投影面积，采用端部定位时，定位面积较小，带来的相对误差较大。再者，由于叶片纵向投影面较大，定位叶片的六个定位点多数位于纵向投影面内，因此竖直放置时准确定位较为困难。而采用卧式劳厄衍射设备测试单晶叶片的一次取向，通常要求叶片或者试棒平躺方式放置。但是由于测试时，叶片或试棒在样品平台上直线放置，一次装夹数量受限。
[0005]综上，现有技术中，如何在提高稳定性降低相对误差的同时提高一次测试的合金数量，是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本申请实施例提供了一种单晶高温合金一次取向的测试方法、装置及存储介质，用以提高稳定性降低相对误差的同时提高一次测试的合金数量。
[0007]第一方面，本专利技术提供的一种单晶高温合金一次取向的测试方法，包括：
[0008]测试合金的一次取向，得到劳厄衍射斑点图谱；
[0009]对所述劳厄衍射斑点图谱进行标定，根据标定结果确定测试参考坐标系和样品坐标系的转换矩阵；
[0010]根据所述转换矩阵确定一次取向偏离。
[0011]优选的，采用立式侧衍射劳厄衍射设备测试单晶叶片或测试棒的一次取向。
[0012]优选的，所述单晶叶片或测试棒平躺于检测平台上。
[0013]优选的，所述对劳厄衍射斑点图谱进行标定包括：
[0014]按照预设的标定规则进行标定，其中预设的标定规则包括标定参数的设置包含至少两个晶带轴，所述至少两个晶带轴的每个晶带轴包含至少三个的衍射斑点。
[0015]优选的，所述根据标定结果确定所述测试参考坐标系和样品坐标系的转换矩阵包括：
[0016]所述转换矩阵为：
[0017][0018]其中，a
11
，a
12
，a
13
，a
21
，a
22
，a
23
，a
31
，a
32
，a
33
为所述测试参考坐标系和所述样品坐标系换矩阵的坐标值的具体数值。
[0019]优选的，所述根据所述转换矩阵确定一次取向偏离包括：
[0020]根据以下公式计算所述一次取向偏离：
[0021]cos
‑1(max(|a
11
|,|a
21
|,|a
31
|))
[0022]其中，所述合金的待检测轴线方向平行于所述样品坐标系的X轴。
[0023]所述根据所述转换矩阵确定一次取向偏离包括：
[0024]根据以下公式计算所述一次取向偏离：
[0025]cos
‑1(max(|a
12
|,|a
22
|,|a
32
|))
[0026]其中，所述合金的待检测轴线方向平行于所述样品坐标系的Y轴。
[0027]优选的，待测试的所述合金的数量在一次自动测试中大于或者等于1。
[0028]第二方面，本专利技术还提供一种单晶高温合金一次取向的测试装置，包括：
[0029]测试模块，被配置用于测试合金的一次取向，得到劳厄衍射斑点图谱；
[0030]转换模块，被配置用于对所述劳厄衍射斑点图谱进行标定，根据标定结果确定样品坐标系和所述测试参考坐标系的转换矩阵；
[0031]计算模块，被配置用于根据所述转换矩阵确定一次取向偏离。
[0032]第三方面，本专利技术还提供一种单晶高温合金一次取向的测试装置，包括：存储器、处理器和用户接口；
[0033]所述存储器，用于存储计算机程序；
[0034]所述用户接口，用于与用户实现交互；
[0035]所述处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本专利技术提供的单晶高温合金叶片一次取向的测试方法。
[0036]第四方面，本专利技术还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本专利技术提供的单晶高温合金叶片一次取向的测试方法。
[0037]使用本专利技术的方法，采用立式侧衍射劳厄衍射设备，间接测试单晶叶片或试棒的一次取向。测试过程中待测试的叶片或者试棒的轴线方向平躺于水平平面上，采用立式侧衍射劳厄衍射设备测试得到劳厄衍射图谱，通过计算机的处理得到测试参考坐标系和样品坐标系之间的转换矩阵，利用矩阵进行计算间接得到所测试叶片的一次取向，这样可以一次放置多件叶片布满整个样品平面，并且易于实现相对于叶片的准确定位。采用本专利技术可
以结合立式衍射设备一次装夹数量多和叶片平放易于定位的优势，在提高稳定性降低相对误差的同时提高一次测试的合金数量，提高测试效率。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为现有技术中采用立式侧衍射劳厄衍射设备测试时叶片放置示意图；
[0040]图2为本申请实施例提供的采用立式侧衍射劳厄衍射设备测试时叶片放置示意图；
[0041]图3为本申请实施例提供的单晶高温合金一次取向的测试方法示意图；
[0042]图4为本申请实施例提供的单晶高温合金一次取向的测试装置示意图；
[0043]图5为本申请实施例提供的另一种单晶高温合金一次取向的测试装置结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶高温合金一次取向的测试方法，其特征在于，包括：测试合金的一次取向，得到劳厄衍射斑点图谱；对所述劳厄衍射斑点图谱进行标定，根据标定结果确定测试参考坐标系和样品坐标系的转换矩阵；根据所述转换矩阵确定一次取向偏离。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试合金的一次取向包括：采用立式侧衍射劳厄衍射设备测试单晶叶片或测试棒的一次取向。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括：所述单晶叶片或测试棒平躺于检测平台上。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对劳厄衍射斑点图谱进行标定包括：按照预设的标定规则进行标定，其中预设的标定规则包括标定参数的设置包含至少两个晶带轴，所述至少两个晶带轴的每个晶带轴包含至少三个的衍射斑点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据标定结果确定所述测试参考坐标系和样品坐标系的转换矩阵包括：所述转换矩阵为：a
11 a
12 a
13
a
21 a
22 a
23
a
31 a
32 a
33
其中，a
11
，a
12
，a
13
，a
21
，a
22
，a
23
，a
31
，a
32
，a
33
为所述测试参考坐标系和所述样品坐标系换矩阵的坐标值的具体数值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据转换矩阵确定一次取向偏离包括：根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金乾，张辉，黄欢欢，罗亮，刘仕聪，谭俊龙，戴圣龙，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：