【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种模拟和实时测试热障涂层气体腐蚀失效的试验装置,尤其涉及的是一种用于模拟航空发动机带热障涂层高温部件的气体腐蚀服役环境,并实现多个腐蚀失效参数实时测试的试验装置,属于高温涂层材料测试装置领域。
技术介绍
航空发动机是飞机的动力装置,被誉为飞机的“心脏”。近年来,随着航空工业的发展,对发动机性能要求不断提高,同时也使发动机内部高温部件的工作温度越来越高,发展到第四代战斗机,航空发动机的燃气进口温度已经达到1700 ° C左右。这对发动机热端部件高温合金材料提出了更高的要求。目前先进单晶镍基高温合金的使用极限温度为1150° C,显然依靠冷却技术和单独使用高温合金材料已不能满足先进航空发动机的需求。1953年美国NASA中心提出了热障涂层(thermal barrier coatings,简称TBCs)的概念,即将耐高温、高隔热的陶瓷材料涂覆在合金基体表面,以降低合金表面温度从而提高发动机的热效率。这一概念提出以后,立即引起了世界各国国防部门、高校和研究机构的高度关注,经历了几十年的高速发展,先进的热障涂层材料可以有效提高涡轮叶片使用温度20(T30 ...
【技术保护点】
一种模拟和实时测试热障涂层气体腐蚀失效的试验装置,其特征在于,该试验装置包括试验测试平台、腐蚀气体加载系统、控制系统、无损检测系统、实验控制台。所述试验测试平台包括加热喷枪(1)、试样夹持装置(2)、石英室(3)、腐蚀反应密封室(4)、抽流排风机(19);腐蚀气体加载系统包括腐蚀气体罐(5)、腐蚀气体混合室(6)、腐蚀通道(7)和腐蚀气体处理室(8);控制系统包括各腐蚀气罐压力及流量计(9),腐蚀室压力控制器(10);热电偶(11);燃气压力控制器(12);无损检测系统包括复阻抗谱测量系统(13)与声发射检测系统(14);实验控制台包括计算机(21)、操作台(22)、开关( ...
【技术特征摘要】
1.一种模拟和实时测试热障涂层气体腐蚀失效的试验装置,其特征在于,该试验装置包括试验测试平台、腐蚀气体加载系统、控制系统、无损检测系统、实验控制台。所述试验测试平台包括加热喷枪(I)、试样夹持装置(2)、石英室(3)、腐蚀反应密封室(4)、抽流排风机(19); 腐蚀气体加载系统包括腐蚀气体罐(5)、腐蚀气体混合室¢)、腐蚀通道(7)和腐蚀气体处理室⑶; 控制系统包括各腐蚀气罐压力及流量计(9),腐蚀室压力控制器(10);热电偶(11);燃气压力控制器(12); 无损检测系统包括复阻抗谱测量系统(13)与声发射检测系统(14); 实验控制台包括计算机(21)、操作台(22)、开关(23)、指示灯(24)、显示器(25)。所述加热喷枪(I)的燃气压力由燃气压力控制器控制(12),加热喷枪(I)对腐蚀反应密封室(4)进行加热;加热喷枪(I)内有环形冷却通道,冷却液可在喷枪冷却通道和冷却箱之间循环流动,对加热喷枪(I)进行冷却;腐蚀反应密封室(4)外面的石英室(3)有保温作用,腐蚀反应S封室(4)内温度从室温到1000 ° C可调,由温度控制系统控制,在腐蚀反应密封室(4)室壁上开有腐蚀通孔和检测设备连接孔,可使热电偶、声发射波导杆和复阻抗谱测量电极与试样相连,同时上方有腐蚀气体出口,用导管与腐蚀气体处理室(8)连接,导管上有腐蚀室压力控制器(10)可控制腐蚀室内的压力,腐蚀反应密封室(4)上的孔和出口有隔热密封塞;试样夹持装置为圆盘形状,安装在腐蚀反应密封室(4)内,上面可同时安装多个不同形状的样品;多个热电偶(11)布置在实验样品的各个位置采集实验时样品的温度,输入到计算机中,计算机根据采集到的温度来调节燃气的压力,对温度进行控制;无损检测模块的复阻抗谱测量系统与声发射检测系统放置在测试平台的下方,能定期检测试样腐蚀时涂层阻抗的变化与损伤声发射信号,获取高温腐蚀热障涂层内部结构变化、TGO生长动态信息,并实现原位检测热障涂层高温腐蚀裂纹的萌生、扩展以及裂纹定位。2.根据权利要求1所述的一种模拟和实时测试热障涂层气体腐蚀失效的试验装置,其特征在于,所述加热喷枪所用燃气为丙烷(15)和氧气(16),燃气压力由燃气控制器控制,以调节火焰温度对腐蚀反应室进行加热;喷枪内有环形冷却通道,冷却液可在喷枪冷却通道和冷却箱之间循环流动,对喷枪进行冷却...
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