本發(fā)明涉及合金涂層破損檢查的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損的顯色檢查方法。
背景技術(shù):
航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片一般選用高溫合金制成,為提高渦輪葉片的耐溫性,在葉片制造過程中需要對表面進(jìn)行涂層防護(hù)。高溫合金渦輪葉片表面涂層防護(hù)處理后抗溫、抗氧化、抗腐蝕能力進(jìn)一步提高,在涂層涂覆過程及葉片使用中極易產(chǎn)生局部涂層破損,形成產(chǎn)品抗溫、抗氧化、抗腐蝕性能下降的損傷點(diǎn)(簡稱涂層破損),在后續(xù)使用過程中涂層損傷的存在將大大降低葉片抗溫、抗氧化、抗腐蝕能力,從而導(dǎo)致葉片失效,造成發(fā)動機(jī)損傷,危及飛行安全。為此在渦輪葉片制造和修理過程中,通常采用目視、手感和試樣分析的辦法來檢查是否存在涂層破損。
目前,公知的目視、手感和試樣分析檢查涂層破損的方法主要包括:目視配合10倍放大鏡檢查、手指尖或持金屬絲觸摸、產(chǎn)品切割后試樣斷面材料組織分析。目視配合10倍放大鏡檢查時(shí),根據(jù)顏色是否劇烈變化判斷;手指尖或持金屬絲觸摸時(shí),根據(jù)手感是否有界面臺階判斷;試樣分析時(shí),根據(jù)試樣斷面材料組織金相檢查分析判斷。采用目視配合10倍放大鏡方法檢查涂層破損通常因涂層與葉片基體材料顏色相似而無法準(zhǔn)確判斷;采用手指尖或持金屬絲觸摸方法檢查涂層破損通常因涂層較薄而無法準(zhǔn)確感知判斷;采用產(chǎn)品切割后試樣斷面材料組織分析通常需切割破壞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。這給航空發(fā)動機(jī)高抗溫要求渦輪葉片的制造和修理帶來了極大的困難,造成該類葉片返工率高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種高溫合金渦輪葉片涂層破損的顯色檢查方法,解決了傳統(tǒng)方法中誤判率高及基體金屬材料被損傷的問題。
本發(fā)明一種航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損的顯色檢查方法,將渦輪葉片加熱一定時(shí)間,檢查,判斷葉片涂層破損情況。
進(jìn)一步的,上述一種航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損的顯色檢查方法,包括如下步驟:
(1)加熱:先將加熱爐加熱至570~590℃,然后將渦輪葉片放入加熱爐中加熱,;
(2)保溫:在570~590℃下,持續(xù)保溫60~75min;
(3)冷卻:取出零件,冷卻至室溫;
(4)涂層破損檢查:目視檢查渦輪葉片表面,通過顏色差異評判涂層破損區(qū)域與涂層完好區(qū)域。
進(jìn)一步的,上述一種航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損的顯色檢查方法,將加熱爐加熱至580℃。
進(jìn)一步的,上述一種航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損的顯色檢查方法,所述加熱爐為空氣加熱爐。
進(jìn)一步的,上述一種航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損的顯色檢查方法,所述渦輪葉片冷卻時(shí)采用自然冷卻方式冷卻至室溫。
進(jìn)一步的,上述一種航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損的顯色檢查方法,所述通過顏色差異評判涂層破損區(qū)域與涂層完好區(qū)域具體為:涂層破損區(qū)的顏色是淡藍(lán)色、藍(lán)色或者淡藍(lán)色至藍(lán)色,涂層完好區(qū)的顏色是淺灰色或淺黃色至灰黃色。
將渦輪葉片放入加熱爐中加溫,葉片涂層破損位置基體材料處在高溫氧化環(huán)境中,表面形成薄層藍(lán)色氧化膜,冷卻后,目視檢查葉片表面是否存在薄層藍(lán)色或淡藍(lán)色氧化膜,以判斷葉片涂層破損情況。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明采用了高溫加熱,涂層破損區(qū)域基體材料被氧化形成多形的藍(lán)色氧化膜,因此涂層破損區(qū)和涂層正常區(qū)域色差顯著,無需放大鏡輔助便可肉眼辨別,操作簡單,葉片因涂層誤判導(dǎo)致的返工率為零;
(2)本發(fā)明未采用手指尖或持金屬絲觸摸檢查,也未對產(chǎn)品進(jìn)行切割,且多形的藍(lán)色氧化膜厚度小于0.001mm,對葉片無損。
(3)本發(fā)明顯色檢查方法具有操作簡單、檢查準(zhǔn)確率100%、對葉片無損傷等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
實(shí)施例1
取部分航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片,將該部分葉片零件依次采用以下步驟進(jìn)行表面涂層檢查:加溫、保溫、冷卻、檢查,其中各工序的工藝參數(shù)及操作方法如下:
1.加溫
入爐方式:到溫入爐
加溫溫度:570℃
操作方法:將空氣爐加熱至570℃,然后將零件放入空氣爐。
2.保溫
保溫溫度:570℃
保溫時(shí)間:75min
操作方法:空氣爐在溫度570℃狀態(tài)下,持續(xù)保溫75min。
3.冷卻
冷卻方式:空冷
冷卻溫度:至室溫
操作方法:從空氣爐中取出零件,冷卻至室溫。
4.涂層破損檢查
采用目視檢查的方法對該高溫加熱后的渦輪葉片表面進(jìn)行檢查,可以觀察到該渦輪葉片表面大致呈現(xiàn)出顏色不同的區(qū)域,其中部分區(qū)域呈現(xiàn)淡藍(lán)色,其他區(qū)域呈現(xiàn)淺灰色。
對上述淡藍(lán)色區(qū)域進(jìn)行裁切,顯微觀察橫截面,檢測出該區(qū)域無涂層;對上述淺灰色區(qū)域進(jìn)行裁切,顯微觀察橫截面,檢測出該區(qū)域涂層厚度為0.031mm±0.001mm;橫切上述淡藍(lán)色區(qū)域及淺灰色區(qū)域,顯微觀察橫截面,檢測出淡藍(lán)色區(qū)域無涂層,淺灰色區(qū)域涂層厚度為0.031mm±0.001mm;說明本發(fā)明高溫加熱檢查航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損區(qū)的方法準(zhǔn)確率高達(dá)100%。
實(shí)施例2
取部分航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片,將該部分葉片零件依次采用以下步驟進(jìn)行表面涂層檢查:加溫、保溫、冷卻、檢查,其中各工序的工藝參數(shù)及操作方法如下:
1.加溫
入爐方式:到溫入爐
加溫溫度:580℃
操作方法:將空氣爐加熱至580℃,然后將零件放入空氣爐。
2.保溫
保溫溫度:580℃
保溫時(shí)間:70min
操作方法:空氣爐在溫度580℃狀態(tài)下,持續(xù)保溫70min。
3.冷卻
冷卻方式:空冷
冷卻溫度:至室溫
操作方法:從空氣爐中取出零件,冷卻至室溫。
4.涂層破損檢查
采用目視檢查的方法對該高溫加熱后的渦輪葉片表面進(jìn)行檢查,可以觀察到該渦輪葉片表面大致呈現(xiàn)出顏色不同的區(qū)域,其中部分區(qū)域呈現(xiàn)淡藍(lán)色至藍(lán)色,其他區(qū)域呈現(xiàn)淺灰色。
對上述淡藍(lán)色至藍(lán)色區(qū)域進(jìn)行裁切,顯微觀察橫截面,檢測該區(qū)域無涂層;對上述淺灰色區(qū)域進(jìn)行裁切,顯微觀察橫截面,檢測出該區(qū)域涂層厚度為0.031mm±0.001mm;橫切上述淡藍(lán)色至藍(lán)色區(qū)域及淺灰色區(qū)域,顯微觀察橫截面,檢測出淡藍(lán)色至藍(lán)色區(qū)域無涂層,淺灰色區(qū)域涂層厚度為0.031mm±0.001mm;說明本發(fā)明高溫加熱檢查航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損區(qū)的方法準(zhǔn)確率高達(dá)100%。
實(shí)施例3
取部分航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片,將該部分葉片零件依次采用以下步驟進(jìn)行表面涂層檢查:加溫、保溫、冷卻、檢查,其中各工序的工藝參數(shù)及操作方法如下:
1.加溫
入爐方式:到溫入爐
加溫溫度:590℃
操作方法:將空氣爐加熱至590℃,然后將零件放入空氣爐。
2.保溫
保溫溫度:590℃
保溫時(shí)間:60min
操作方法:空氣爐在溫度590℃狀態(tài)下,持續(xù)保溫60min。
3.冷卻
冷卻方式:空冷
冷卻溫度:至室溫
操作方法:從空氣爐中取出零件,冷卻至室溫。
4.涂層破損檢查
采用目視檢查的方法對該高溫加熱后的渦輪葉片表面進(jìn)行檢查,可以觀察到該渦輪葉片表面大致呈現(xiàn)出顏色不同的區(qū)域,其中部分區(qū)域呈現(xiàn)藍(lán)色,其他區(qū)域呈現(xiàn)淺黃色至灰黃色。
對上述藍(lán)色區(qū)域進(jìn)行裁切,顯微觀察橫截面,檢測該區(qū)域無涂層;對上述淺黃色至灰黃色區(qū)域進(jìn)行裁切,顯微觀察橫截面,檢測出該區(qū)域涂層厚度為0.031mm±0.001mm;橫切上述藍(lán)色區(qū)域及淺黃色至灰黃色區(qū)域,顯微觀察橫截面,檢測出藍(lán)色區(qū)域無涂層,淺黃色至灰黃色區(qū)域涂層厚度為0.031mm±0.001mm;說明本發(fā)明高溫加熱檢查航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片涂層破損區(qū)的方法準(zhǔn)確率高達(dá)100%。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi),通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍,則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。