基于涡流法的航空发动机关键部件热障涂层厚度测量试验研究
2020-07-21肖力伟谢建红赵本勇崔西明
失效分析与预防 2020年2期
关键词:测量
肖力伟 , 谢建红 , 宋 凯 ,*, 赵本勇 , 崔西明
(1.无损检测技术教育部重点实验室(南昌航空大学),南昌 330063;2.中国航发南方工业有限公司,湖南 株洲 412000)
0 引言
随着航空发动机的飞速发展,其关键部件需具有极好的耐高温、抗腐蚀性以及良好的抗热氧化等性能的防护涂层[1-3]。热障涂层(Thermal barrier coating,简称TBC)作为目前高温防护性能最佳的防护涂层之一,在极其恶劣的环境下能保护基体材料的性能,一般采用少量氧化钇稳定化的氧化锆作为陶瓷表层和MCrAlY(M 为Co、Ni、Fe 或者Ni Co)金属粘接层作为底层构成的双层结构[4-9]。对于航空发动机的关键部件,若涂层过薄,则对基体材料的保护效果不佳;若涂层过厚,将会导致材料内部的应力过大,涂层与基体材料之间的结合强度偏低,使得涂层容易脱落;因此,精确测量TBC 厚度对航空发动机安全运行具有重要的研究意义。
目前,国内外许多学者对于涡流法涂层测厚方面开展了大量的研究,取得了不少研究成果。Röper.F[10]建立了具备非铁磁性金属薄层测厚和电导率测量功能的系统,针对10~200 μm 的金属薄层进行仿真和测量试验,结果表明两者的试验结果很吻合。Bihan.Y.L[11]研究了多层厚度检测中的多参数检测,并研究了三维有限元法在厚度计算中的应用。李长青等[12]利用涡流法针对25~250 μm 的铝薄层和25~500 μm 的不锈钢薄层进行测量试验,试验表明,选用适当的低频用涡流法可有效对非铁磁性金属薄层进行测量。张莉萍等[13]采用Labview 软件并结合电涡流传感器研制了涡流测厚系统,实现单层涂层厚度的测量,获得较好的测量结果。……
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