关晓全 徐德才 桂敏

摘要：针对当前在渗铝层检测领域没有快速可靠的无损检测方法实现工程化应用的问题，本文分析了K403材料涡轮叶片基体和渗铝层组织成分的差异，通过实验验证了基于热电效应原理利用渗铝层与基体材料的电势差来识别叶片表面是否存在渗铝层的可能性，并研制检测设备投入工程化应用，达到了无损、快速、准确检测叶片表面有无渗铝层的目的。

关键词：渗铝层；无损检测；热电效应；K403

Keywords：aluminized coating；nondestructive testing；pyroelectric effect；K403

0 引言

金属部件由于抗磨损、抗腐蚀等性能不足，常需要在其表面渗入其他金属元素来提高性能[1]。新金属元素引入后，上述性能会得到提升，但是同时会造成其他方面的性能下降。例如，某型航空发动机K403材料涡轮叶片图纸要求叶冠、叶身表面渗铝，但榫头却是非渗铝部位。这是因为榫头部位工作时温度较低，抗腐蚀处理的作用不明显，相反如榫头存在渗铝层，一方面会影响其尺寸大小，造成嵌套部位过盈配合，导致微动磨损加剧，降低疲劳寿命；另一方面，渗铝层表面偏脆硬，受应力集中容易发生脆断[2]。因此，在对叶片渗铝处理时，榫头部位通常采取保护措施，以防止该部位表面有铝元素渗入。

某批次叶片部分榫头部位被误渗铝，现行的渗铝层检测方法只能通过金相法、腐蚀法等进行破坏性检测，为避免该批次叶片全部报废，迫切需要一种无损检测方法进行筛选。

1 渗铝层检测现状

随着材料工艺技术的发展，表面涂渗……