本文關(guān)鍵詞：六元涂層結(jié)合強度超聲表征研究

  更多相關(guān)文章： 六元涂層 金相分析 聲速 非線性系數(shù) 聲壓反射系數(shù)幅度譜 熱震

【摘要】：本文采用低壓等離子噴涂方法制備的六元涂層是高溫防護涂層中的一種,涂層包含Ni、Co、Cr、Al、Y、Ta六種元素,它具有抗高溫氧化,防止葉片因發(fā)生氧化使使用壽命降低的作用。在涂層的制備和使用過程中難免會出現(xiàn)涂層結(jié)合不好或者結(jié)合強度下降的情況,這會導(dǎo)致葉片在工作時產(chǎn)生涂層脫落或者基體損壞,嚴重甚至?xí)䦟?dǎo)致機毀人亡,因此對于涂層結(jié)合強度的質(zhì)量檢測就變得尤為重要。常規(guī)的結(jié)合強度檢測方法,都是對涂層進行有損傷檢測,并且只能對涂層進行抽檢,不能實現(xiàn)全部檢測,而本文采用的超聲檢測具有成本低、效率高以及能實現(xiàn)全部產(chǎn)品在線無損傷檢測等優(yōu)點。本文研究的六元涂層厚度范圍在60μm-130μm。首先,基于熱震法制備不同結(jié)合強度的試樣,該方法是利用六元涂層和基體的熱膨脹和冷縮系數(shù)不同,在溫度急變時會在六元涂層中產(chǎn)生熱沖擊應(yīng)力,從而使六元涂層結(jié)合強度降低。其次,通過金相法測量六元涂層厚度以及觀察六元涂層結(jié)合情況的變化。最后,采用超聲水浸聚焦方法對六元涂層進行檢查,通過聲壓反射系數(shù)幅度譜、六元涂層中的聲速和非線性系數(shù)三種超聲參數(shù)對六元涂層進行表征分析,并比較分析了三種超聲參數(shù)表征六元涂層結(jié)合強度的穩(wěn)定性和靈敏度。研究結(jié)果表明:六元涂層試樣經(jīng)過50次熱震后,六元涂層與基體結(jié)合界面處因發(fā)生氧化而出現(xiàn)氧化層甚至脫粘,六元涂層內(nèi)部出現(xiàn)微裂紋,從而導(dǎo)致六元涂層與基體的結(jié)合強度變低。隨著熱震次數(shù)的增加即結(jié)合強度變低時,聲壓反射系數(shù)幅度譜的面積與熱震次數(shù)的關(guān)系為1y_1=224.85x_1+28482.49,校正決定系數(shù)為0.45;六元涂層中的聲速與熱震次數(shù)的關(guān)系為y_2=-2.83x_2+2760.5,校正決定系數(shù)為0.72;六元涂層試樣中的非線性系數(shù)與熱震次數(shù)的關(guān)系為y_3=0.03x_3-0.055,校正決定系數(shù)為0.87。用非線性系數(shù)來表征六元涂層結(jié)合強度比其它兩種具有更好的穩(wěn)定性和更高的靈敏度。本實驗分析所得的結(jié)果對今后超聲檢測涂層的結(jié)合強度提供了理論和試驗依據(jù),為建立評判涂層結(jié)合強度的超聲評估奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：六元涂層 金相分析 聲速 非線性系數(shù) 聲壓反射系數(shù)幅度譜 熱震
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 課題研究的背景及意義8-10
• 1.1.1 高溫防護涂層概述8-9
• 1.1.3 高溫防護涂層質(zhì)量檢測9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文的研究內(nèi)容12-13
• 第2章 水浸脈沖超聲檢測原理和檢測系統(tǒng)13-21
• 2.1 超聲檢測原理13-15
• 2.1.1 超聲波的基本特性13
• 2.1.2 超聲波在固體中的傳播速度13-15
• 2.1.3 超聲波的衰減特性15
• 2.2 水浸聚焦超聲檢測原理15-17
• 2.3 超聲信號采集系統(tǒng)及軟件介紹17-20
• 2.4 本章小節(jié)20-21
• 第3章 數(shù)據(jù)處理理論基礎(chǔ)21-34
• 3.1 頻譜分析21-23
• 3.1.1 快速傅立葉變換21-23
• 3.1.2 超聲信號頻譜歸一化23
• 3.2 六元涂層結(jié)合強度的聲壓反射系數(shù)檢測原理23-28
• 3.2.1 超聲在薄層介質(zhì)中的傳播24
• 3.2.2 聲壓反射系數(shù)理論推導(dǎo)24-28
• 3.3 涂層結(jié)合強度非線性系數(shù)檢測原理28-33
• 3.3.1 固體介質(zhì)中非線性波28-31
• 3.3.2 非線性系數(shù)檢測31-33
• 3.4 本章小節(jié)33-34
• 第4章 六元涂層試樣制備及其超聲檢測34-51
• 4.1 涂層試樣及其金相的制備34-38
• 4.1.1 涂層制備34-36
• 4.1.2 金相試樣制備36-38
• 4.2 熱震試驗38-41
• 4.2.1 熱震試驗原理38-39
• 4.2.2 熱震儀器39
• 4.2.3 六元涂層的熱震39-40
• 4.2.4 熱震實驗結(jié)果40-41
• 4.3 六元涂層的厚度測量41-43
• 4.4 涂層超聲信號采集43-46
• 4.5 六元涂層的聲壓反射系數(shù)幅度譜46-48
• 4.6 六元涂層的非線性系數(shù)測量48-50
• 4.7 本章小節(jié)50-51
• 第5章 數(shù)據(jù)分析及評價51-64
• 5.1 聲壓反射系數(shù)幅度譜51-53
• 5.2 六元涂層中的聲速53-58
• 5.3 六元涂層中的非線性系數(shù)58-61
• 5.4 超聲特征參數(shù)與結(jié)合強度相關(guān)性分析61-63
• 5.5 誤差分析63
• 5.6 本章小節(jié)63-64
• 第6章 總結(jié)及展望64-66
• 6.1 總結(jié)64
• 6.2 后期工作展望64-66
• 參考文獻66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文和參與科研情況說明69-70
• 致謝70-71

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本文編號：540783