本文關(guān)鍵詞：六元涂層結(jié)合強(qiáng)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(hù)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(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)涂層結(jié)合不好或者結(jié)合強(qiáng)度下降的情況,這會(huì)導(dǎo)致葉片在工作時(shí)產(chǎn)生涂層脫落或者基體損壞,嚴(yán)重甚至?xí)䦟?dǎo)致機(jī)毀人亡,因此對(duì)于涂層結(jié)合強(qiáng)度的質(zhì)量檢測(cè)就變得尤為重要。常規(guī)的結(jié)合強(qiáng)度檢測(cè)方法,都是對(duì)涂層進(jìn)行有損傷檢測(cè),并且只能對(duì)涂層進(jìn)行抽檢,不能實(shí)現(xiàn)全部檢測(cè),而本文采用的超聲檢測(cè)具有成本低、效率高以及能實(shí)現(xiàn)全部產(chǎn)品在線無(wú)損傷檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。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(qiáng)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(shí)會(huì)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(qiáng)度降低。其次,通過(guò)金相法測(cè)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(duì)六元涂層進(jìn)行檢查,通過(guò)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(duì)六元涂層進(jìn)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(qiáng)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(guò)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(qiáng)度變低。隨著熱震次數(shù)的增加即結(jié)合強(qiáng)度變低時(shí),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(lái)表征六元涂層結(jié)合強(qiáng)度比其它兩種具有更好的穩(wěn)定性和更高的靈敏度。本實(shí)驗(yàn)分析所得的結(jié)果對(duì)今后超聲檢測(cè)涂層的結(jié)合強(qiáng)度提供了理論和試驗(yàn)依據(jù),為建立評(píng)判涂層結(jié)合強(qiáng)度的超聲評(píng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：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(hù)涂層概述8-9
• 1.1.3 高溫防護(hù)涂層質(zhì)量檢測(cè)9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容12-13
• 第2章 水浸脈沖超聲檢測(cè)原理和檢測(cè)系統(tǒng)13-21
• 2.1 超聲檢測(cè)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(cè)原理15-17
• 2.3 超聲信號(hào)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(hào)頻譜歸一化23
• 3.2 六元涂層結(jié)合強(qiáng)度的聲壓反射系數(shù)檢測(cè)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(qiáng)度非線性系數(shù)檢測(cè)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(cè)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(cè)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(yàn)38-41
• 4.2.1 熱震試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果40-41
• 4.3 六元涂層的厚度測(cè)量41-43
• 4.4 涂層超聲信號(hào)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(cè)量48-50
• 4.7 本章小節(jié)50-51
• 第5章 數(shù)據(jù)分析及評(píng)價(jià)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(qiáng)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(xiàn)66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文和參與科研情況說(shuō)明69-70
• 致謝70-71

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本文編號(hào)：540783