航空發(fā)動機(jī)的渦輪葉片長期服役于惡劣的工況中,極易產(chǎn)生熱腐蝕和高溫氧化。NiCoCrAlYTa六元涂層作為渦輪葉片表面重要的高溫防護(hù)涂層,能為葉片基體提供有效的抗氧化腐蝕和隔熱保護(hù)。由于涂層厚度直接影響到葉片的工作性能,因此對于其厚度的準(zhǔn)確測量,將直接對航空發(fā)動機(jī)的整體工作性能和使用可靠性產(chǎn)生重大影響。一般常規(guī)超聲（0.5-10MHz）檢測方法很難有效提取出反映涂層厚度的特征信息,因此本文提出采用高頻（15-100MHz）超聲顯微成像檢測方法,從理論分析和實(shí)驗(yàn)測試兩方面展開涂層厚度的檢測研究。首先,根據(jù)NiCoCrAlYTa六元涂層與葉片基體材料的物理屬性,理論分析涂層和基體的聲學(xué)特征信息,研究涂層與基體間的聲學(xué)特征差異對高頻超聲檢測信號產(chǎn)生的影響。其次,根據(jù)超聲波在薄層結(jié)構(gòu)中的傳播特性,理論分析計算超聲波在水/涂層/基體界面處的聲強(qiáng)反射率和聲強(qiáng)透射率,提出超聲波在薄層結(jié)構(gòu)傳播過程中所發(fā)生的頻率偏移和反射回波混疊現(xiàn)象。再次,在仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,利用匹配追蹤算法對仿真信號進(jìn)行匹配追蹤,得到匹配效果良好的仿真母波包;利用卷積濾波技術(shù)將母波包與仿真檢測信號進(jìn)行卷積,有效地解決了頻率偏移現(xiàn)象;利用... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 高溫涂層的發(fā)展歷程及厚度檢測研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高溫涂層的發(fā)展歷程
        1.2.2 高溫涂層厚度檢測的國內(nèi)外研究情況
    1.3 NiCoCrAlYTa涂層
        1.3.1 NiCoCrAlYTa涂層的制備工藝
        1.3.2 NiCoCrAlYTa涂層的常見缺陷
        1.3.3 NiCoCrAlYTa涂層厚度超聲檢測方法發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 NiCoCrAlYTa涂層厚度超聲顯微成像檢測的理論基礎(chǔ)
    2.1 超聲波在NiCoCrAlYTa涂層中的傳播特性
        2.1.1 單一平界面的反射率與透射率
        2.1.2 薄層界面的反射率與透射率
    2.2 NiCoCrAl YTa涂層的聲學(xué)特性
        2.2.1 聲速表征
        2.2.2 聲阻抗表征
        2.2.3 聲衰減表征
    2.3 NiCoCrAlYTa涂層聲學(xué)參量的理論計算
    2.4 NiCoCrAlYTa涂層厚度超聲檢測的局限性
    2.5 NiCoCrAlYTa涂層厚度超聲顯微成像檢測的可行性分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 NiCoCrAlYTa涂層厚度特征提取方法研究
    3.1 NiCoCrAlYTa涂層特征提取存在問題的分析與處理
    3.2 仿真信號的匹配追蹤算法研究
        3.2.1 匹配追蹤算法
        3.2.2 仿真信號匹配追蹤驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    3.3 頻偏超聲回波信號卷積濾波方法研究
        3.3.1 卷積定理及其應(yīng)用
        3.3.2 卷積濾波驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    3.4 基于波包分解的NiCoCrAlYTa涂層厚度特征提取方法研究
        3.4.1 波包分解技術(shù)(WDT)
        3.4.2 波包分解驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 NiCoCrAlYTa涂層厚度超聲顯微成像檢測實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 NiCoCrAlYTa六元涂層的制備
        4.1.1 常用等離子噴涂技術(shù)
        4.1.2 采用低壓等離子噴涂制備試樣
        4.1.3 NiCoCrAlYTa涂層中各元素的作用
    4.2 超聲顯微鏡成像檢測實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 超聲顯微鏡
        4.2.2 超聲換能器
        4.2.3 耦合介質(zhì)
        4.2.4 運(yùn)用信號處理分析進(jìn)行涂層厚度特征提取
        4.2.5 運(yùn)用信號成像進(jìn)行涂層厚度特征提取
    4.3 掃描電子顯微鏡驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 環(huán)境掃描電鏡Quanta 200
        4.3.2 涂層厚度掃描電鏡檢測
        4.3.3 數(shù)據(jù)分析與對比驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與科研情況
致謝



本文編號：3394284