本文關(guān)鍵詞：NiCoCrAlYTa六元涂層缺陷的紅外熱波檢測研究

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【摘要】：NiCoCrAlYTa六元涂層因其具有優(yōu)良的抗氧化性、耐熱腐蝕、良好的塑性、延展性等特點,廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機熱端部件。涂層的厚度、厚度均勻性以及脫粘缺陷直接關(guān)系到航空發(fā)動機熱端部件能否有效發(fā)揮作用。目前對涂層的檢測方法常用的為渦流無損檢測和電磁無損檢測,但是這兩種檢測方法都不適用NiCoCrAlYTa六元涂層的檢測,所以現(xiàn)在多用金相檢測,而金相檢測的結(jié)果不能完整反映整批涂層的情況。本文采用脈沖紅外熱波無損檢測技術(shù)從仿真和實驗兩方面對NiCoCrAlYTa六元涂層進行了研究。在仿真部分,利用ANSYS有限元分析軟件對六元涂層厚度不均和脫粘情況進行了脈沖紅外熱波仿真研究。探究了涂層厚度不均和脫粘對涂層表面溫度信號的影響規(guī)律。接著研究了脈沖激勵能量、激勵時間對涂層厚度不均表面溫度場的影響規(guī)律,分析了采樣頻率、采樣時刻對涂層厚度不均檢測結(jié)果的影響。在實驗部分,搭建了脈沖紅外熱波無損檢測系統(tǒng)裝置,對熱激勵源溫度場的均勻性進行了表征與評價,探索了涂層檢測的最佳熱激勵時間,探究了涂層厚度與溫度場標準差的關(guān)系,對不同涂層厚度均勻性給予了評價,最后分析了不同激勵時間對涂層表面溫度場的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:可以通過溫度時間歷程曲線變化趨勢判斷涂層缺陷的種類;當涂層厚度一定時,缺陷損傷越嚴重,即涂層厚度不均、脫粘程度越大,缺陷區(qū)域與正常區(qū)域的最大溫差和最大對比度也越大;當缺陷損傷程度一定時,涂層厚度越大,缺陷區(qū)域與正常區(qū)域的最大溫差和最大對比度越小;同時發(fā)現(xiàn)增加熱激勵能量一定程度上能夠提高最大溫差和最大對比度;延長激勵時間能夠增大最大溫差,但是會降低最大對比度;溫度場標準差可以作為涂層厚度均勻性的定量指標;通過涂層厚度與對應(yīng)溫度場標準差,運用多項式擬合出了兩者的函數(shù)關(guān)系。這些研究結(jié)果為今后進一步完善涂層厚度、厚度的不均勻性以及脫粘缺陷的檢測有一定的意義。
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V263

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