利用圖譜進行單晶高溫合金葉片腐蝕坑滲透檢測的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無損檢測技術(shù)，涉及一種利用圖譜進行單晶高溫合金葉片腐蝕坑滲透檢測的方法。本發(fā)明采用不同嚴重程度的腐蝕工藝在加工好的單晶高溫合金平板型試樣上制作出不同嚴重程度的腐蝕坑缺陷圖譜。本發(fā)明能成功制作出具有不同級別的腐蝕坑缺陷試樣，成功獲取不同級別腐蝕坑缺陷熒光顯示圖譜，制作過程容易控制，制作出的腐蝕坑缺陷與實際發(fā)動機葉片上的腐蝕坑缺陷相一致，其特別適用于發(fā)動機單晶葉片的滲透檢測中腐蝕坑缺陷熒光顯示的判斷和評價。
【專利說明】
利用圖譜進行單晶高溫合金葉片腐蝕坑滲透檢測的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于無損檢測技術(shù)，涉及一種利用圖譜進行單晶高溫合金葉片腐蝕坑滲透檢測的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]單晶高溫合金葉片在現(xiàn)代航空發(fā)動機、航天發(fā)動機和燃氣渦輪機熱端部件中有重要應(yīng)用。在單晶高溫合金鑄件凝固過程中容易造成夾雜、縮松、氣孔和裂紋等冶金缺陷的產(chǎn)生，這些缺陷的存在將會造成零件的提前失效，因此需要對單晶高溫合金零件進行無損檢測以保證零件的質(zhì)量得到有效控制。而熒光滲透檢測則是保證單晶高溫合金鑄件表面質(zhì)量的最為重要的無損檢測手段。由于單晶高溫合金葉片需要進行腐蝕處理來檢查雜晶等缺陷，因此在腐蝕的同時葉片表面容易出現(xiàn)枝晶間隙腐蝕坑，其熒光顯示形貌呈離散點狀分布，常與顯微疏松缺陷熒光顯示混在一起，相互難于分辨，且由于驗收標準中未提及該類熒光顯示的驗收內(nèi)容，造成熒光滲透檢測技術(shù)人員無法給出判斷和評價的結(jié)論。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提出一種能對單晶高溫合金葉片類鑄件滲透檢測腐蝕坑熒光顯示進行分級和性質(zhì)判定的利用圖譜進行單晶高溫合金葉片腐蝕坑滲透檢測的方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，
[0005]采用以下的步驟:
[0006](— )制作圖譜
[0007](I )、鑄造出與被檢測單晶高溫合金葉片材料相同的鑄造出長、寬、高分別為51mm、26mm、6mm的單晶高溫合金方板型試樣若干個，加工成長、寬、高分別為50mm、25mm、5mm的方板型試樣，表面粗糙度為I.6μπι;
[0008](2)、按照通常的方法，對所有試樣進行三級靈敏度后乳化滲透檢測，挑選出表面無冶金缺陷熒光顯示的試樣15個；
[0009](3)、將加工好的試樣3個I組，共分成5組，分別對5組試樣進行腐蝕處理，其中，第一組試樣做I次腐蝕處理，第二組試樣做2次腐蝕處理，第三組試樣做3次腐蝕處理，第四組試樣做4次腐蝕處理和第五組試樣做5次腐蝕處理，每次腐蝕處理參數(shù)為:腐蝕液為Η2Ο2和HCl，體積配比為1:1O，浸泡時間為3分鐘；
[0010](4)、對腐蝕后的試樣進行三級后乳化熒光滲透檢測，滲透時間20分鐘，乳化劑濃度17%，乳化時間60秒，干燥時間10分鐘，干粉顯像，顯像時間20分鐘，記錄所有試樣的腐蝕坑熒光顯示照片；
[0011](5)、在每組試樣中挑選出I個熒光顯示均勻且無干擾背景的試樣照片作為標準圖譜，即5組挑選出5個標準圖譜，嚴重級別分別按照腐蝕次數(shù)定為1、n、m、iv、V級；
[0012](二)滲透檢測
[0013](I)按照檢測工藝要求將單晶高溫合金葉片進行預(yù)清洗、干燥、滲透、乳化、再干燥后，進行顯像處理；
[0014](2)將經(jīng)顯像處理后的單晶高溫合金葉片表面與制作好的圖譜進行比對評判，確定單晶高溫合金葉片的腐蝕坑熒光顯示的嚴重級別。
[0015]本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果是:
[0016]本發(fā)明針對目前單晶高溫合金葉片滲透檢測過程中，無法對葉片上的腐蝕坑缺陷進行判斷和評價的問題，特制作出不同嚴重程度的腐蝕坑缺陷熒光顯示圖譜，并將該圖譜應(yīng)用于單晶高溫合金葉片的熒光滲透檢測方法中，并創(chuàng)新性的形成了針對單晶高溫合金葉片熒光滲透檢測方法，另外創(chuàng)新性的將腐蝕坑熒光顯示圖譜分成了不同嚴重級別，將補充了傳統(tǒng)的熒光滲透檢測方法中單晶高溫合金葉片腐蝕坑缺陷熒光顯示檢測評價方法，為單晶高溫合金葉片滲透檢測腐蝕坑的設(shè)驗收標準制定和實施提供支持，為單晶高溫合金葉片技術(shù)條件的設(shè)計提供保障。本發(fā)明采用不同嚴重程度的腐蝕工藝在加工好的單晶高溫合金平板型試樣上制作出不同嚴重程度的腐蝕坑缺陷圖譜。本發(fā)明能成功制作出具有不同級別的腐蝕坑缺陷試樣，成功獲取不同級別腐蝕坑缺陷熒光顯示圖譜，制作過程容易控制，制作出的腐蝕坑缺陷與實際發(fā)動機葉片上的腐蝕坑缺陷相一致，其特別適用于發(fā)動機單晶葉片的滲透檢測中腐蝕坑缺陷熒光顯示的判斷和評價。其制作和檢測方法具體，操作簡單，參數(shù)控制準確合理，技術(shù)水平高。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明I級腐蝕坑缺陷熒光顯示圖譜；
[0018]圖2是本發(fā)明Π級腐蝕坑缺陷熒光顯示圖譜；
[0019]圖3是本發(fā)明m級腐蝕坑缺陷熒光顯示圖譜；
[0020]圖4是本發(fā)明IV級腐蝕坑缺陷熒光顯示圖譜；
[0021]圖5是本發(fā)明V級腐蝕坑缺陷熒光顯示圖譜；
[0022]圖6是實施例一中DD6單晶高壓渦輪工作葉片葉身腐蝕坑熒光顯示；
[0023]圖7是實施例二中DD5單晶高壓渦輪導(dǎo)向葉片葉身腐蝕坑熒光顯示。
【具體實施方式】
[0024]圖譜制作方法以及應(yīng)用方法采用以下的步驟:
[0025](—)、鑄造出與被檢測單晶高溫合金葉片材料相同的鑄造出長寬高分別為51mm，26mm，6mm的單晶高溫合金方板型試樣若干個，加工成長寬高分別為50mm，25mm，5mm的方板型試樣，要求表面粗糙度為1.6μπι。
[0026](二)、對所有試樣進行三級靈敏度后乳化滲透檢測，將帶有冶金缺陷熒光顯示的試樣直接報廢，最終挑選出表面無冶金缺陷焚光顯不的試樣15個。
[0027](三)、將加工好的試樣3個I組，共分成5組，對5組試樣分別進行I次，2次，3次，4次和5次腐蝕處理，每次腐蝕處理參數(shù)為:腐蝕液為H2O2和HCl，體積配比為I: 10，浸泡時間為3分鐘；
[0028](四)、對腐蝕后的試樣進行三級后乳化熒光滲透檢測，滲透時間20分鐘，乳化劑濃度17%，乳化時間60秒，干燥時間10分鐘，干粉顯像，顯像時間20分鐘，記錄所有試樣的腐蝕坑熒光顯示照片。
[0029](五)、在每組試樣中挑選出I個熒光顯示均勻且無干擾背景的試樣照片作為標準圖譜，即5組挑選出5個標準圖譜，嚴重級別分別定為1、n、m、IV、V級，如圖1、圖2、圖3、圖
4、圖5所示；
[0030](六)、對葉片上的熒光顯示與本發(fā)明制作的標準圖譜進行比較，確定標準圖譜中與實際腐蝕坑熒光顯示最接近的熒光圖譜，該圖譜所處的等級即為零件腐蝕坑的嚴重等級。
[0031 ] 實施例一
[0032](一)、鑄造出材料為DD6單晶高溫合金且長、寬、高分別為51mm，26mm，6mm的DD6單晶高溫合金方板型試樣20個，加工成長寬高分別為50mm，25mm，5mm的方板型試樣，要求表面粗糙度為1.6μηι;
[0033](二)、對所有試樣進行三級靈敏度后乳化滲透檢測，將帶有冶金缺陷熒光顯示的試樣直接報廢，最終挑選出表面無冶金缺陷焚光顯不的試樣15個；
[0034](三)、將加工好的試樣3個I組，共分成5組，對5組試樣分別進行I次，2次，3次，4次和5次腐蝕處理，每次腐蝕處理參數(shù)為:腐蝕液為H2O2和HCl，體積配比為I: 10，浸泡時間為3分鐘；
[0035](四)、對腐蝕后的試樣進行三級后乳化熒光滲透檢測，滲透時間20分鐘，乳化劑濃度17%，乳化時間60秒，干燥時間10分鐘，干粉顯像，顯像時間20分鐘，記錄所有試樣的腐蝕坑熒光顯示照片；
[0036](五)、在每組試樣中挑選出I個熒光顯示均勻且無干擾背景的試樣照片作為標準圖譜，即5組挑選出5個標準圖譜，嚴重級別分別定為1、n、m、IV、V級；
[0037](六)、按照DD6單晶高溫合金葉片相關(guān)的檢測工藝規(guī)程對葉片進行熒光滲透檢測，檢驗結(jié)果如圖6所示；
[0038](七)、對葉片上的熒光顯示與本發(fā)明制作的標準圖譜進行比較，確定葉片上的熒光顯示與Π級腐蝕坑圖譜較為接近，因此該葉片的腐蝕坑嚴重級別為Π級。
[0039]實施例二
[0040](一)、鑄造出材料為DD5單晶高溫合金且長、寬、高分別為51mm，26mm，6mm的DD5單晶高溫合金方板型試樣25個，加工成長寬高分別為50mm，25mm，5mm的方板型試樣，要求表面粗糙度為1.6μηι;
[0041](二)、對所有試樣進行三級靈敏度后乳化滲透檢測，將帶有冶金缺陷熒光顯示的試樣直接報廢，最終挑選出表面無冶金缺陷焚光顯不的試樣15個；
[0042](三)、將加工好的試樣3個I組，共分成5組，對5組試樣分別進行I次，2次，3次，4次和5次腐蝕處理，每次腐蝕處理參數(shù)為:腐蝕液為H2O2和HCl，體積配比為I: 10，浸泡時間為3分鐘；
[0043](四)、對腐蝕后的試樣進行三級后乳化熒光滲透檢測，滲透時間20分鐘，乳化劑濃度17%，乳化時間60秒，干燥時間10分鐘，干粉顯像，顯像時間20分鐘，記錄所有試樣的腐蝕坑熒光顯示照片；
[0044](五)、在每組試樣中挑選出I個熒光顯示均勻且無干擾背景的試樣照片作為標準圖譜，即5組挑選出5個標準圖譜，嚴重級別分別定為1、n、m、iv、V級；
[0045](六)、按照DD5單晶高壓渦輪導(dǎo)向葉片相關(guān)的檢測工藝規(guī)程對葉片進行熒光滲透檢測，檢驗結(jié)果如圖7所示；
[0046](七)、對葉片上的熒光顯示與本發(fā)明制作的標準圖譜進行比較，確定葉片上的熒光顯示與V級腐蝕坑圖譜較為接近，因此該葉片的腐蝕坑嚴重級別為V級。
【主權(quán)項】
1.一種利用圖譜進行單晶高溫合金葉片腐蝕坑滲透檢測的方法，其特征在于采用以下的步驟: (一)制作圖譜 (1)、鑄造出與被檢測單晶高溫合金葉片材料相同的長、寬、高分別為5Imm、26mm、6mm的單晶高溫合金方板型試樣若干個，加工成長、寬、高分別為50mm、25mm、5mm的方板型試樣，表面粗糙度為I.6μηι; (2)、按照通常的方法，對所有試樣進行三級靈敏度后乳化滲透檢測，挑選出表面無冶金缺陷焚光顯不的試樣15個； (3)、將加工好的試樣3個I組，共分成5組，分別對5組試樣進行腐蝕處理，其中，第一組試樣做I次腐蝕處理，第二組試樣做2次腐蝕處理，第三組試樣做3次腐蝕處理，第四組試樣做4次腐蝕處理和第五組試樣做5次腐蝕處理，每次腐蝕處理參數(shù)為:腐蝕液為H2O2和HCl，體積配比為1:1O，浸泡時間為3分鐘； (4)、對腐蝕后的試樣進行三級后乳化熒光滲透檢測，滲透時間20分鐘，乳化劑濃度17%，乳化時間60秒，干燥時間10分鐘，干粉顯像，顯像時間20分鐘，記錄所有試樣的腐蝕坑熒光顯示照片； (5)、在每組試樣中挑選出I個熒光顯示均勻且無干擾背景的試樣照片作為標準圖譜，即5組挑選出5個標準圖譜，嚴重級別分別按照腐蝕次數(shù)定為1、n、m、iv、V級； (二)滲透檢測 (1)按照檢測工藝要求將單晶高溫合金葉片進行預(yù)清洗、干燥、滲透、乳化、再干燥后，進行顯像處理； (2)將經(jīng)顯像處理后的單晶高溫合金葉片表面與制作好的圖譜進行比對評判，確定單晶高溫合金葉片的腐蝕坑熒光顯示的嚴重級別。
【文檔編號】G01N21/91GK106093061SQ201610357523
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】王樹志, 劉廣華, 葉冠霆, 馬瀟, 任學(xué)冬, 喬海燕, 趙宏達
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司北京航空材料研究院