[发明专利]一种带涂层涡流检测对比试块及其制作方法

说明书

本发明公开了一种带涂层涡流检测对比试块及其制作方法，属于无损检测领域。该涡流检测试块包括：基体、涂层以及若干矩形槽；试块涂层喷涂在基体表面；若干矩形槽开设在基体表面。该试块的制作方法包括：制备试块基体；利用电火花在基体表面加工若干矩形槽；若干矩形槽内填充氧化铝粉和硅胶混合液，至矩形槽填充平为止，并干燥、焙烧；试块基体表面喷涂涂层。本发明能有效地模拟被检件真实裂纹的大小；涡流检测用的试块与被检件的材质、热处理状态及表面状态基本一致，其上有不同尺寸矩形槽，能有效用于设定检验灵敏度、评定裂纹的大小和位置。

技术领域

本发明属于涡流检测技术领域，具体涉及一种带涂层涡流检测对比试块及其制作方法。

背景技术

航空发动机和工业燃气轮机高温部件由具有优异高温力学性能和抗氧化腐蚀能力的高温合金制成，表面喷涂有热障涂层(Thermal Barrier Coatings，TBCs)或抗氧化涂层(Anti-Oxidation Coating，AOC)，以进一步提高部件使用温度、延长服役寿命。由于高温部件工作环境恶劣，服役过程中基体易萌生裂纹，危及燃气轮机的安全运行。因此，为保证航空发动机和工业燃气轮机的安全可靠工作，对高温部件基体裂纹进行无损检测与评估是非常必要的。

涡流检测技术作为五大常规无损检测技术之一，对被检工件表面或近表面裂纹缺陷很灵敏，是进行高温部件基体裂纹检测的有效方法。涡流检测试块是涡流检测系统的重要组成部分，是确定涡流检测灵敏度、衡量涡流有效性、判定缺陷性质和大小的重要工具。目前，国内外涡流检测用的试块均采用在表面用电火花或激光的加工方法刻槽、打孔，模拟自然缺陷。这种对比试块适用于被检工件表面缺陷的检查和对比，不适用带涂层高温部件基体涡流检测灵敏度、裂纹位置和尺寸的评判。

发明内容

本发明的目的是提供一种带涂层涡流检测对比试块及其制作方法，用于模拟被检工件中真实裂纹的大小，调节涡流检测仪检测灵敏度、保证检测结果准确性、判定和比较被检件中裂纹大小和位置。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种带涂层涡流检测对比试块，包括自下而上依次设置的基体和涂层；其中，

基体与被检工件基体材质、热处理状态一致；涂层为TBCs或AOC，TBCs由粘结层和陶瓷层双层结构组成；涂层的材质、喷涂工艺、表面状态与被检工件一致；涂层喷涂在基体表面；基体表面上开设有若干矩形槽。

本发明进一步的改进在于，若干矩形槽内均填充有氧化铝粉和硅胶混合液，且氧化铝粉和硅胶混合液体积比为1：2～1：5。

本发明进一步的改进在于，氧化铝粉的粒径小于等于20μm。

本发明进一步的改进在于，基体的厚度为10±0.5mm。

本发明进一步的改进在于，若干矩形槽分别为第一矩形槽至第七矩形槽的宽度为0.1±0.02mm，长度为20±0.1mm；第一矩形槽至第五矩形槽的深度分别为0.1±0.02mm、0.2±0.02mm、0.5±0.02mm、1±0.02mm、2±0.02mm，第六矩形槽和第七矩形槽的深度为0.5±0.02mm。

本发明进一步的改进在于，第一矩形槽至第四矩形槽距试块边缘25±0.5mm，相邻矩形槽间距为25±0.5mm；第四矩形槽和第五矩形槽之间间距为25±0.5mm，第五矩形槽距试块边缘25±0.5mm；第五矩形槽至第七矩形槽相邻之间间距为25±0.5mm，第六矩形槽与试块边缘相连接，第七矩形槽距试块边缘5±0.5mm。

一种带涂层涡流检测对比试块的制作方法，该方法基于上述一种带涂层涡流检测对比试块，包括以下步骤：

第一步：制备与被检工件基体材质、热处理状态一致的试块基体；

第二步：利用电火花加工方法在基体表面加工若干矩形槽；