[发明专利]一种镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法

权利要求书

1.一种镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法，其特征在于，包括：

步骤一：获取整机环境下叶片的温度以及应力，确定工况条件下叶片的温度以及受力范围；

步骤二：根据工况条件下叶片的温度以及受力范围设计模拟试验件，并在不同的加载条件下对所述模拟试验件开展持久损伤模拟试验，所述加载条件为温度、应力以及时间的组合；

步骤三：从所述模拟试验件上选取多个组织样本，获取每个所述组织样本的γ'相形貌、γ'相体积分数以及γ'相筏形程度，建立各个加载条件下的组织图谱，并根据所述组织图谱制定服役损伤评价标准；

步骤四：对所述服役叶片进行切割取样，制备多个服役叶片样本，并获取每个所述服役叶片样本的γ'相形貌、γ'相体积分数以及γ'相筏形程度；

步骤五：根据所述服役损伤评价标准，对所述服役叶片的损伤情况进行分级表征；

步骤六：对照所述组织图谱，获取每个所述服役叶片样本的服役温度和载荷。

2.根据权利要求1所述的镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法，其特征在于，步骤二中，所述模拟试验件采用变截面设计方法。

3.根据权利要求2所述的镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法，其特征在于，步骤三中，获取每个所述组织样本的γ'相形貌包括分别获取每个组织样本的横截面和纵截面的γ'相形貌。

4.根据权利要求3所述的镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法，其特征在于，所述γ'相体积分数通过选取网格数点法计算。

5.根据权利要求4所述的镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法，其特征在于，所述γ'相体积分数通过选取网格数点法计算，具体包括：设定多个网格交点，当交点位于γ'相时计为1，当交点位于γ/γ'相界面时计为0.5，当交点位于γ通道时计为0，统计结果与交点总数的比值即为γ'相的体积分数，所述统计结果为交点位于γ'相与交点位于γ/γ'相界面的总数。

6.根据权利要求5所述的镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法，其特征在于，所述γ'相筏形程度通过计算平行与垂直应力方向上筏形组织的交叉和中断的数目差别比例来表征。

7.根据权利要求6所述的镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法，其特征在于，所述γ'相筏形程度通过计算平行与垂直应力方向上筏形组织的交叉和中断的数目差别比例来表征，具体包括：设定等长直线的网格，分别测量垂直和平行于筏形方向的直线与γ/γ'界面交点的数目，即为γ'相筏形组织的交叉和中断的数目，交叉和中断的数目差值与和值之比为γ'相筏形程度。

8.根据权利要求7所述的镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法，其特征在于，步骤三中，所述服役损伤评价标准中将损伤级别分为Ⅰ级～Ⅴ级，分别对应的损伤程度为：正常、轻微损伤、较重损伤、严重损伤、过热或过烧。

9.根据权利要求8所述的镍基高温合金涡轮叶片服役组织损伤评价方法，其特征在于，步骤四中，所述对所述服役叶片进行切割取样，制备多个服役叶片样本，并获取每个所述服役叶片样本的γ'相形貌、γ'相体积分数以及γ'相筏形程度包括：

获取服役叶片，分别在所述服役叶片的叶尖、叶中以及叶根处进行切割，并从每个切割截面的上方和下方截取部分叶身，作为服役叶片样本；

在所述服役叶片样本上确定典型观察点，所述典型观察点的位置位于所述服役叶片的进气边、排气边、叶盆以及叶背上；

获取所述服役叶片样本各个典型观察点的γ'相形貌、γ'相体积分数以及γ'相筏形程度。