[发明专利]基于错配度的镍基高温合金涡轮叶片服役损伤评价方法

权利要求书

1.一种基于错配度的镍基高温合金涡轮叶片服役损伤评价方法，其特征在于，包括：

步骤一：根据真实服役叶片温度场及应力场仿真计算结果，确定叶片的服役温度及应力分布；

步骤二：获取不同梯度变化的持久力学试样，模拟服役条件下对所述持久力学试样开展高温持久力学试验；

步骤三：测试所述持久力学试样的不同组织损伤程度的高温持久力学性能及γ/γ′两相错配度，并构建γ/γ′两相错配度、组织损伤程度及力学性能三者之间的关联数据库，所述组织损伤程度通过γ'相形貌、γ'相体积分数及γ/γ′两相错配度来表征；

步骤四：获取真实服役叶片，并截取真实服役叶片组织损伤最严重位置的横截面，获取该横截面的γ'相形貌、γ'相体积分数及γ/γ′两相错配度；

步骤五：根据所述关联数据库及真实服役叶片组织损伤最严重位置的横截面的γ'相形貌、γ'相体积分数及γ/γ′两相错配度对比分析，构建叶片服役损伤评价表，对叶片的损伤情况进行等级评价；

步骤六：获取待评价叶片，对所述待评价叶片组织损伤最严重位置的横截面的γ/γ′两相错配度进行测量，并根据所述叶片服役损伤评价表，得到所述待评价叶片的服役损伤评价情况。

2.根据权利要求1所述的基于错配度的镍基高温合金涡轮叶片服役损伤评价方法，其特征在于，步骤二中，所述持久力学试样包括梯度依次增大的第一梯度段、第二梯度段、第三梯度段、第四梯度段及第五梯度段，所述第五梯度段包括两个，其中，

所述第一梯度段的第一端与所述第二梯度段的第二端连接，所述第二梯度段的第一端与所述第四梯度段的第二端连接，所述第四梯度段的第一端与一个所述第五梯度段的第二端连接；

所述第一梯度段的第二端与所述第三梯度段的第一端连接，所述第三梯度段的第二端与另一个所述第五梯度段的第一端连接。

3.根据权利要求1所述的基于错配度的镍基高温合金涡轮叶片服役损伤评价方法，其特征在于，步骤四中，所述截取真实服役叶片组织损伤最严重位置的横截面包括：

对叶片工作温度较高的前缘部位，沿榫头到叶尖高度方向进行纵截面组织检查，获取叶片纵截面各区域范围内基体组织损伤规律；

根据纵截面组织损伤最严重区域，确定叶片组织损伤最严重横截面的选取位置。

4.根据权利要求3所述的基于错配度的镍基高温合金涡轮叶片服役损伤评价方法，其特征在于，步骤四中，所述获取该横截面的γ'相形貌、γ'相体积分数及γ/γ′两相错配度包括获取该横截面前缘、叶盆、叶背及尾缘的γ'相形貌、γ'相体积分数及γ/γ′两相错配度。

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

6.根据权利要求5所述的基于错配度的镍基高温合金涡轮叶片服役损伤评价方法，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。

7.根据权利要求6所述的基于错配度的镍基高温合金涡轮叶片服役损伤评价方法，其特征在于，步骤五中，所述叶片服役损伤评价表中将损伤级别分为Ⅰ级～Ⅴ级，分别对应的损伤程度为：原始状态、轻微损伤、重损伤、较重损伤、严重损伤。

8.根据权利要求7所述的基于错配度的镍基高温合金涡轮叶片服役损伤评价方法，其特征在于，步骤六中，所述获取待评价叶片，对所述待评价叶片组织损伤最严重位置的横截面的γ/γ′两相错配度进行测量包括：

获取待评价叶片，截取待评价叶片组织损伤最严重位置的横截面；

对待评价叶片组织损伤最严重位置的横截面进行中子衍射测量，根据中子衍射峰型分出γ与γ′两相各自的衍射峰，得出γ与γ′两相各自对应的衍射角θ与θ′；

通过错配度公式δ＝2(sinθ-sinθ′)/(sinθ+sinθ′)计算出γ/γ′两相错配度值。