利用图谱进行单晶高温合金叶片腐蚀坑渗透检测的方法
【专利摘要】本发明属于无损检测技术，涉及一种利用图谱进行单晶高温合金叶片腐蚀坑渗透检测的方法。本发明采用不同严重程度的腐蚀工艺在加工好的单晶高温合金平板型试样上制作出不同严重程度的腐蚀坑缺陷图谱。本发明能成功制作出具有不同级别的腐蚀坑缺陷试样，成功获取不同级别腐蚀坑缺陷荧光显示图谱，制作过程容易控制，制作出的腐蚀坑缺陷与实际发动机叶片上的腐蚀坑缺陷相一致，其特别适用于发动机单晶叶片的渗透检测中腐蚀坑缺陷荧光显示的判断和评价。
【专利说明】
利用图谱进行单晶高温合金叶片腐蚀坑渗透检测的方法
技术领域
[0001]本发明属于无损检测技术，涉及一种利用图谱进行单晶高温合金叶片腐蚀坑渗透检测的方法。
【背景技术】
[0002]单晶高温合金叶片在现代航空发动机、航天发动机和燃气涡轮机热端部件中有重要应用。在单晶高温合金铸件凝固过程中容易造成夹杂、缩松、气孔和裂纹等冶金缺陷的产生，这些缺陷的存在将会造成零件的提前失效，因此需要对单晶高温合金零件进行无损检测以保证零件的质量得到有效控制。而荧光渗透检测则是保证单晶高温合金铸件表面质量的最为重要的无损检测手段。由于单晶高温合金叶片需要进行腐蚀处理来检查杂晶等缺陷，因此在腐蚀的同时叶片表面容易出现枝晶间隙腐蚀坑，其荧光显示形貌呈离散点状分布，常与显微疏松缺陷荧光显示混在一起，相互难于分辨，且由于验收标准中未提及该类荧光显示的验收内容，造成荧光渗透检测技术人员无法给出判断和评价的结论。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种能对单晶高温合金叶片类铸件渗透检测腐蚀坑荧光显示进行分级和性质判定的利用图谱进行单晶高温合金叶片腐蚀坑渗透检测的方法。
[0004]本发明的技术解决方案是，
[0005]采用以下的步骤:
[0006](— )制作图谱
[0007](I )、铸造出与被检测单晶高温合金叶片材料相同的铸造出长、宽、高分别为51mm、26mm、6mm的单晶高温合金方板型试样若干个，加工成长、宽、高分别为50mm、25mm、5mm的方板型试样，表面粗糙度为I.6μπι;
[0008](2)、按照通常的方法，对所有试样进行三级灵敏度后乳化渗透检测，挑选出表面无冶金缺陷荧光显示的试样15个；
[0009](3)、将加工好的试样3个I组，共分成5组，分别对5组试样进行腐蚀处理，其中，第一组试样做I次腐蚀处理，第二组试样做2次腐蚀处理，第三组试样做3次腐蚀处理，第四组试样做4次腐蚀处理和第五组试样做5次腐蚀处理，每次腐蚀处理参数为:腐蚀液为Η2Ο2和HCl，体积配比为1:1O，浸泡时间为3分钟；
[0010](4)、对腐蚀后的试样进行三级后乳化荧光渗透检测，渗透时间20分钟，乳化剂浓度17%，乳化时间60秒，干燥时间10分钟，干粉显像，显像时间20分钟，记录所有试样的腐蚀坑荧光显示照片；
[0011](5)、在每组试样中挑选出I个荧光显示均匀且无干扰背景的试样照片作为标准图谱，即5组挑选出5个标准图谱，严重级别分别按照腐蚀次数定为1、n、m、iv、V级；
[0012](二)渗透检测
[0013](I)按照检测工艺要求将单晶高温合金叶片进行预清洗、干燥、渗透、乳化、再干燥后，进行显像处理；
[0014](2)将经显像处理后的单晶高温合金叶片表面与制作好的图谱进行比对评判，确定单晶高温合金叶片的腐蚀坑荧光显示的严重级别。
[0015]本发明具有的优点和有益效果是:
[0016]本发明针对目前单晶高温合金叶片渗透检测过程中，无法对叶片上的腐蚀坑缺陷进行判断和评价的问题，特制作出不同严重程度的腐蚀坑缺陷荧光显示图谱，并将该图谱应用于单晶高温合金叶片的荧光渗透检测方法中，并创新性的形成了针对单晶高温合金叶片荧光渗透检测方法，另外创新性的将腐蚀坑荧光显示图谱分成了不同严重级别，将补充了传统的荧光渗透检测方法中单晶高温合金叶片腐蚀坑缺陷荧光显示检测评价方法，为单晶高温合金叶片渗透检测腐蚀坑的设验收标准制定和实施提供支持，为单晶高温合金叶片技术条件的设计提供保障。本发明采用不同严重程度的腐蚀工艺在加工好的单晶高温合金平板型试样上制作出不同严重程度的腐蚀坑缺陷图谱。本发明能成功制作出具有不同级别的腐蚀坑缺陷试样，成功获取不同级别腐蚀坑缺陷荧光显示图谱，制作过程容易控制，制作出的腐蚀坑缺陷与实际发动机叶片上的腐蚀坑缺陷相一致，其特别适用于发动机单晶叶片的渗透检测中腐蚀坑缺陷荧光显示的判断和评价。其制作和检测方法具体，操作简单，参数控制准确合理，技术水平高。
【附图说明】
[0017]图1是本发明I级腐蚀坑缺陷荧光显示图谱；
[0018]图2是本发明Π级腐蚀坑缺陷荧光显示图谱；
[0019]图3是本发明m级腐蚀坑缺陷荧光显示图谱；
[0020]图4是本发明IV级腐蚀坑缺陷荧光显示图谱；
[0021]图5是本发明V级腐蚀坑缺陷荧光显示图谱；
[0022]图6是实施例一中DD6单晶高压涡轮工作叶片叶身腐蚀坑荧光显示；
[0023]图7是实施例二中DD5单晶高压涡轮导向叶片叶身腐蚀坑荧光显示。
【具体实施方式】
[0024]图谱制作方法以及应用方法采用以下的步骤:
[0025](—)、铸造出与被检测单晶高温合金叶片材料相同的铸造出长宽高分别为51mm，26mm，6mm的单晶高温合金方板型试样若干个，加工成长宽高分别为50mm，25mm，5mm的方板型试样，要求表面粗糙度为1.6μπι。
[0026](二)、对所有试样进行三级灵敏度后乳化渗透检测，将带有冶金缺陷荧光显示的试样直接报废，最终挑选出表面无冶金缺陷焚光显不的试样15个。
[0027](三)、将加工好的试样3个I组，共分成5组，对5组试样分别进行I次，2次，3次，4次和5次腐蚀处理，每次腐蚀处理参数为:腐蚀液为H2O2和HCl，体积配比为I: 10，浸泡时间为3分钟；
[0028](四)、对腐蚀后的试样进行三级后乳化荧光渗透检测，渗透时间20分钟，乳化剂浓度17%，乳化时间60秒，干燥时间10分钟，干粉显像，显像时间20分钟，记录所有试样的腐蚀坑荧光显示照片。
[0029](五)、在每组试样中挑选出I个荧光显示均匀且无干扰背景的试样照片作为标准图谱，即5组挑选出5个标准图谱，严重级别分别定为1、n、m、IV、V级，如图1、图2、图3、图
4、图5所示；
[0030](六)、对叶片上的荧光显示与本发明制作的标准图谱进行比较，确定标准图谱中与实际腐蚀坑荧光显示最接近的荧光图谱，该图谱所处的等级即为零件腐蚀坑的严重等级。
[0031 ] 实施例一
[0032](一)、铸造出材料为DD6单晶高温合金且长、宽、高分别为51mm，26mm，6mm的DD6单晶高温合金方板型试样20个，加工成长宽高分别为50mm，25mm，5mm的方板型试样，要求表面粗糙度为1.6μηι;
[0033](二)、对所有试样进行三级灵敏度后乳化渗透检测，将带有冶金缺陷荧光显示的试样直接报废，最终挑选出表面无冶金缺陷焚光显不的试样15个；
[0034](三)、将加工好的试样3个I组，共分成5组，对5组试样分别进行I次，2次，3次，4次和5次腐蚀处理，每次腐蚀处理参数为:腐蚀液为H2O2和HCl，体积配比为I: 10，浸泡时间为3分钟；
[0035](四)、对腐蚀后的试样进行三级后乳化荧光渗透检测，渗透时间20分钟，乳化剂浓度17%，乳化时间60秒，干燥时间10分钟，干粉显像，显像时间20分钟，记录所有试样的腐蚀坑荧光显示照片；
[0036](五)、在每组试样中挑选出I个荧光显示均匀且无干扰背景的试样照片作为标准图谱，即5组挑选出5个标准图谱，严重级别分别定为1、n、m、IV、V级；
[0037](六)、按照DD6单晶高温合金叶片相关的检测工艺规程对叶片进行荧光渗透检测，检验结果如图6所示；
[0038](七)、对叶片上的荧光显示与本发明制作的标准图谱进行比较，确定叶片上的荧光显示与Π级腐蚀坑图谱较为接近，因此该叶片的腐蚀坑严重级别为Π级。
[0039]实施例二
[0040](一)、铸造出材料为DD5单晶高温合金且长、宽、高分别为51mm，26mm，6mm的DD5单晶高温合金方板型试样25个，加工成长宽高分别为50mm，25mm，5mm的方板型试样，要求表面粗糙度为1.6μηι;
[0041](二)、对所有试样进行三级灵敏度后乳化渗透检测，将带有冶金缺陷荧光显示的试样直接报废，最终挑选出表面无冶金缺陷焚光显不的试样15个；
[0042](三)、将加工好的试样3个I组，共分成5组，对5组试样分别进行I次，2次，3次，4次和5次腐蚀处理，每次腐蚀处理参数为:腐蚀液为H2O2和HCl，体积配比为I: 10，浸泡时间为3分钟；
[0043](四)、对腐蚀后的试样进行三级后乳化荧光渗透检测，渗透时间20分钟，乳化剂浓度17%，乳化时间60秒，干燥时间10分钟，干粉显像，显像时间20分钟，记录所有试样的腐蚀坑荧光显示照片；
[0044](五)、在每组试样中挑选出I个荧光显示均匀且无干扰背景的试样照片作为标准图谱，即5组挑选出5个标准图谱，严重级别分别定为1、n、m、iv、V级；
[0045](六)、按照DD5单晶高压涡轮导向叶片相关的检测工艺规程对叶片进行荧光渗透检测，检验结果如图7所示；
[0046](七)、对叶片上的荧光显示与本发明制作的标准图谱进行比较，确定叶片上的荧光显示与V级腐蚀坑图谱较为接近，因此该叶片的腐蚀坑严重级别为V级。
【主权项】
1.一种利用图谱进行单晶高温合金叶片腐蚀坑渗透检测的方法，其特征在于采用以下的步骤: (一)制作图谱 (1)、铸造出与被检测单晶高温合金叶片材料相同的长、宽、高分别为5Imm、26mm、6mm的单晶高温合金方板型试样若干个，加工成长、宽、高分别为50mm、25mm、5mm的方板型试样，表面粗糙度为I.6μηι; (2)、按照通常的方法，对所有试样进行三级灵敏度后乳化渗透检测，挑选出表面无冶金缺陷焚光显不的试样15个； (3)、将加工好的试样3个I组，共分成5组，分别对5组试样进行腐蚀处理，其中，第一组试样做I次腐蚀处理，第二组试样做2次腐蚀处理，第三组试样做3次腐蚀处理，第四组试样做4次腐蚀处理和第五组试样做5次腐蚀处理，每次腐蚀处理参数为:腐蚀液为H2O2和HCl，体积配比为1:1O，浸泡时间为3分钟； (4)、对腐蚀后的试样进行三级后乳化荧光渗透检测，渗透时间20分钟，乳化剂浓度17%，乳化时间60秒，干燥时间10分钟，干粉显像，显像时间20分钟，记录所有试样的腐蚀坑荧光显示照片； (5)、在每组试样中挑选出I个荧光显示均匀且无干扰背景的试样照片作为标准图谱，即5组挑选出5个标准图谱，严重级别分别按照腐蚀次数定为1、n、m、iv、V级； (二)渗透检测 (1)按照检测工艺要求将单晶高温合金叶片进行预清洗、干燥、渗透、乳化、再干燥后，进行显像处理； (2)将经显像处理后的单晶高温合金叶片表面与制作好的图谱进行比对评判，确定单晶高温合金叶片的腐蚀坑荧光显示的严重级别。
【文档编号】G01N21/91GK106093061SQ201610357523
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】王树志, 刘广华, 叶冠霆, 马潇, 任学冬, 乔海燕, 赵宏达
【申请人】中国航空工业集团公司北京航空材料研究院