一种带涂层涡流检测对比试块的制作方法

本实用新型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。

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(thermalbarriercoatings，tbcs)或抗氧化涂层(anti-oxidationcoating，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。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种带涂层涡流检测对比试块，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，本实用新型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。

本实用新型进一步的改进在于，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。

本实用新型进一步的改进在于，氧化铝粉的粒径小于等于20μm。

本实用新型进一步的改进在于，基体的厚度为10±0.5mm。

本实用新型进一步的改进在于，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。

本实用新型进一步的改进在于，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。

本实用新型具有如下有益的技术效果：

1、本实用新型能有效地模拟被检工件真实裂纹的大小；

2、带涂层涡流检测对比试块基体与被检件的材质、热处理状态基本一致，涂层的材质、喷涂工艺、表面状态与被检工件基本一致；

3、试块涂层表面平整，对涡流检测结果影响小；

4、带涂层对比试块刻有不同尺寸的矩形槽，能有效用于设定检测灵敏度和评估裂纹的尺寸和位置；

5、所用氧化铝粉和硅胶均为常见材料或试剂，本领域普通技术人员都能够较为方便地获得。

附图说明

图1为本实用新型一种带涂层涡流检测对比试块结构示意图。

图中：1-基体，2-涂层，3～9-第一矩形槽至第七矩形槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做出进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种用于涡流检测的带涂层对比试块，其包括：基体1、涂层2以及第一矩形槽至第七矩形槽3～9；所述矩形槽设置在基体1表面。

本实施例具体可以这样实现：

1)依据被检工件的基体材质选取涡流检测对比试块的基体材料，要求涡流检测对比试块的基体材料牌号、热处理状态与被检工件的被检部位一致；

2)利用电火花在基体1表面加工第一矩形槽至第七矩形槽3～9；

3)第一矩形槽至第七矩形槽3～9内填充氧化铝粉和硅胶混合液，并干燥；

4)重复步骤3)，直至第一矩形槽至第七矩形槽3～9填充平；

5)高温炉内830±10℃焙烧2h；

6)在基体1表面喷涂涂层2(tbcs)，粘结层厚度为0.15±0.05mm、陶瓷层厚度为0.35±0.05mm。

应用对比试块的涡流检测过程如下：

1)连接涡流探头，开启涡流仪；

2)在对比试块上调试仪器灵敏度；

3)对被检件进行检测；

4)借助对比试块对被检件中的裂纹进行评定；

5)检测完毕再利用对比试块校对涡流仪，如无变化，可以验收被检件，如有变化，应重新对被检件进行检测；

6)关闭涡流仪。

实施例2

如图1所示，一种用于涡流检测的带涂层对比试块，其包括：基体1、涂层2以及第一矩形槽至第七矩形槽3～9；所述矩形槽设置在基体1表面。

本实施例具体可以这样实现：

1)依据被检工件的基体材质选取涡流检测对比试块的基体材料，要求涡流检测对比试块的基体材料牌号、热处理状态与被检工件的被检部位一致；

2)利用电火花在基体1表面加工第一矩形槽至第七矩形槽3～9；

3)第一矩形槽至第七矩形槽3～9内填充氧化铝粉和硅胶混合液，并干燥；

4)重复步骤3)，直至第一矩形槽至第七矩形槽3～9填充平；

5)高温炉内870±10℃焙烧2h；

6)在基体1表面喷涂涂层2(tbcs)，粘结层厚度为0.2±0.05mm、陶瓷层厚度为0.5±0.05mm。

应用对比试块的涡流检测过程如下：

1)连接涡流探头，开启涡流仪；

2)在对比试块上调试仪器灵敏度；

3)对被检件进行检测；

4)借助对比试块对被检件中的裂纹进行评定；

5)检测完毕再采用对比试块校对涡流仪，如无变化，可以验收被检件，如有变化，应重新对被检件进行检测；

6)关闭涡流仪。

实施例3

如图1所示，一种用于涡流检测的带涂层对比试块，其包括：基体1、涂层2以及第一矩形槽至第七矩形槽3～9；所述矩形槽设置在基体1表面。

本实施例具体可以这样实现：

1)依据被检工件的基体材质选取涡流检测对比试块的基体材料，要求涡流检测对比试块的基体材料牌号、热处理状态与被检工件的被检部位一致；

2)利用电火花在基体1表面加工第一矩形槽至第七矩形槽3～9；

3)第一矩形槽至第七矩形槽3～9内填充氧化铝粉和硅胶混合液，并干燥；

4)重复步骤3)，直至第一矩形槽至第七矩形槽3～9填充平；

5)高温炉内830±10℃焙烧2h；

6)在基体1表面喷涂涂层2(aoc)，aoc厚度为0.35±0.05mm。

应用对比试块的涡流检测过程如下：

1)连接涡流探头，开启涡流仪；

2)在对比试块上调试仪器灵敏度；

3)对被检件进行检测；

4)借助对比试块对被检件中的裂纹进行评定；

5)检测完毕再采用对比试块校对涡流仪，如无变化，可以验收被检件，如有变化，应重新对被检件进行检测；

6)关闭涡流仪。

实施例4

如图1所示，一种用于涡流检测的带涂层对比试块，其包括：基体1、涂层2以及第一矩形槽至第七矩形槽3～9；所述矩形槽设置在基体1表面。

本实施例具体可以这样实现：

1)依据被检工件的基体材质选取涡流检测对比试块的基体材料，要求涡流检测对比试块的基体材料牌号、热处理状态与被检工件的被检部位一致；

2)利用电火花在基体1表面加工第一矩形槽至第七矩形槽3～9；

3)第一矩形槽至第七矩形槽3～9内填充氧化铝粉和硅胶混合液，并干燥；

4)重复步骤3)，直至第一矩形槽至第七矩形槽3～9填充平；

5)高温炉内870±10℃焙烧2h；

6)在基体1表面喷涂涂层2(aoc)，aoc厚度为0.45±0.05mm。

应用对比试块的涡流检测过程如下：

1)连接涡流探头，开启涡流仪；

2)在对比试块上调试仪器灵敏度；

3)对被检件进行检测；

4)借助对比试块对被检件中的裂纹进行评定；

5)检测完毕再采用对比试块校对涡流仪，如无变化，可以验收被检件，如有变化，应重新对被检件进行检测；

6)关闭涡流仪。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思和特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。