精确标定碰磨零点的可磨耗涂层性能测试系统和方法与流程

本发明属于航空航天材料检测领域，具体涉及一种精确标定碰磨零点的可磨耗涂层性能测试系统和方法。

背景技术：

可磨耗涂层在航空发动机及燃气轮机中广泛应用，其涂覆于与转子碰磨的静子部件上，通过涂层的主动牺牲磨耗实现转/静子最小间隙控制，有效提高发动机效率、降低油耗。可磨耗涂层在高温高速下与转子叶片碰磨，涂层发生主动磨耗而不磨损或粘着转子叶片的特性称之为可磨耗性，准确的评价可磨耗涂层可磨耗性是本领域要解决的一个重要问题。

对可磨耗涂层的高温高速碰磨试验，是指测试叶片装卡在可以高速旋转的轮盘外缘，涂层样品装卡在相对于轮盘可做前进和后退运动的侵入平台上，涂层及叶片可以被加热，在轮盘以一定速度转动的情况下，平台带动涂层样品以一定速率向轮盘移动，实现叶片与涂层的高温高速碰磨。

在碰磨试验中，准确判定碰磨零点(碰磨发生的位置零点和/或碰磨发生的时间零点)是获取准确试验结果的关键之一。然而，受高温高速试验中涂层可磨耗性差异、设备振动、叶片受热及离心力伸长等因素的影响，准确判断叶片与涂层发生碰磨的起点存在较大的技术困难。碰磨零点的控制不准确会导致对侵入深度控制精度不足，实际侵入深度与设定侵入深度一般存在30％以上的偏差，试验结果重复性较差。

一些相关技术采用静态零位标定的方法标定碰磨零点。即试验开始前，将叶片旋转到正对涂层的位置，手动控制侵入平台推动涂层向叶片侵入。将涂层与叶片刚刚发生接触的位置定为碰磨位置零点，然后手动控制平台后退某一距离。开始试验后，当侵入平台侵入距离等于试验前从碰磨零点后退的距离时，判定是否到达碰磨零点。

一些相关技术采用光栅尺标定的方法标定碰磨零点。即在试验开始前，标定叶片与涂层样品相接触时涂层侵入平台的位置并记录为零位，在试验时通过光栅尺给出的侵入平台位移来判断是否到达碰磨零点，当该方法的主要不足在于，一是在高转速下设备振动大零位发生飘移；另外是测试叶片在离心力和受热膨胀等因素影响下伸长，会早于零位点与涂层发生碰磨，导致实际侵入深度与设定值严重偏离。

一些相关技术采用碰磨力监控的方法标定碰磨零点。即在侵入平台的侵入过程中，检测涂层样品与测试叶片之间的碰磨力是否发生突变，并以碰磨力发生突变作为是否到达碰磨零点的标准。监测碰磨力的方式是在涂层样品与侵入平台间安装三向力传感器，监测涂层受到的摩擦力、正压力和轴向力的突变。然而，发明人发现，在实际测试过程中，上述监控碰磨力的方法并不能总是获得重复性好的试验结果，特别是对于可磨耗性优异的可磨耗涂层或者对于具有切削功能的叶片，试验叶片与涂层的碰磨力十分微弱，其力值与力传感器的底噪力信号基本在一个水平，通过监测碰磨力的方法无法有效监测到碰磨力的突变。

技术实现要素：

碰磨试验中一般通过控制侵入速率和侵入时长来控制侵入深度，侵入速率一般采用步进电机控制，其精度满足试验要求；而侵入时长，需要准确获得碰磨零点才能实现准确控制。

为了寻找能够精确标定碰磨零点的方法，发明人进行了大量的理论研究和实验测试，终于发现一种灵敏可靠的标定碰磨零点的方法。该方法可准确判定碰磨零点，进而能够控制的侵入深度与实际侵入深度的偏差在10％以内，与以往相关技30％的偏差相比，本公开的方法对测试精度提高了200％倍以上，效果显著达到预料不到的程度。

基于上述研究发现，本公开提供一种基于碰磨试验的可磨耗涂层性能测试方法，包括：

在测试工况下旋转运行测试叶片；

标定碰磨零点，该操作包括控制安装有可磨耗涂层的侵入平台以预设速度从初始位置向测试叶片侵入(例如匀速直线侵入)，在侵入平台的侵入过程中，同时利用声发射传感器和加速度传感器监测可磨耗涂层，并分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的信号的强度是否超过各自的预设阈值，当首先监测到任一传感器输出的信号超过预设阈值时，则判定到达碰磨零点；

基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；

获取可磨耗涂层与测试叶片的碰磨实验数据，并记录。

经大量测试数据证明，上述方法可准确判定碰磨零点发生的位置和时间，进而能够精确控制侵入深度，是的实际侵入深度与预设侵入深度的偏差在10％以内。

上述方案中，同时利用加速度传感器和声发射传感器监测可磨耗涂层的加速度信号和声发射信号是关键的。实验发现，单独利用加速度传感器或声发射传感器监测可磨耗涂层的加速度或可磨耗涂层的弹性波不能准确判定碰磨零点。

当叶片转动线速度较低(例如低于240m/s)，此时，声发射传感器能够更敏锐准确地检测到碰磨零点。不受理论限制，这可能是由于当试验叶片与涂层发生碰磨时，在涂层表面会发生涂层材料的微观断裂及塑性变形，该过程伴随有快速释放能量产生瞬态弹性波，这种弹性波具有特殊的频率，与高速试验中设备自身振动等引起的波动信号有明显区别，，这种弹性波从材料中释放即为声发射。

当叶片转动线速度较高(例如高于400m/s)，此时，加速度传感器能够更敏锐准确地检测到碰磨零点。不受理论限制，这可能是由于转子叶片高速旋转产生的风力很强时，设备振动较大，装卡涂层侵入平台的各组件间存在高频的振动碰磨，高频的振动碰磨产生的弹性波强度掩盖了叶片与涂层发生首次碰磨产生的弹性波，导致声发射传感器无法准确获得有效的检测信号。

因此，加速度传与声发射传感器共同构成碰磨零点准确检测的双保险，有效减少系统产生的偶然误差。通过同时利用加速度传与声发射传感器监测可磨耗涂层的加速度信号和声发射信号，能够准确判定碰磨零点，能够控制实际侵入深度与预设侵入深度的偏差在10％以内。

在一些实施方案中，获取可磨耗涂层与测试叶片的碰磨实验数据，并与对应时刻下的侵入平台的侵入位置数据一并记录。

在一些实施方案中，判定到达碰磨零点时，记录侵入平台的当前位置(即为位置零点)和/或当前的时间(即为时间零点)。

在一些实施方案中，按照预设的碰磨轨迹变化函数控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动。

在一些实施方案中，可磨耗涂层性能测试方法还包括调取测试工况下发动机叶片与机匣涂层之间的碰磨轨迹变化函数的步骤。

在一些实施方案中，碰磨轨迹变化函数包括至少一个时段的径向方向(x)函数和/或轴向方向(z)方向函数。所述径向方向函数和/或轴向方向函数可以为时间(t)的一次或多次函数。

在一些实施方案中，轴向是指平行于叶片旋转轴的方向。径向是指与轴向垂直的方向。

在一些实施方案中，碰磨轨迹变化函数为径向侵入(例如匀速直线侵入)，此时路径x＝vt，x是侵入距离，v是侵入速度。

在一些实施方案中，利用发射传感器检测涂层的声发射信号。发射传感器根据声发射信号的强弱输出电荷，此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为电压信号。

在一些实施方案中，利用加速度传感器检测涂层的电压信号强度。加速度传感器根据加速度的强弱输出电荷，此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为电压信号。

在一些实施方案中，监测声发射传感器输出的电压信号的强度是否超过第一预设阈值。监测加速度传感器输出的电压信号的强度是否超过第二预设阈值。当首先监测到任一传感器输出的信号超过各自的预设阈值时，则判定到达碰磨零点。

在一些实施方案中，声发射传感器输出信号强度的预设阈值a1设置为大于或等于1.3a0(例如a1＝1.3a0～2a0)，a0是指未发生碰磨时声发射传感器输出信号的强度值。

在一些实施方案中，加速度传感器输出信号强度的预设阈值b1设置为大于或等于1.5b0(例如b1＝1.5b0～2b0)，b0是指未发生碰磨时加速度传感器输出信号的强度值。

在一些实施方案中，声发射传感器是指电荷输出型声发射传感器。

在一些实施方案中，声发射传感器是压电式声发射传感器。

在一些实施方案中，加速度传感器是指电荷输出型加速度传感器。

在一些实施方案中，加速度传感器是压电式加速度传感器。

在一些实施方案中，加速度传感器是振动加速度传感器。

在一些实施方案中，对电压信号的检测可以是直接检测也可以是间接检测。间接检测是指对电压值进行一步或多步的线性变换(例如放大)，然后再进行检测。

在一些实施方案中，声发射传感器的频率响应范围为50-220khz。

在一些实施方案中，加速度传感器的频率响应范围为0.5～10000hz(例如1～7000hz)。

在一些实施方案中，声发射传感器的频率响应范围50-220khz，谐振频率112～168khz，灵敏度71±3db。

在一些实施方案中，加速度传感器的频率响应范围为0.5～10000hz(例如1～7000hz)，灵敏度30～40pc/g，最大横向灵敏度≤5％。

在一些实施方案中，所述声发射传感器安装在可磨耗涂层背向测试叶片的一侧；

在一些实施方案中，所述加速度传感器安装在用于固定可磨耗涂层的夹具上。

在一些实施方案中，在控制侵入平台侵入到预设深度或者侵入预设时长后，还包括：控制侵入平台在预设时间长度内停止运动，然后以预设速度退回初始位置。

在一些实施方案中，碰磨试验是指测试叶片装卡在可以旋转的轮盘外缘，可磨耗涂层样品装卡在相对于轮盘可做前进和后退运动的侵入平台上，涂层及叶片可以被加热，在轮盘转动的情况下，平台带动涂层样品向轮盘移动，实现叶片与涂层的碰磨。

在一些方面，提供一种可磨耗涂层性能测试系统，包括：

转子系统，包括测试叶片和驱动测试叶片转动的驱动机构；

侵入系统，包括侵入平台和数据测试仪器，侵入平台用于带动可磨耗涂层的相对于测试叶片执行侵入运动，数据测试仪器包括加速度传感器和声发射传感器，分别用于监测可磨耗涂层样品的加速度信号和声发射信号；

控制单元，用于控制驱动机构驱动测试叶片按照测试工况转动，确定碰磨零点，然后基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动，并从数据测试仪器获取可磨耗涂层与测试叶片的碰磨实验数据，然后将碰磨实验数据与对应时刻下的侵入平台的侵入位置数据一并记录；

其中，控制单元包括零点确定模块，零点确定模块用于控制侵入平台以预设速度从初始位置向测试叶片侵入(例如匀速直线侵入)，并在侵入平台的侵入过程中，分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的信号的强度是否超过各自的预设阈值，当首先监测到任一传感器输出的信号超过预设阈值时，判定到达碰磨零点。

在一些实施方案中，侵入系统包括用于夹持可磨耗涂层样品的夹具，加速度传感器安装在夹具上，声发射传感器安装在可磨耗涂层样品上。

在一些实施方案中，声发射传感器的频率响应范围为50-220khz，谐振频率为112～168khz，灵敏度为71±3db。

在一些实施方案中，加速度传感器的频率响应范围为0.5～10000hz(例如1～7000hz)，灵敏度为30～40pc/g，最大横向灵敏度≤5％。

在一些实施方案中，控制单元根据碰磨轨迹变化函数控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动

在一些实施方案中，控制单元还包括以下任一模块：

函数调取模块，用于调取测试工况下测试叶片与可磨耗涂层之间的碰磨轨迹变化函数，控制单元按照预设的碰磨轨迹变化函数控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；

叶片控制模块，用于控制驱动机构驱动测试叶片按照测试工况转动；

侵入控制模块，用于基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；

数据记录模块，用于从数据测试仪器获取可磨耗涂层与测试叶片的碰磨实验数据，然后将碰磨实验数据与对应时刻下的侵入平台的侵入位置数据一并进行记录；

回退控制模块，用于在侵入控制模块控制侵入平台侵入到预设深度或者侵入预设时长后，控制侵入平台在预设时间长度内停止运动，然后以预设速度退回初始位置。

在一些实施方案中，可磨耗涂层性能测试系统的工作温度范围为室温～1200℃。

在一些实施方案中，测试叶片线转速范围在100～520m/s。

本公开的新型可磨耗涂层性能测试方法和系统可与申请人之前开发的任意可磨耗涂层性能测试方法和系统相兼容或组合，以下中国专利申请的全部内容通过引用结合至本申请中：cn201811195700.5、cn201811195717.0、cn201811195685.4、cn201320109549.5、cn201310076983.2、cn201220641509.0、cn201210496279.8。

术语解释

本公开如果使用了如下的术语，它们可以有如下的解释：

术语“高温高速”是指温度范围在室温～1200℃，叶片旋转线速度范围在100～520m/s。

术语“侵入”和“进给”具有相同的含义，均指安装由涂层的侵入平台朝向旋转的叶片移动的操作。

术语“加速度传感器”是指能够将物体的加速度转化为电量(电荷或电压)的器件。

术语“声发射传感器”是指能够将物体的声发射信号转化为电量(电荷或电压)的器件。

术语“超过”是指高于或等于。

封严涂层和可磨耗涂层具有相同的含义，均指在与其他部件发生对磨的过程中能够主动磨耗自身的涂层。

有益效果

本公开一个或多个实施例具有以下一项或多项有益效果：

(1)在较宽的温度范围内能够准确标定碰磨零点；

(2)在较宽的线速度范围内能够准确标定碰磨零点。

附图说明

图1为一实施例的可磨耗涂层性能测试系统的方框示意图。

图2为一实施例的可磨耗涂层性能测试系统中侵入系统的结构示意图。

图3为一实施例的可磨耗涂层性能测试系统中转子系统和侵入系统的组装结构示意图。

图4为一实施例的磨耗涂层性能测试方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，为本发明可磨耗涂层性能测试系统的一实施例的方框示意图。在图1中，可磨耗涂层性能测试系统包括：转子系统10、侵入系统20和控制单元30。转子系统10可包括测试叶片11和驱动测试叶片11转动的驱动机构12。驱动机构12可根据需要测试的发动机工况驱动测试叶片11转动，以便使测试叶片11按照测试工况下的转速运行。侵入系统20包括侵入平台21和数据测试仪器22。侵入平台21上安装有涂层样品，并能够实现精密的侵入操作。数据测试仪器22包括加速度传感器和声发射传感器，分别用于监测可磨耗涂层样品的加速度信号和声发射信号。

参考图2和图3，侵入系统20可采用刚性基座40进行支撑，以确保系统刚度满足试验要求(例如≥500n/μm)。刚性基座40可采用稳定性好的方钢，方钢可与可磨耗试验机主机通过导轨连接，并在导轨上滑动来进行轴向位置调整。在刚性基座40上可安装调节侵入平台21的高度的支承座23，支承座23可在刚性基座40上进行位置调整，以确保侵入平台21能够在最佳的行程范围内工作。

侵入平台21可采用能够实现精密侵入的高精度十字交叉滚柱丝杠机构。具体来说，步进电机可按照控制单元30给定的脉冲频率转动，并经联轴器将扭矩传到高精度的十字交叉滚柱丝杠，带动滚柱丝杠旋转，从而拖动侵入平台21在测试叶片11的径向和轴向上前后滑动。侵入平台21上靠近测试叶片11的一侧可通过夹具安装涂层样品24，当侵入平台21运动时，也会带动涂层样品24一起实现精密侵入。

在侵入系统20中还可以包括能够实现高分辨率的线性光栅尺，用于对平台运动的位置进行实时的检测，并将位置数据反馈给控制单元，以实现侵入系统20的闭环反馈控制。

在图3中，侵入平台21可实现相对于测试叶片11的径向x和轴向z的双向侵入。并且，数据测试仪器22包括加速度传感器和声发射传感器，分别用于监测可磨耗涂层样品的加速度信号和声发射信号，加速度传感器和声发射传感器输出的电压信号传输给控制单元(可选地放大后传输给控制单元)进行显示和处理。

在一些实施例中控制单元30还包括显示仪器，显示仪器可以是频谱仪和/或示波器。

数据测试仪器22还可以包括三向测力传感器。在叶片与涂层样品高速碰磨过程中，主要产生径向的正压力fx、周向的摩擦力fy和轴向压力fz的作用，而三向测力传感器可实现x，y，z三个方向的力的准确测量。优选采用压电式三向测力传感器进行碰摩力测量，这种类型的测力仪的刚度、固有频率和分辨率均较高，可测量较大力上的微小动态力变化。例如，选择压电式三向测力仪量程为5000n，固有频率为3.5khz。另外，三向测力传感器采集到的电荷信号可通过电荷放大器进行放大，并进一步转换成可采集的电压信号，传输给控制单元进行显示和处理。还可以测量涂层样品与测试叶片11之间高速碰磨时的碰磨实验数据，例如径向正压力、周向摩擦力等。

在一些实施例中，控制单元30可用于调取测试工况下测试叶片与机匣涂层之间的碰磨轨迹变化函数，控制单元按照预设的碰磨轨迹变化函数控制安装可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动。该碰磨轨迹变化函数可由待测试的发动机生产厂商提供，或通过发动机实际运行进行数据采集后拟合来获得，或根据测试要求进行设计。

对于某一型号的发动机来说，当该发动机慢车至100％n2r(高温起飞)，50％供油时，碰磨轨迹变化函数为：

径向方向：

0s≤t≤4.7s，x1＝0.0645t+0.48585；

轴向方向：

0s≤t≤2.605s，z2＝0.1153t；

2.605s＜t≤8s，z1＝-0.00073t³+0.18072t²-0.16764t+0.627396。

由此可看出碰磨轨迹变化函数在特定时段已不是匀速变化，而是高次多项式函数。本实施例按照该碰磨轨迹变化函数对侵入平台的控制，能够获得更加准确可靠的测试数据。

控制单元30还能够控制驱动机构12驱动所述测试叶片11按照测试工况转动，然后基于确定的碰磨零点，控制安装涂层样品24的侵入平台21相对于测试叶片11执行侵入运动。为了测试某种发动机工况下的碰磨实验数据，控制单元30可先控制驱动机构12使测试叶片11以测试工况下的速度进行旋转，以使测试工况与实际工况相匹配。此外，控制单元30还能够从所述数据测试仪器22获取所述涂层样品24与所述测试叶片11的碰磨实验数据，然后将所述碰磨实验数据与对应时刻下的所述侵入平台21的侵入位置数据一并记录。控制单元30可由设备控制主板或者上位机的硬件或软件实现。

在一些实施例中，控制单元30还包括：函数调取模块，用于调取测试工况下发动机叶片与机匣涂层之间的碰磨轨迹变化函数，控制单元按照预设的碰磨轨迹变化函数控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动。

在一些实施例中，控制单元30还包括：叶片控制模块，用于控制驱动机构驱动所述测试叶片按照测试工况转动。

在一些实施例中，控制单元30还包括：侵入控制模块，用于基于确定的碰磨零点，控制安装涂层样品的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动。

在一些实施例中，控制单元还包括：数据记录模块，用于从所述数据测试仪器获取所述涂层样品与所述测试叶片的碰磨实验数据，然后将所述碰磨实验数据与对应时刻下的所述侵入平台的侵入位置数据一并记录。

参考图1-3的可磨耗涂层性能测试系统实施例，本发明还提供了可磨耗涂层性能测试方法的几个实施例。如图4所示，为本发明可磨耗涂层性能测试方法的一实施例的流程示意图。在本实施例中，可磨耗涂层性能测试方法包括：

步骤200、在测试工况下旋转运行测试叶片；

步骤400、标定碰磨零点；该操作包括控制安装有可磨耗涂层的侵入平台以预设速度从初始位置向所述测试叶片侵入(例如匀速直线侵入)，在侵入过程中，同时利用声发射传感器和加速度传感器监测可磨耗涂层，并分别监测声发射传感器和加速度传感器输出的信号的强度是否超过各自的预设阈值，当首先监测到任一传感器输出的信号超过预设阈值时，则判定到达碰磨零点；

步骤600、基于确定的碰磨零点，控制安装有可磨耗涂层的侵入平台相对于测试叶片执行侵入运动；

步骤800、获取所述可磨耗涂层与所述测试叶片的碰磨实验数据，并记录。

在一些实施方案中，将可磨耗涂层与所述测试叶片的碰磨实验数据于对应时刻下的所述侵入平台的侵入位置数据一并记录。

上述步骤200-800可由控制单元统一执行，也可由多个控制器分别执行不同的控制操作，并相互通信。

下面通过具体实施例进一步阐述可磨耗涂层性能测试方法

实施例1

(1)取大气等离子喷涂工艺制备的铝硅聚苯酯封严涂层样品(涂层中al含量52.8wt％，si含量7.2wt％，聚苯酯含量40wt％)，涂层厚度2mm，试样为平板形状，涂层样品尺寸40mm×60mm×6mm，基体材质为不锈钢。

(2)取tc4钛合金模拟叶片，叶片叶尖尺寸为0.7mm×20mm，使用ta025a型螺旋测微器测量其试验前的高度平均值为20.101mm。

(3)将步骤(1)和步骤(2)中的封严涂层样品和模拟叶片装卡在矿冶科技集团有限公司研制的bgrimm-ast1000型高温高速可磨耗试验机上，安装测试叶片后的试验机半径为417.5mm。

(4)在涂层样品的背面贴附富士ae144a型磁吸式声发射传感器，传感器直径8mm，频率响应范围50-220khz，谐振频率140±20％khz，灵敏度71±3db；采用前置放大器的接线方式，将传感器与采样率6.25gs/s、记录长度不小于30m的示波器连接，将示波器调整至显示电压与时间曲线的模式。

(5)在装卡涂层样品的夹具上以螺栓连接方式安装上海振迪检测技术有限公司zd-510型加速度传感器，传感器频率响应范围1～7000hz，灵敏度35pc/g，最大横向灵敏度≤5％；以电压输出方式将加速度传感器与测量仪连接，将测量仪调整至显示电压-时间曲线的模式。

(6)设定高温高速碰磨试验参数为：温度150℃、叶片旋转线速度200m/s，侵入速率50μm/s，预设侵入程序为在到达碰磨零点后继续侵入10s后停止，预设侵入深度＝50μm/s×10s＝500μm。

(7)调整侵入平台，使叶片叶尖与涂层表面保持1.5mm的安全距离，开启bgrimm-ast1000型高温高速可磨耗试验机，使温度和线速度达到设定值后，以50μm/s侵入速率使涂层样品向旋转的叶片叶尖移动，同时观察步骤(4)和步骤(5)中所述示波器的电压-时间信号曲线和加速度测量仪的电压-时间曲线，首先观察到声发射传感器输出的电压信号的强度由基线值a0跳动增加至a1(突变信号)，a1＝1.3a0(增加幅度约30％)，判定到达碰磨零点，继续侵入10s后停止，平台退回，试验结束。

将碰磨试验后的封严涂层样品和测试叶片由试验机取下，使用dl91150型游标卡尺测量涂层磨痕的深度为523.7μm；使用ta025a型螺旋测微器测量叶片的高度磨损量为4μm；则该试验实际侵入深度＝涂层磨痕深度+叶片高度磨损量＝523.7μm+4μm＝527.7μm。与设定侵入深度500μm的相比，偏差仅为5.54％。

该实施例中，加速度传感器在声发射传感器反馈突变信号的2.3s后开始反馈较为明显的波动信号，可见，在线速度较低的情况下，加速度传感器灵敏度低于声发射传感器。

实施例2

(1)取大气等离子喷涂工艺制备的多孔氧化锆封严涂层样品(涂层中孔隙率28％，氧化钇含量7.62wt％，氧化锆含量92.18wt％)，涂层厚度2mm，试样为平板形状，涂层样品尺寸40mm×60mm×6mm，基体材质为镍基高温合金。

(2)取镍基高温合金模拟叶片，叶片叶尖尺寸为2mm×20mm，使用ta025a型螺旋测微器测量其试验前左、中、右的高度分别是20.141mm、20.124mm、20.163mm，平均值为20.143mm。

(3)将步骤(1)和步骤(2)中的封严涂层样品和模拟叶片装卡在矿冶科技集团有限公司研制的bgrimm-ast1000型高温高速可磨耗试验机上，安装测试叶片后的试验机半径为417.5mm。

(4)在涂层样品的背面贴附磁吸式声发射传感器(同实施例1)；采用前置放大器的接线方式，将传感器与采样率6.25gs/s、记录长度不小于30m的示波器连接，将示波器调整至显示电压与时间曲线的模式。

(5)在装卡涂层样品的夹具上以螺栓连接方式安装加速度传感器(同实施例1)；以电压输出方式将加速度传感器与测量仪连接，将测量仪调整至显示电压-时间曲线的模式。

(6)设定高温高速碰磨试验参数为：温度1080℃、叶片旋转线速度450m/s，侵入速率50μm/s，预设侵入程序为在到达碰磨零点后继续侵入10s后停止，预设侵入深度＝50μm/s×10s＝500μm。

(7)调整侵入平台，使叶片叶尖与涂层表面保持1.5mm的安全距离，开启bgrimm-ast1000型高温高速可磨耗试验机，使温度和线速度达到设定值后，以50μm/s侵入速率使涂层样品向高速旋转的叶片叶尖移动，同时观察步骤(4)和步骤(5)中所述示波器的电压-时间曲线和与加速度传感器连接的测量仪的加电压-时间曲线，首先观察到测量仪的电压信号的强度由基线值b0跳动增加至b1，b1＝1.7b0(增加幅度约70％)，判定到达碰磨零点，继续侵入10s后停止，平台退回，试验结束。

将碰磨试验后的封严涂层样品和测试叶片由试验机取下，使用dl91150型游标卡尺测量涂层磨痕的深度为442.4μm；使用ta025a型螺旋测微器测量叶片测试后高度平均值为20.039mm，叶片高度磨损量为104μm；则该试验实际侵入深度为＝涂层磨痕深度+叶片高度磨损量＝442.4μm+104μm＝546.4μm。实际侵入深度与预设侵入深度500μm的相比，偏差仅为9.28％。

该实施例中，当叶片叶尖线速度达到450m/s且侵入平台尚未开始移动时，由于叶片产生的风力及转子主轴震动等原因，侵入平台组件间已出现振摩擦及受力，声发射传感器有较高强度的反馈信号，当侵入平台开始移动到实验结束整个过程中均难以判断到声发射传感器的信号的强度是否发生明显突变。

由以上实施例1和2可知，通过以上实施例的方法能够精确标定碰磨零点的发生，进而能够控制试剂侵入深度与预设侵入深度偏差不大于10％。

本说明书中多个实施例采用递进的方式描述，各实施例的重点有所不同，而各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其整体以及涉及的模块功能与方法实施例中的内容存在对应关系，因此描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

尽管本发明的实施方式已经得到详细的描述，但本领域技术人员将理解:根据已经公开的所有教导，可以对细节进行各种修改和变动，并且这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。