[發明專利]鈦合金葉輪表面完整性檢測方法

在審

• 申請號: 201210497611.2
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN102998312A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 田麗波;李鐵軍;郭君偉;王鐵海;劉可;鄭洪濤;薄錫金;雷云蓮;馬瑞;王靜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱東安發動機（集團）有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/64;G01B21/30;G01L1/25
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種鈦合金葉輪表面完整性檢測方法，其特征是，所述的方法包括以下步驟：

（1）準備好被檢測的鈦合金葉輪零件；

（2）目視檢測葉輪的外觀：目視零件的外觀表面是否有明顯的劃痕及表面不連續性缺陷；

（3）檢測葉輪表面粗糙度：

1）將零件固定安裝在粗糙度測量機上；

2）設定粗糙度檢測評定長度為2～5mm；

3）測量零件輪轂表面粗糙度Ra值：在輪轂同一位置按圓周方向均布，選取任意3～5點作為測量面，在每一點上沿徑向和周向兩個方向分別測量取值；

4）測量零件外直徑表面、葉輪背面、葉輪葉尖表面的粗糙度Ra值：每一個部位至少任取3個點，在每一點上沿徑向和周向兩個方向分別測量取值；

5）打印粗糙度測量曲線；

（4）測量葉輪表面殘余應力分布情況：

1）殘余應力分析采用X射線衍射方法進行，使用的設備包含下列測量參數：

有關聯不確定性的主要應力值符合兩標準偏差：σ±Δσ；

切應力值：τ；

強度比：RI；

衍射波峰的整體寬度：LI；

2）將被測零件放置在儀器測量臺上，選取測量衍射和探測條件：

靶板：銅；

濾板：鎳；

波長：1.5401um；

衍射角度：141°；

物質常量：S1=-2.639×10MPa^–1和S2?=11.898×10^–6?MPa^–1；

在-39°和+39°之間的至少可以使用9β角；

3）定義衍射分離角度的位置，并保證：

衍射波峰整體寬度LI：0.8×平均寬度≤L1≤1.2×平均寬度；

每個衍射波峰凈高≥300個脈沖；

4）按照設計圖樣要求選取測量點，對每個測量點的殘余應力必須在軸向和徑向兩個方向測定；

5）給出每個測量點的實際測量值；

（5）檢測葉輪表面微觀缺陷：

1）對葉輪外表面進行常規熒光檢測；

2）對葉輪內腔表面進行常規渦流檢測；

（6）檢測葉輪表面加工硬化缺陷

1）按照設計圖樣要求選取需要檢測部位；?

2）制備試樣：對每處檢測部位切取軸向和徑向2個試樣并制備金相試樣，制備金相試樣時，試樣檢驗面垂直于切割表面；

3）拋光：將試樣鑲嵌在試片固定劑中，檢測表面向上，然后用500～1000粒度的金相砂紙拋光試片至呈鏡面狀；

4）化學腐蝕：采用體積比為2%～3%的硝酸、3%～5%的氫氟酸、其余為蒸餾水的液體對試件進行浸泡，時間為20～80秒；

5）觀測：在200倍的放大率的光學顯微鏡下進行表面結構觀測，對比加工表面及心部組織是否存在差異，觀察晶粒取向和結構判定是否存在加工硬化層；

（7）檢測葉輪表面是否有燒傷缺陷

1）對零件表面進行除油：使用丙酮清洗，去除尤其是機械加工過程中造成的污染，同時用毛刷刷洗需檢驗的部位；

2）使用清潔干燥的壓縮空氣吹干零件；?

3）配制金相酸蝕溶液，酸蝕溶液的體積比為：10%～13%?的硝酸、0.5%～1.5%氫氟酸、其余為蒸餾水；將零件在室溫浸入酸蝕溶液中，并使用磁力攪拌裝置攪拌酸蝕溶液，酸蝕時間在1.5～2.5分鐘之間；

4）用水清洗被酸蝕的表面去除殘余的酸蝕溶液；

5）使用清潔干燥的壓縮空氣吹干零件；

6）使用放大倍率6到40倍的雙筒放大鏡觀測零件的酸蝕表面，檢測是否存在磨削燒傷；

（8）最終判定。