[發明專利]一種航空發動機渦輪葉片表面產物層分析方法

有效

• 申請號: 202010318287.8
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111487272B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 李艷明;劉歡;韓振宇;李青;王全
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G01N23/2251
• 分類號: G01N23/2251;G01N23/2202;G01N23/207;G01N23/20008;G01B11/22
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

1.一種航空發動機渦輪葉片表面產物層分析方法，其特征在于，包括：

步驟一：采用金剛石線切割機對渦輪葉片進行切割取樣，獲取切割試樣；所述渦輪葉片包括低壓渦輪工作葉片、低壓渦輪導向葉片、高壓渦輪工作葉片以及高壓渦輪導向葉片；

步驟二：將部分所述切割試樣制作成金相試樣，具體包括：

對部分所述切割試樣進行表面噴金，并采用化學鍍鎳方法對所述切割試樣的表面產物層進行鍍鎳層保護，制取金相試樣；

采用樹脂鑲嵌料對所述金相試樣進行鑲嵌后，依次進行磨制、拋光、清洗以及烘干；

所述化學鍍鎳方法包括：

在燒杯中加入去離子水，將硫酸鎳、檸檬酸、檸檬酸鈉、丁二酸鈉、檸檬酸氫鈉、十二烷基硫酸鈉以及十二烷基磺酸鈉加入燒杯中；

對燒杯中的溶液進行加熱，當達到預置溫度時，將噴金后的所述切割試樣放入燒杯，將次亞磷酸鈉加入燒杯中，直至反應結束；

燒杯中的溶液組成包括：1~2L的去離子水，25~30g/L的硫酸鎳，5~10g/L的檸檬酸和檸檬酸鈉，5~10g/L的丁二酸鈉和檸檬酸氫鈉，5~10g/L的十二烷基硫酸鈉和十二烷基磺酸鈉，15~20g/L的次亞磷酸鈉；

步驟三：

采用掃描電子顯微鏡對所述切割試樣進行產物層表面形貌分析，獲取所述切割試樣的產物層表面形貌，以及采用能譜儀對所述切割試樣進行產物層表面成分分析，獲取所述切割試樣表面元素組成；

采用掃描電子顯微鏡對所述金相試樣進行產物層內部形貌分析,?獲取所述金相試樣的產物層內部形貌，以及采用能譜儀對所述金相試樣進行產物層內部成分分析，獲取所述金相試樣內部元素組成及其變化規律；

步驟四：

采用X射線衍射儀對所述切割試樣進行產物層表面物相分析，獲取所述切割試樣的表面產物組成；

采用X射線衍射儀對所述金相試樣進行產物層內部物相分析，獲取所述金相試樣的內部產物組成；

步驟五：對所述金相試樣進行化學腐蝕，使所述金相試樣的基體和產物層顯現不同的形貌特征，并通過視頻顯微鏡測量工具軟件測量所述金相試樣的產物層平均深度，所述金相試樣的產物層平均深度為同一截面下不同的深度產物層的面積與對應產物層的橫向寬度之間的比值。

2.根據權利要求1所述的航空發動機渦輪葉片表面產物層分析方法，其特征在于，步驟二中，所述采用化學鍍鎳方法對所述切割試樣的表面產物層進行鍍鎳層保護過程中，對燒杯中的溶液進行加熱達到的預置溫度為85℃~90℃，實驗時間為30~90min。

3.根據權利要求2所述的航空發動機渦輪葉片表面產物層分析方法，其特征在于，步驟二中，所述切割試樣的鍍鎳層厚度為5~15mm。

4.根據權利要求1所述的航空發動機渦輪葉片表面產物層分析方法，其特征在于，步驟二中，采用400～2000#水砂紙對所述金相試樣進行磨制，采用W1.5~W2.5的金剛石研磨膏對所述金相試樣進行拋光，并采用丙酮或者酒精對所述金相試樣進行超聲清洗。