[發明專利]一種檢驗渦輪盤榫槽可達性的試片和評估方法

有效

• 申請號: 202010386912.2
• 申請日: 2020-05-09
• 公開（公告）號: CN111551460B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 羅學昆;王欣;王強;馬世成;宇波;湯智慧
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40;G01N23/00;G01L5/00;G01B21/30;G01B11/30;G01N1/32
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種檢驗渦輪盤榫槽噴丸可達性的評估方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

1.1加工一個渦輪盤模擬件，在榫槽的榫齒的受力面或非受力面制作一個凹槽，根據該凹槽的尺寸制作一個與待噴丸的渦輪盤尺寸、材質相同的試片，將試片嵌入凹槽內，兩者呈間隙配合；

1.2將嵌入試片的渦輪盤模擬件噴丸：采用多角度斜射噴丸工藝方法對渦輪盤模擬件榫槽的榫齒的受力面或非受力面進行噴丸強化；

1.3試片檢驗：取下試片，將試片均分為上、中和下3個部分，并采用如下方法進行檢驗：

1.3.1、表面粗糙度R檢驗

在上、中和下部每個部分選取3個測量點，各測量1次，取平均值后，獲得上、中和下部的表面粗糙度值R_up、R_mid和R_down；

1.3.2、表面殘余壓應力S檢驗

分別測量噴丸后的試片表面殘余應力值，在上、中和下部每個部分選取3個測量點，各測量1次，取平均值后，獲得上、中和下部的表面殘余壓應力值S_up、S_up和S_down；

1.3.3、硬化層厚度D檢驗

將試片鑲樣獲得金相試樣，并將與被噴丸面相垂直的橫截面進行拋光，獲得被噴丸面沿深度方向的顯微硬度分布，從而獲得硬化層厚度；在上、中和下部每個部分選取3個測量點，各測量1次，取平均值后，獲得上、中和下部的硬化層厚度D_up、D_mid和D_down；

1.4、噴丸可達性判定

噴丸可達性程度F計算公式如下：

F＝a*R+b*S+c*D， ………………………………………… (1)

其中，a為表面粗糙度系數、b為表面殘余應力系數、c為硬化層厚度系數

計算在不同多角度斜射噴丸工藝條件下獲得的F值：將R_up、R_mid和R_down；S_up、S_mid和S_down；D_up、D_mid和D_mid分別代入公式中求出F _up、F_mid F _down值；F值趨近于1效果最佳，通過得到的F _up、F_mid F _down值判定該工藝的噴丸可達性程度，擇優選定最終工藝X_optimized。

2.如權利要求1所述的檢驗渦輪盤榫槽噴丸可達性的評估方法，其特征在于：所述表面粗糙度系數a、為表面殘余應力系數b、為硬化層厚度系數c值的是通過以下方法得到：

取一件所述試片作為對照試片，將該試片放置在噴丸工作臺上，采用直射噴丸工藝方法對該對照試片的待噴丸面進行噴丸；通過三組直射噴丸工藝Y1，Y2和Y3，按照步驟1.3.1至1.3.3所述方法獲得在相同的渦輪盤榫槽材質和結構條件下的三組值R1、S1、D1，R2、S2、D2和R3、S3、D3，將三組值分別代入公式(1)中，設定直射噴丸工藝方法為無干涉遮擋，F＝1，換算得到a、b和c值。

3.如權利要求1所述的檢驗渦輪盤榫槽噴丸可達性的評估方法，其特征在于：所述渦輪盤模擬件，以鋼錠或鋁合金錠為毛坯，通過機械加工或增材制造方法獲得。

4.如權利要求1所述的檢驗渦輪盤榫槽噴丸可達性的評估方法，其特征在于：所述試片嵌入凹槽內時采用速干膠水、萬能膠水或雙面膠固定，取下試片前采用丙酮或汽油溶解并去除掉速干膠水、萬能膠水或雙面膠。

5.如權利要求1所述的檢驗渦輪盤榫槽噴丸可達性的評估方法，其特征在于：所述表面粗糙度檢驗采用白光干涉儀或劃痕儀測量噴丸后的試片的表面粗糙度值。

6.如權利要求1所述的檢驗渦輪盤榫槽噴丸可達性的評估方法，其特征在于：所述表面殘余壓應力依照標準GB/T 7704《無損檢測X射線應力測定方法》檢驗。