[發明專利]一種渦輪葉片內腔殘芯檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202210377729.5
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114705718A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 尚勇;裴延玲;張雙琪;李樹索;宮聲凱
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01J5/48
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉芳

本發明公開了一種渦輪葉片內腔殘芯檢測方法及系統，涉及葉片無損檢測技術領域，所述方法，包括：獲取目標溫度場分布圖像；目標溫度場分布圖像是對處于第一設定條件下的目標渦輪葉片進行溫度采集得到的；第一設定條件為目標渦輪葉片處于第一設定溫度下的冷氣流中，且向目標渦輪葉片內通入第二設定溫度的熱氣流；將目標溫度場分布圖像與無殘芯溫度場分布圖像進行對比，確定目標渦輪葉片內部是否存在殘芯。本發明能實現對渦輪葉片內腔殘芯的高精度無損檢測。

技術領域

本發明涉及葉片無損檢測技術領域，特別是涉及一種渦輪葉片內腔殘芯檢測方法及系統。

背景技術

近年來隨著中國航空發動機制造業的不斷發展，耐高溫零件的形狀和尺寸愈加復雜化?？招臏u輪葉片作為航空發動機的關鍵部件，因具有溫度交變頻繁、受力狀態和使用環境復雜、工作可靠性和壽命要求高等特點，被研究人員廣泛關注。

空心渦輪葉片通常使用陶瓷型芯形成復雜的內腔結構，當葉片成形后，采用物理、化學或物理-化學相結合的脫芯方法對陶瓷型芯進行脫除。但是目前的脫芯工藝難以保證完全清除陶瓷型芯，內腔中殘余的型芯不僅會影響工作時葉片中的冷卻氣流的正常流動，降低冷卻效果，而且可能堵塞葉身上用于冷卻的氣膜孔，造成葉片局部高溫和過早失效，給發動機帶來巨大的安全隱患。因此在葉片制備過程中，對葉片內腔的殘芯檢測成為了至關重要的一個環節。

發明內容

基于此，本發明實施例提供一種渦輪葉片內腔殘芯檢測方法及系統，以實現對渦輪葉片內腔殘芯的高精度無損檢測。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種渦輪葉片內腔殘芯檢測方法，包括：

獲取目標溫度場分布圖像；所述目標溫度場分布圖像是對處于第一設定條件下的目標渦輪葉片進行溫度采集得到的；所述第一設定條件為所述目標渦輪葉片處于第一設定溫度下的冷氣流中，且向所述目標渦輪葉片內通入第二設定溫度的熱氣流；

將所述目標溫度場分布圖像與無殘芯溫度場分布圖像進行對比，確定所述目標渦輪葉片內部是否存在殘芯。

可選地，所述無殘芯溫度場分布圖像的確定方法為：

對處于第二設定條件下的無殘芯渦輪葉片進行溫度采集得到所述無殘芯溫度場分布圖像；所述第二設定條件為所述無殘芯渦輪葉片處于第一設定溫度下的冷氣流中，且向所述無殘芯渦輪葉片內通入第二設定溫度的熱氣流。

可選地，所述將所述目標溫度場分布圖像與無殘芯溫度場分布圖像進行對比，確定所述目標渦輪葉片內部是否存在殘芯，具體包括：

判斷所述目標溫度場分布圖像與所述無殘芯溫度場分布圖像之間是否存在差異區域；

若是，則確定所述目標渦輪葉片內部存在殘芯；

若否，則確定所述目標渦輪葉片內部無殘芯。

可選地，在所述將所述目標溫度場分布圖像與無殘芯溫度場分布圖像進行對比，確定所述目標渦輪葉片內部是否存在殘芯之后，還包括：

若所述目標渦輪葉片內部存在殘芯，則根據所述差異區域確定所述目標渦輪葉片內部存在的殘芯的位置和大小。

可選地，所述第一設定溫度為25℃；所述第二設定溫度的范圍為100℃-200℃。

可選地，所述冷氣流的流速為5m/s-10m/s；所述熱氣流的流速為1L/min-52L/min。

本發明還提供了一種渦輪葉片內腔殘芯檢測系統，包括：

溫度圖像獲取模塊，用于獲取目標溫度場分布圖像；所述目標溫度場分布圖像是對處于第一設定條件下的目標渦輪葉片進行溫度采集得到的；所述第一設定條件為所述目標渦輪葉片處于第一設定溫度下的冷氣流中，且向所述目標渦輪葉片內通入第二設定溫度的熱氣流；