[发明专利]一种燃机叶片涂层高效热冲击联合性能测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及热障涂层热冲击联合性能检测设备，具体地讲是燃机叶片热障涂层高效热冲击性能联合测试装置。

背景技术

随着燃气轮机向着高进气温度方向的发展,热端部件的使用温度要求越来越高，已达到高温合金和单晶材料的极限状况。它们处于高温氧化和高温气流冲蚀等恶劣环境中，承受温度高达1100℃，已超过了高温镍合金使用的极限温度1075℃。而将金属的高强度、高韧性与陶瓷的耐高温的优点结合起来所制备出的热障涂层能大大改善上述问题。

热障涂层（TBC）是目前高温防护性能最佳、应用前景最好的表面防护涂层之一。但目前只能通过金相观察微观组织来判断试验件的性能，缺乏对试验件进行热性能检测的专业设备。而抗热冲击性是检验热障涂层性能的重要标准，因此建立一套检测涂层抗热冲击性能的设备十分迫切。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种燃机叶片热障涂层高效热冲击性能联合测试装置，该装置能够模拟出骤冷骤热环境，测试比较研制出的多种新型热障涂层或其它高温涂层试样的使用寿命，为实现涂层研发提供更多的数据支持。

实现本发明的技术方案是：一种燃机叶片涂层高效热冲击联合性能测试装置，包括高温电炉系统、冷却水系统、风冷系统、试片呈放装置、控制系统；所述试片呈放装置包括设在行车机构上的试件篮和试件呈座，所述试件篮通过行车机构往返于高温电炉系统与冷却水系统之间；所述试件呈座通过行车机构往返于高温电炉系统与风冷系统之间。

所述冷却水系统包括冷却水槽、沥水板、过滤板、风干机、循环水泵、冷却管、加热棒；所述冷却水槽上部设有沥水板和风干机；冷却水槽内设有过滤板，该过滤板上有循环水泵；所述冷却管和加热棒设在过滤板下方。

所述循环水泵、冷却管、加热棒由各自控制装置控制，并分别与温度监测控制器连接。

所述风冷系统包括离心风机、接近开关，并与控制系统相连。

所述高温电炉系统为二工位钟罩式电阻炉。

所述行车机构为直线导轨行车机构。

所述试件篮采用高温合金材料制成，其上部有篮把，底部有多个小孔。

所述试件呈座用碳化硅结合氮化硅陶瓷材料制成，其底部设计有流道孔。

所述控制系统包括PLC控制器和人机界面系统；该系统自动对离心风机进行控制，实现自然风冷或强制风冷，自行对试验次数进行记录和显示加热或冷却时间。

本发明的有益效果是：

1、实验过程中，行车机构会来回切换试件篮与试件呈座，让试件始终有一个处于加热保温状态，另一试件处于冷却状态，提高实验效率及具备同时进行热冲击联合试验的条件。

2、可以对同一批试件，左边在冷却水槽中进行水冷冲击，右边通过离心风机进行强制风冷冲击或自然冷却，这样方便比较试片性能，具备对比性。

3、同时也可以只对试件进行强制风冷或自然风冷两种热冲击实验，并且本发明燃机叶片涂层高效热冲击联合测试装置可以实现完全自动化及记录实验次数。

附图说明

图1为本发明结构立体示意图；

图2为图1的后视立体示意图；

图3为本发明冷却水系统示意图；

图4为本发明装置中的试件篮示意图；

图5为本发明装置中的试件呈座示意图。

图中标号：1—风干机，2—沥水板，3—循环水泵，4—过滤板，5—冷却管，6—加热棒，7—试件篮，8—冷却水槽，9—二工位钟罩式高温电炉，10—离心风机，11—试件呈座，12—行车机构，13—控制柜，14—排水阀，15—篮把，16—小孔，17—试件，18—流道孔。

具体实施方式