[发明专利]一种超声波涂层检测方法

说明书

一种超声波涂层检测方法，用于对航空发动机的零部件的基体上的涂层进行检测，包括如下步骤：将基体上的涂层朝下水平放置于水槽中，调整探头的焦点位于基体底面上；通过预先拟合的超声波检测设备的反射回波信号高度与涂层和基体的结合缺陷的比率的函数曲线，插值获得扫描得到的反射回波信号高度所对应的涂层与基体的结合缺陷的比率，以判断结合质量是否合格。本发明通过上述优化的超声波涂层检测步骤，提供了一套超声波检测的数值标准，检测过程可以全数字化自动完成，提高了测量精度和效率，可广泛应用于航空发动机的涂层的无损检测，可以可靠保证涂层结合质量。

技术领域

本发明涉及一种航空发动机涂层检测技术，尤其是一种利用超声波对航空发动机的零部件上的涂层进行检测的方法，特别涉及一种超声波涂层检测方法。

背景技术

航空发动机中，需要在部分零件上喷涂AlSi 6％材料(Al94％+Si6％的合金)的磨耗封严涂层，以保证这些零件的封严性。现有航空发动机制造厂商对该类零件涂层质量的检验仅限于目视检查其表观质量，而涂层与基体的结合质量只能靠工艺保证，没有任何无损检测方法，这样一来，一旦喷涂工艺过程失控，就可能导致因涂层结合质量差而造成涂层脱落零件失效的事故，进而危害发动机的安全。

喷涂件的结合性缺陷一般就是涂层与基体脱离缺陷，这类缺陷是面积型缺陷(即厚度方向的尺寸很小)，根据缺陷形态特点，可考虑采用红外、超声等无损检测技术进行检验。由于红外检验时需要给零件加载，操作条件要求比较苛刻，且检验灵敏度不高，不利于小缺陷的检出。

超声波探伤技术是一种常规现有技术，能够利用超声进行可靠的无损检测。例如，中国专利申请CN 201510196255.4中公开了一种金属板材的超声波检测方法，采用频率为10～15MHz的水浸式探头检测板材的不连续性图像，如果被检测金属板材的某个不连续性图像比验收方法规定的不连续性图像尺寸大，则该不连续性被判定为不合格；反之为合格。该方法在检测板材的时候，对于焦距的设置很随意，即观察金属板材上表面反射回波的波高直至波高出现最大值，但是最大值应当出现在缺陷深度，但是缺陷深度并不是固定的，因此上述现有技术只能用于缺陷较多、较明显的一般质量要求不高的场合，对于检测质量要求极高的航空发动机涂层的定量检测缺乏精确的设定标准，即，该现有技术没有提供判断超声波检测的数值标准。同样的，类似中国专利申请CN 201310472205.5中公开的无间隙度超声检测方法虽然用到金相分析进行证实，但是提供的也是定性的分析，也没有可供参考的定量的数值判断标准。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超声波涂层检测方法，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种超声波涂层检测方法，用于利用超声波检测设备对航空发动机的零部件的基体上的涂层进行检测，所述方法包括如下步骤：将所述基体上的涂层朝下水平放置于水槽中，将所述超声波检测设备的超声波探头放置于所述基体的上方，所述超声波探头为水浸点聚焦探头，工作频率为10MHz～25MHz，焦点尺寸：≤0.8mm；调整所述探头的焦点位于所述基体底面上；将所述基体与水界面的反射回波信号高度调至所述超声波检测设备满屏的100％；启动所述超声波检测设备进行扫描，其中扫查步进≤0.2mm；采样间距≤0.2mm；重复频率≥1280Hz；通过预先拟合的所述超声波检测设备的反射回波信号高度与所述涂层与所述基体的结合缺陷的比率的函数曲线，插值获得扫描得到的反射回波信号高度所对应的所述涂层与所述基体的结合缺陷的比率，以判断所述涂层与所述基体的结合质量是否合格。

优选地，扫描得到的反射回波信号高度小于等于所述超声波检测设备满屏的65％，则判断所述涂层与所述基体的结合质量合格。

优选地，扫描得到的反射回波信号高度大于等于所述超声波检测设备满屏的80％，则判断所述涂层与所述基体完全脱离。

优选地，扫描得到的反射回波信号高度小于所述超声波检测设备满屏的80％，大于所述超声波检测设备满屏的65％，则判断所述涂层与所述基体部分脱离。