[发明专利]涡轮转子叶片叶冠堆焊层高温耐磨性能检测方法

说明书

本发明公开了涡轮转子叶片叶冠堆焊层高温耐磨性能检测方法，采用平面试块表面堆焊耐磨层材料代替叶片叶冠的堆焊层，在高温摩擦试验机上对试块进行摩擦试验，试验工作应力通过计算叶片工作过程中的实际工作应力确定，试验温度通过计算叶片叶冠位置工作过程中的实际温度确定，采用称重法以及样品堆焊层的厚度变化来评价堆焊层的高温耐磨性能。本发明可准确的掌握涡轮转子叶片叶冠堆焊层在高温下的磨损性能。

技术领域

本发明属于试验与测试技术领域，涉及一种用于测试涡轮转子叶片叶冠堆焊层高温耐磨性能的检测方法。

背景技术

涡轮转子叶片是航空发动机上最重要的零部件之一，在发动机工作过程中，涡轮叶片主要承受离心应力、弯曲应力、振动应力，气动应力及热应力等的作用，在这些应力的作用下，使得涡轮转子叶片的叶冠存在挤压磨损现象，当挤压磨损量超过一定的范围后，会造成叶片之间的间隙超过设计要求规定的值，从而使得叶片的受力状态局部发生较大的变化，严重情况下涡轮叶片会发生掉冠，导致飞行事故的发生。目前，常在涡轮转子叶片的叶冠堆焊耐磨层材料，以增加叶冠啮合面的耐磨性能。研究涡轮叶片叶冠堆焊层高温下的性能具有较大的工程实际意义，基于此，亟需提出一种用于测试涡轮转子叶片叶冠堆焊层高温耐磨性能的检查方法。

发明内容

本发明旨在提出一种用于测试涡轮转子叶片叶冠堆焊层高温耐磨性能的检查方法,掌握涡轮转子叶片叶冠堆焊层在高温下的磨损性能。

本发明的核心原理包括以下几个方面：

(1)采用平面试块表面堆焊耐磨层材料来代替叶片叶冠的堆焊层。

(2)通过计算叶片工作过程中的实际工作应力来确定试验工作应力。

(3)通过计算叶片叶冠位置工作过程中的实际温度来确定试验温度。

(4)采用称重法来和样品堆焊层的厚度变化来确定堆焊层的高温耐磨性能。

(5)试验采用GW-MS500高温摩擦试验机进行。

为达到上述目的，本发明创造的目的是通过下述的技术方案实现的：

涡轮转子叶片叶冠堆焊层高温耐磨性能检测方法，采用平面试块表面堆焊耐磨层材料代替叶片叶冠的堆焊层，在高温摩擦试验机上对试块进行摩擦试验，试验工作应力通过计算叶片工作过程中的实际工作应力确定，试验温度通过计算叶片叶冠位置工作过程中的实际温度确定，采用称重法以及样品堆焊层的厚度变化来评价堆焊层的高温耐磨性能。

优选的，所述平面试块包括上静试块、下静试块和动试块，动试块位于上静试块、下静试块之间。

优选的，所述动试块包括一对平行且均为平面的上、下表面；所述上静试块、下静试块包括一凸起，凸起的端面为平面；所述动试块上、下表面分别与上静试块、下静试块凸起的端面对应。

优选的，所述动试块上、下表面以及上静试块、下静试块凸起的端面堆焊有耐磨材料层。

优选的，所述上静试块、下静试块还包括一与凸起相连的基体，且基体的水平截面大于凸起的水平截面。

优选的，摩擦试验前，采用酒精超声波分别清洗上静试块、下静试块和动试块，用热风吹干后，分别记录每个试块的重量及高度。

优选的，摩擦试验完毕后，待试块冷却后采用酒精超声波分别清洗上静试块、下静试块和动试块，用热风吹干后，分别记录每个试块试验后的重量及高度。

优选的，摩擦试验完毕后，绘制磨擦次数或时间与磨损量的关系曲线图，以及磨擦次数或时间与磨损深度的关系曲线图。