基于超聲的熱障涂層厚度檢測方法研究.pdf

1、隨著航空發(fā)動機的飛速發(fā)展,渦輪發(fā)動機的前端進口溫度越來越高,渦輪葉片長期工作在十分惡劣的高溫、高壓環(huán)境中。熱障涂層就是為了保護葉片不被高溫氧化和腐蝕應運而生的。基于涂層材料與基體材料的物理性能以及熱物理參數(shù)的巨大差異,涂層在制備過程中可能產生裂紋、氣孔、界面結合薄弱、厚度不均勻等各種缺陷;涂層的質量嚴重影響著葉片的使用壽命以及可靠性。
　　本文根據(jù)超聲波在涂層中的實際傳播情況建立理論傳播模型,針對涂層超聲回波信號在時域內無法直接識

2、別出和涂層厚度有關的參量的問題?；跓嵴贤繉优c超聲信號的交互作用關系,分別從時域和頻域內對超聲信號進行分析,試圖從中挖掘出蘊含的有效表征涂層厚度的特征參量信息,并利用特征參量來計算涂層的厚度值。通過與掃描電子顯微鏡所測出的厚度值進行對比,進而評價這些方法對超聲無損檢測厚度方法的適用性及其精確度。
　　在頻域內通過對涂層信號與基體信號求反卷積、歸一化處理,從多因素影響的綜合響應中分離出涂層的特征信號,對涂層的該特征信號求取超聲反射系

3、數(shù)幅度譜來表征涂層的厚度;在時域內分別利用小波變換模極大值和 Lipschitz指數(shù)檢測信號奇異性的優(yōu)秀特性來檢測信號在涂層上下表面的突變時間點,借此來計算出涂層的厚度。
　　本文研究的熱障涂層厚度范圍為80~150μm,通過對三種方法所測得數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)擬合、相關性分析發(fā)現(xiàn):Lipschitz指數(shù)測厚的結果波動較大,但其總體反映水平最好,在求取涂層厚度的平均值時應該使用Lipschitz指數(shù);WTMM分析法和頻譜分析法的殘差平方和