[发明专利]重型燃机带涂层透平叶片基体裂纹涡流检测探头及制作方法

说明书

本发明公开了一种重型燃机带涂层透平叶片基体裂纹涡流检测探头及制作方法，属于无损检测领域，该探头包括：磁芯，激励线圈，检测线圈，外壳，以及探头底部密封块等。该制作方法包括：制作圆柱体磁芯；绕制激励线圈和检测线圈；加工探头外壳；制作探头底部密封块；用探头底部密封块对外壳底部进行封堵；连接信号传输线。本发明涡流检测探头对带涂层透平叶片基体裂纹信号敏感度高，能够与叶片型面很好的贴合，减小因探头摇晃和提离产生的干扰，能够有效检出最小尺寸为深度＝0.1mm、长度＝2mm的带涂层透平叶片基体裂纹缺陷，探头底部密封块的柔性橡胶泥层和绝缘胶布层便于拆卸、更换。

技术领域

本发明属于涡流检测技术领域，具体涉及一种重型燃机带涂层透平叶片基体裂纹涡流检测探头及制作方法。

背景技术

透平叶片是重型燃机的核心部件，由具有优异高温力学性能的高温合金制成。为提高透平叶片的使用温度、抗腐蚀和氧化能力，延长使用寿命，透平叶片表面喷涂有热障涂层(Thermal Barrier Coatings，TBCs)或抗氧化涂层(Anti-Oxidation Coating，AOC)。由具有优异高温力学性能和抗氧化腐蚀能力的高温合金制成。透平叶片工作环境恶劣，服役过程中受热应力、离心应力(透平动叶片)、气流冲击力、振动应力等载荷的综合作用，叶片基体易萌生裂纹，危及燃机的安全运行。因此，为保证燃机的安全可靠运行，非常有必要对透平叶片基体裂纹进行无损检测与评估。

涡流检测技术作为五大常规无损检测技术之一，对被检工件表面或近表面裂纹缺陷很灵敏，是进行透平叶片基体裂纹检测的有效方法。涡流检测探头是涡流检测系统的重要组成部分，是进行裂纹缺陷识别、尺寸定量、位置确定的重要工具。透平叶片的叶型为曲率渐变的弧面，现有透平叶片涡流检测探头在检测过程中由于不能与叶片不同位置处的型面有效贴合，易发生提离和摇晃，产生较大的干扰信号，导致误判和漏检的概率增大，不适用透平叶片基体裂纹缺陷检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种重型燃机带涂层透平叶片基体裂纹涡流检测探头及制作方法，用于重型燃机透平叶片基体裂纹涡流检测。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

重型燃机带涂层透平叶片基体裂纹涡流检测探头，包括具有中空腔体且一端开口的外壳，以及平行设置在外壳内的激励磁芯和检测磁芯，激励磁芯和检测磁芯上分别螺旋缠绕有激励线圈和检测线圈，激励线圈和检测线圈分别通过信号传输线引出至外壳外，外壳的开口端设置有探头底部密封块。

本发明进一步的改进在于，外壳采用塑钢制成。

本发明进一步的改进在于，外壳的外径为5mm～7mm。

本发明进一步的改进在于，激励磁芯和检测磁芯均选用锰-锌铁氧体。

本发明进一步的改进在于，锰-锌铁氧体的直径为1mm～2mm，长度为4mm～6mm。

本发明进一步的改进在于，激励线圈和检测线圈均选用高强度漆包铜线。

本发明进一步的改进在于，铜线直径为0.05mm～0.08mm。

本发明进一步的改进在于，探头底部密封块依次由硬质橡胶层、柔性橡胶泥层和绝缘胶布层组成，且硬质橡胶层靠近外壳的开口端设置。

本发明进一步的改进在于，硬质橡胶层厚度小于1.5mm，柔性橡胶泥层厚度小于2mm。

重型燃机带涂层透平叶片基体裂纹涡流检测探头的制作方法，包括以下步骤：

第一步：制作锰-锌铁氧体圆柱体磁芯2个；

第二步：绕制涡流检测激励线圈1个和检测线圈1个，线圈内径为1.5mm～2.5mm，外径为4mm～6mm；

第三步：将涡流检测激励线圈和检测线圈分别套在对应的磁芯上，并固定；