[發(fā)明專利]一種粉末盤超聲檢測方法

無效

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• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102435673A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董德秀;熊瑛;段占峰;李永;柏鎮(zhèn)
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽黎明航空發(fā)動機（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/24
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了超聲檢測領(lǐng)域，特別涉及了一種高推比新型航空發(fā)動機粉末盤的超聲檢測方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動機的渦輪盤是飛機發(fā)動機的關(guān)鍵件，在高溫的工作環(huán)境下承受較高載荷，工作條件十分苛刻；粉末高溫合金是制造高推比新型發(fā)動機渦輪盤的較佳材料，其特點是晶粒細(xì)小、組織均勻、無宏觀偏析、合金化程度高、屈服強度高、疲勞性能好，粉末盤（粉末高溫合金渦輪盤）的缺點是導(dǎo)致疲勞斷裂的臨界缺陷尺寸微小，微小缺陷也將嚴(yán)重影響零件的使用性能，甚至造成災(zāi)難性的后果。常規(guī)超聲檢測技術(shù)無法檢出粉末盤中的微小缺陷，因此采用先進(jìn)的超聲檢測技術(shù)對粉末盤進(jìn)行質(zhì)量控制，保證零件的安全使用，具有非常重要的意義。

傳統(tǒng)高溫合金超聲波檢測采用的是單個水浸聚焦探頭，將探頭焦點落在零件表面或某一區(qū)域，焦柱區(qū)檢測靈敏度最高，導(dǎo)致零件不同檢測區(qū)域檢測靈敏度不同，不能保證零件的全厚度范圍內(nèi)的高靈敏度檢測。???

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：提供了一種超聲檢測方法，所述方法采用多個水浸聚焦探頭對零件進(jìn)行分區(qū)檢測，通過控制檢測工藝參數(shù)實現(xiàn)了對零件的不同深度、全厚度范圍內(nèi)的高靈敏度檢測，保證了對小缺陷的檢測。

技術(shù)方案：本發(fā)明通過對超聲檢測參數(shù)進(jìn)行選擇，采用水浸聚焦探頭分區(qū)檢測實現(xiàn)了對FGH96粉末高溫合金渦輪盤中微小缺陷的檢測，所述超聲檢測參數(shù)包括：粉末盤標(biāo)準(zhǔn)件、超聲檢測系統(tǒng)、探頭（1）、檢測區(qū)域和檢測靈敏度；所述探頭（1）采用水浸聚焦探頭；其特征在于：所述檢測區(qū)域根據(jù)探頭（1）在鋼中的焦柱區(qū)（3）長度確定；所述檢測靈敏度是將探頭（1）焦柱區(qū)（3）放到粉末盤（2）超聲檢測的不同深度區(qū)域，來確保對零件的全厚度范圍內(nèi)的高的靈敏度。

將探頭（1）的焦柱區(qū)（3）放到粉末盤（2）超聲檢測的不同深度區(qū)域的方法：調(diào)整水距，使來自每個區(qū)域平底孔埋深起始點和終止點的兩個標(biāo)準(zhǔn)件反射信號盡可能調(diào)到熒光屏滿刻度的80%，兩個信號增益讀數(shù)偏差不超過1dB。

所述標(biāo)準(zhǔn)件采用美國Rene88粉末材料1#平底孔試塊，標(biāo)準(zhǔn)件平底孔直徑為0.4mm；

所述檢測系統(tǒng)采用超聲水浸檢測系統(tǒng)；

所述探頭（1）采用10MHz水浸聚焦探頭；

所述檢測區(qū)域：最小為12.7mm，最大25.4mm。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)高溫合金超聲檢測示意圖；

圖2是本發(fā)明水浸聚焦探頭分區(qū)超聲檢測示意圖。

具體實施方式

粉末零件的缺陷特點是尺寸小，為了用超聲方法檢測粉末零件中的微小缺陷，提高小缺陷超聲反射信號幅度和信噪比是很重要的。如何既能提高小缺陷反射幅度，又能同時提高信噪比，關(guān)鍵是采用水浸聚焦探頭和高的檢測頻率。

采用水浸聚焦探頭，聚焦聲束在焦區(qū)能量高度集中，聲壓明顯提高，因而小缺陷反射幅度高，聲束穿過的基體材料體積較小，相應(yīng)引起的散射噪聲也較小，使得信噪比較好。但不同聚焦探頭參數(shù)不同，為了保證零件全厚度范圍的檢測靈敏度，超聲檢測工藝參數(shù)的制訂是至關(guān)重要的。

（1）標(biāo)準(zhǔn)件的選擇

超聲波檢測標(biāo)準(zhǔn)件是指檢測特定試件用的試塊，是調(diào)整儀器的靈敏度、評定缺陷的大小的重要依據(jù)。按照超聲標(biāo)準(zhǔn)的要求，超聲波檢測用標(biāo)準(zhǔn)件的透聲性、聲速和聲阻抗應(yīng)與被檢查件相同或相近，標(biāo)準(zhǔn)件缺陷尺寸應(yīng)按設(shè)計的要求制定。本發(fā)明實施例中FGH96粉末高溫合金渦輪盤的標(biāo)準(zhǔn)件材料及制造工藝與美國Rene88粉末材料相近，故標(biāo)準(zhǔn)件采用美國Rene88粉末材料1#平底孔試塊，標(biāo)準(zhǔn)件平底孔直徑為0.4mm。

（2）超聲檢測系統(tǒng)

為了提高粉末盤超聲檢測精度、穩(wěn)定性，本發(fā)明實施例中采用從以色列SCANMASTER公司的LS200超聲水浸檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)檢測過程完全由計算機程序控制，檢測可同時給出超聲A掃描、B掃描和C掃描，這三種記錄方式均可存儲，隨時調(diào)用。從超聲C掃描圖中我們可以清晰、直觀地看到缺陷在整個粉末盤上的分布情況，針對某一缺陷，可通過超聲A掃描圖，精確地給出缺陷埋深和當(dāng)量尺寸。

（3）探頭的選擇