The invention relates to an ultrasonic testing method and a special equipment for the defect of bonding between the interface of a cast bimetal turbine. Because the turbine interface is inclined to the upper end of the turbine and the lower end of the turbine is globoidal, the traditional spontaneous ultrasonic phased array detection method can not receive the reflection echo of the side-wall interface. The structure is complex and the turbine disk is made of superalloy material, so the acoustic attenuation is serious. In addition, the existing phased array equipment can not solve the problem of high attenuation of materials because of its low transmitting voltage. In addition, different angle wedges need to be replaced to cover the detection area in the transceiver split dual probe method. The invention adopts a high-pressure phased array transmitting plate connected with a 15-element phased array probe, as a transmitting unit placed on the upper end of a turbine, and a spherical ring probe as a receiving end placed on the lower side of a turbine to receive ultrasonic reflection signals of a bimetal turbine binding layer. The test results of the simulated test block show that the method can completely cover the side wall of the bimetal turbine interface, has a high detection rate of the defects, and can accurately locate the defects.
【技术实现步骤摘要】
一种双金属涡轮界面缺陷超声检测方法
本专利技术涉及一种超声波检测方法,具体涉及一种镶铸双金属涡轮界面粘接不良缺陷超声检测方法。
技术介绍
涡轮作为航空发动机的核心热端部件之一,包括轮盘和叶片两部分。其中,轮盘在低温下工作,主要受机械应力作用,要求具有较高的抗拉强度和抗疲劳强度;叶片在高温下工作,主要受离心力、热应力作用,要求具有良好的高温持久和蠕变性能。传统涡轮叶片通过榫头和轮盘外缘的榫槽相连接,将作用在叶片上的载荷传动到轮盘上,但此种工艺在榫齿和榫槽处有较严重的应力集中从而产生裂纹。新型的镶铸工艺在铸型里提前放入加工好的高温合金轮盘,铸造合金液包裹高温合金轮盘,在其周围凝固为叶片组织,实物形状及涡轮内芯二维结构如图1所示。采用此种工艺的涡轮一体性好、无应力集中、载荷均匀、成本较低。在镶铸双金属涡轮的实际生产过程中,由于液固复合层冶金不能完全冶金熔合,在结合界面处易出现夹渣,气孔,未熔合,结合区强度差等缺陷。对于这种新工艺制成的涡轮暂时没有相对成熟的检测工艺,磁粉检测和渗透检测都只能检测涡轮的表面及近表面缺陷,不能检测出涡轮内部结合面缺陷;射线检测虽能检测内部缺陷,但涡轮界面缺陷类型为面积型缺陷,射线检测对此种缺陷不敏感易造成漏检。超声检测因其具有方向性好、灵敏度高、穿透能力强、缺陷定位准确、对面积型缺陷的检出率较高等优点适用于镶铸双金属涡轮结合面缺陷的检测但采用镶铸工艺制作的涡轮也带来了新的检测难点,主要有两个:轮盘材料为镍基高温合金,晶粒粗大,对于超声波的衰减强烈;双金属涡轮结合界面处结构复杂,采用常规自发自收式超声相控阵检测接收不到界面回波。为了解决 ...
【技术保护点】
1.一种镶铸双金属涡轮界面粘接不良缺陷的超声检测方法,其方法特征如下:专用相控阵发射—接收模式:超声波发射端和接收端分离,相控阵探头放置在涡轮上端,作为发射探头;球环探头放置在涡轮下端,作为接收探头;此模式下,采用15阵元相控阵探头与15°楔块于涡轮上端,通过对各个阵元施加不同延时序列对指定结合界面进行发射聚焦扫查;超声波经结合层反射后被下端球环探头接收到,利用接收信号特定区域的幅值变化判别扫查区域内缺陷有无及缺陷大小。
【技术特征摘要】
1.一种镶铸双金属涡轮界面粘接不良缺陷的超声检测方法,其方法特征如下:专用相控阵发射—接收模式:超声波发射端和接收端分离,相控阵探头放置在涡轮上端,作为发射探头;球环探头放置在涡轮下端,作为接收探头;此模式下,采用15阵元相控阵探头与15°楔块于涡轮上端,通过对各个阵元施加不同延时序列对指定结合界面进行发射聚焦扫查;超声波经结合层反射后被下端球环探头接收到,利用接收信号特定区域的幅值变化判别扫查区域内缺陷有无及缺陷大小。2.根据权利要求1所述的一种镶铸双金属涡轮界面粘接不良缺陷的超声检测方法,其特征在于:开发专用高压15通道相控阵脉冲...
【专利技术属性】
技术研发人员:陆铭慧,胡文绸,翟忠亚,刘晟达,刘勋丰,
申请(专利权)人:南昌航空大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
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