【技术实现步骤摘要】
本技术属于无损检测,尤其针对飞机结构材料无损检测的一种粉末床熔融制件涡流检测的对比试块。
技术介绍
1、金属增材制造技术为飞机结构减重、降本、增效提供了新途径,在结构创新设计、快速设计验证、小批量零部件快速制造和快速航材支援等方面具有显著优势。然而,金属增材制造零件成形过程中由于各种不连续和不稳定因素形成的气孔、未熔合、裂纹和夹杂物等冶金缺陷影响增材制造产品质量和性能并制约其工程化应用。通过无损检测方法对金属增材制造零件的质量特性进行观察、测量和试验,评估被检测零件是否符合规定的质量验收准则,是进行增材制造产品质量控制、工艺提升和安全保障的有效手段。
2、采用粉末床熔融工艺成形的金属制件内部往往存在随机分布的微小孔隙和局部未熔合,孔隙缺陷一般呈规则球状或类球状,未熔合缺陷一般具有“近似二维”几何特征呈层状分布在熔覆层或熔覆道之间且在构建方向上不具有显著高度。粉末床熔融制件的冶金缺陷可能在零件使用过程中充当材料失效的起始点、疲劳源或应力集中,被认为是影响金属增材制件力学性能及其疲劳分散性的主要因素之一。现有研究表明,影响粉末床熔融制件疲劳裂纹萌生及扩展的主要变量是缺陷尺寸及其至材料表面的距离,即靠近材料表面的较大尺寸的近表面缺陷是导致结构材料疲劳失效的关键因素。
3、然而,现有的常规渗透检测、射线检测和超声检测技术在粉末床熔融制件近表面缺陷检测方面局限性较大。虽然工业ct检测技术能够有效识别制件内部缺陷的位置、尺寸和形态,但是ct技术检测成本高且效率低,同时对较大尺寸零件的检测分辨率较低。现有的涡流检测技术
技术实现思路
1、本技术公开了一种粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。
2、为了解决上述问题,本技术的技术方案是:一种粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,所述对比试块包括:试块基体单元、第一缺陷单元和第二缺陷单元;所述第一缺陷单元和第二缺陷单元之间以一定的间距设置在所述试块基体单元的内部;
3、其中,所述第一缺陷单元包括至少一个平底孔子单元;
4、所述第二缺陷单元包括至少一个球状缺陷子单元和/或层状缺陷子单元;
5、所述试块基体单元为矩形体。
6、进一步,所述平底孔子单元为圆柱状空心结构,且以竖直方式设置,一端位于所述试块基体单元的下表面,且端部对外设有开口,另一端为密封端,位于所述试块基体单元内部,且与所述试块基体单元的上表面间隔一定距离。
7、进一步,所述球状缺陷子单元为内含未熔化金属粉末颗粒的成形态球状结构;
8、层状缺陷子单元为内含未熔化金属粉末颗粒的成形态圆饼状结构。
9、进一步,所述平底孔子单元、球状缺陷子单元和/或层状缺陷子单元的之间的距离相等;
10、且平底孔子单元、球状缺陷子单元和/或层状缺陷子单元的中心点至所述试块基体单元上表面的距离相等。
11、进一步,不同直径的所述平底孔子单元以行等距设置;
12、不同直径的所述球状缺陷子单元以行等距排列和/或不同直径的所述层状缺陷子单元以行等距设置;
13、且相同直径平底孔子单元、球状缺陷子单元和/或层状缺陷子单元以列等距设置。
14、进一步,不同直径的平底孔子单元、球状缺陷子单元和/或层状缺陷子单元的数量相等。
15、进一步,不同直径的所述平底孔子单元的高度相同;
16、不同直径的所述层状缺陷子单元的层厚相同。
17、进一步,所述试块基体单元内部设置的第一缺陷单元和第二缺陷单元的中心点到所述试块基体单元左右两端的距离相等。
18、进一步,所述试块基体单元的材质为钛合金、铝合金、镍基合金、钴铬合金或不锈钢。
19、进一步,所述内含未熔化金属粉末颗粒为钛合金、铝合金、镍基合金、钴铬合金或不锈钢。
20、本技术的有益效果是:由于采用上述技术方案,本技术的对比试块能够有效模拟粉末床熔融制件近表面的孔隙和局部未熔合缺陷,可用于涡流检测法对粉末床熔融制件的近表面缺陷检测的对比试验,可用于校验粉末床熔融制件近表面缺陷的涡流检测灵敏度,验证涡流检测法对粉末床熔融制件特定尺寸和埋深近表面平底孔、球状缺陷和层状缺陷的缺陷检出能力。
21、采用本技术的涡流检测对比试块,通过对比相同尺寸与埋深的平底孔单元、球状缺陷单元和层状缺陷单元的涡流检测信号,可用于分析粉末床熔融制件近表面的孔隙和未熔合缺陷的内部未熔化金属粉末颗粒对检测灵敏度和缺陷识别的影响,有助于提高粉末床熔融制件涡流检测结果的可靠性并辅助用于缺陷评定。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述粉末床熔融制件涡流检测的对比试块包括:试块基体单元、第一缺陷单元和第二缺陷单元;所述第一缺陷单元和第二缺陷单元之间以一定的间距设置在所述试块基体单元的内部;
2.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述平底孔子单元为圆柱状空心结构,且以竖直方式设置,一端位于所述试块基体单元的下表面,且端部对外设有开口,另一端为密封端,位于所述试块基体单元内部,且与所述试块基体单元的上表面间隔一定距离。
3.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述球状缺陷子单元为内含未熔化金属粉末颗粒的成形态球状结构;
4.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述平底孔子单元、球状缺陷子单元和/或层状缺陷子单元的之间的距离相等;
5.根据权利要求4所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,不同直径的所述平底孔子单元以行等距设置;
6.根据权利要求5所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,
7.根据权利要求5所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,不同直径的所述平底孔子单元的高度相同;
8.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述试块基体单元内部设置的第一缺陷单元和第二缺陷单元的中心点分别到所述试块基体单元左右两端的距离相等。
9.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述试块基体单元的材质为钛合金、铝合金、镍基合金、钴铬合金或不锈钢。
10.根据权利要求3所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述内含未熔化金属粉末颗粒为钛合金、铝合金、镍基合金、钴铬合金或不锈钢。
...【技术特征摘要】
1.一种粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述粉末床熔融制件涡流检测的对比试块包括:试块基体单元、第一缺陷单元和第二缺陷单元;所述第一缺陷单元和第二缺陷单元之间以一定的间距设置在所述试块基体单元的内部;
2.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述平底孔子单元为圆柱状空心结构,且以竖直方式设置,一端位于所述试块基体单元的下表面,且端部对外设有开口,另一端为密封端,位于所述试块基体单元内部,且与所述试块基体单元的上表面间隔一定距离。
3.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述球状缺陷子单元为内含未熔化金属粉末颗粒的成形态球状结构;
4.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件涡流检测的对比试块,其特征在于,所述平底孔子单元、球状缺陷子单元和/或层状缺陷子单元的之间的距离相等;
5.根据权利要求4所述的粉末床熔融制件涡流...
【专利技术属性】
技术研发人员:高运来,王裕,康梓铭,葛增如,张烨,司瑞,
申请(专利权)人:中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心,
类型:新型
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。