【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射线检测对比试块。
技术介绍
1、金属增材制造技术在飞机结构轻量化、降本增效和难加工复杂零件整体化制造方面应用前景广阔。粉末床熔融工艺采用逐点熔化、逐线搭接和逐层堆积材料的方法制造金属零件,这与传统的减材或等材制造方法存在本质上的不同。由于成形过程中原材料特性、主要工艺参数和成形室环境等因素的不连续和不稳定,使得粉末床熔融制件中可能存在气孔、未熔合、裂纹和夹杂物等冶金缺陷。相比于传统铸件或锻件,粉末床熔融制件中的缺陷形式具有全域分布、形态多样、尺寸跨度大和形成机制复杂等特点。粉末床熔融制件熔覆层或熔覆道之间的未熔合缺陷,往往在未熔合孔隙内部存在部分熔化或未熔化的金属粉末颗粒,这种内部含金属粉末的缺陷形式给粉末床熔融制件的无损检测和缺陷评定带来较大挑战。
2、现有的常规x射线检测和工业ct检测技术能有效检测铸件、锻件和焊接件内部缺陷,但是在粉末床熔融制件未熔合缺陷检测方面通常难以准确可靠地识别和评定缺陷,特别是未熔合孔隙内部的锐角区域、含金属粉末的情况下,往往难以准确判定缺陷实际形态和尺寸。在增材制件无损检测与评价工程应用中,亟需结合特定缺陷特点和射线检测原理开发一种适用于粉末床熔融制件射线检测的对比试块,用于验证射线检测法对粉末床熔融制件的缺陷检出能力,提高粉末床熔融制件射线检测结果的可靠性并辅助用于缺陷评定。
技术实现思路
1、本技术公开了一种粉末床熔融制件射线检测对比试块,以解决现有技术的上述以及其
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射线检测对比试块,所述对比试块包括:阶梯结构试块基体、第一缺陷单元和第二缺陷单元;
3、所述第一缺陷单元和第二缺陷单元之间间隔一定距离均设置在所述阶梯结构试块基体的每一级阶梯内部;
4、其中,所述第一缺陷单元包括至少一个平底孔子单元;
5、所述第二缺陷单元包括至少一个球状缺陷子单元。
6、进一步,所述阶梯结构试块基体包括若干不同高度的试块基体单元;
7、其中,若干个不同高度的所述试块基体单元从高到低依次排列设置,形成阶梯结构,且各级阶梯之间的台阶高度k相等。
8、进一步,所述平底孔子单元为圆柱状的空心结构,且所述平底孔子单元以竖直方式设置,所述平底孔子单元的一端位于所述试块基体单元的下表面,且端部对外开口,另一端为密封端,位于所述试块基体单元内部。
9、进一步,所述球状缺陷子单元为内含未熔化金属粉末的球状结构;
10、所述球状缺陷子单元被所述试块基体单元包覆。
11、进一步,每个所述试块基体单元内部设置的不同直径的平底孔子单元和球状缺陷子单元的数量相等。
12、进一步,每个所述试块基体单元内部设置的不同直径的所述平底孔子单元以行等距设置;
13、不同直径的所述球状缺陷子单元以行等距排列以行等距设置;
14、且相同直径平底孔子单元和球状缺陷子单元以列等距设置。
15、且所述平底孔子单元的中心线和球状缺陷子单元的中心点到试块基体单元左右两侧边缘的距离相等。
16、进一步,每个所述试块基体单元上的所述平底孔子单元的直径l和高度h均与所述球状缺陷子单元的直径d相同。
17、进一步,所有试块基体单元内的所有的平底孔子单元的直径l和高度h相同;
18、所有所述基体单元内的球状缺陷子单元的直径d相同。
19、进一步,每个所述试块基体单元的台阶面形状为矩形,且每个所述试块基体单元的台阶面尺寸相等。
20、进一步,所述阶梯结构试块基体的材质为钛合金、铝合金、镍基合金、钴铬合金或不锈钢。
21、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地模拟粉末床熔融制件孔隙和未熔合缺陷,可用于射线检测法对粉末床熔融制件厚度灵敏度的对比试验,以及制作射线检测曝光曲线,可用于验证不同壁厚下射线检测工艺对粉末床熔融制件特定尺寸平底孔和球状缺陷细节的缺陷检出能力,可用于验证相同壁厚下射线检测工艺对粉末床熔融制件不同尺寸平底孔和球状缺陷细节的缺陷检出能力。
22、采用本技术的对比试块,通过对比缺陷单元的相同尺寸平底孔和球状缺陷的射线检测图像,分析可识别的平底孔和球状缺陷细节,可用于确定粉末床熔融制件孔隙和未熔合缺陷的内部完全未熔化或部分未熔化金属粉末对射线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射线检测结果的可靠性并辅助用于缺陷评定。
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1.一种粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,所述粉末床熔融制件射线检测的对比试块包括:阶梯结构试块基体、第一缺陷单元和第二缺陷单元;
2.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,所述阶梯结构试块基体包括若干不同高度的试块基体单元;
3.根据权利要求2所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,所述平底孔子单元为圆柱状的空心结构,且所述平底孔子单元以竖直方式设置,所述平底孔子单元的一端位于所述试块基体单元的下表面,且端部对外开口,另一端为密封端,位于所述试块基体单元内部。
4.根据权利要求2所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,所述球状缺陷子单元为内含未熔化金属粉末的球状结构;
5.根据权利要求2所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,每个所述试块基体单元内部设置的不同直径的平底孔子单元和球状缺陷子单元的数量相等。
6.根据权利要求5所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,每个所述试块基体单元内部设置的不同直径的所述平底孔子单元以行等距设置;
8.根据权利要求3所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,所有试块基体单元内的所有的平底孔子单元的直径L和高度H相同;
9.根据权利要求2所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,每个所述试块基体单元的台阶面形状为矩形,且每个所述试块基体单元的台阶面尺寸相等。
10.根据权利要求2所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,所述阶梯结构试块基体的材质为钛合金、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射线检测对比试块,其特征在于,所述粉末床熔融制件射线检测的对比试块包括:阶梯结构试块基体、第一缺陷单元和第二缺陷单元;
2.根据权利要求1所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,所述阶梯结构试块基体包括若干不同高度的试块基体单元;
3.根据权利要求2所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,所述平底孔子单元为圆柱状的空心结构,且所述平底孔子单元以竖直方式设置,所述平底孔子单元的一端位于所述试块基体单元的下表面,且端部对外开口,另一端为密封端,位于所述试块基体单元内部。
4.根据权利要求2所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,所述球状缺陷子单元为内含未熔化金属粉末的球状结构;
5.根据权利要求2所述的粉末床熔融制件射线检测对比试块,其特征在于,每个所述试块基体单元内部设置的不同直径的平底孔子单元和球状...
【专利技术属性】
技术研发人员:高运来,叶佐元,陈鑫,王卫东,彭俊阳,刘建光,
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:
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