一种粉末盘超声检测方法技术

本发明专利技术提供了一种超声检测方法，所述方法采用多个水浸聚焦探头对零件进行分区检测，通过控制检测工艺参数实现了对零件的不同深度、全厚度范围内的高灵敏度检测，保证了对小缺陷的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了超声检测领域，特别涉及了一种高推比新型航空发动机粉末盘的超声检测方法。
技术介绍
航空发动机的涡轮盘是飞机发动机的关键件，在高温的工作环境下承受较高载荷，工作条件十分苛刻；粉末高温合金是制造高推比新型发动机涡轮盘的较佳材料，其特点是晶粒细小、组织均勻、无宏观偏析、合金化程度高、屈服强度高、疲劳性能好，粉末盘(粉末高温合金涡轮盘)的缺点是导致疲劳断裂的临界缺陷尺寸微小，微小缺陷也将严重影响零件的使用性能，甚至造成灾难性的后果。常规超声检测技术无法检出粉末盘中的微小缺陷， 因此采用先进的超声检测技术对粉末盘进行质量控制，保证零件的安全使用，具有非常重要的意义。传统高温合金超声波检测采用的是单个水浸聚焦探头，将探头焦点落在零件表面或某一区域，焦柱区检测灵敏度最高，导致零件不同检测区域检测灵敏度不同，不能保证零件的全厚度范围内的高灵敏度检测。
技术实现思路
本专利技术的目的提供了一种超声检测方法，所述方法采用多个水浸聚焦探头对零件进行分区检测，通过控制检测工艺参数实现了对零件的不同深度、全厚度范围内的高灵敏度检测，保证了对小缺陷的检测。技术方案本专利技术通过对超声检测参数进行选择，采用水浸聚焦探头分区检测实现了对FGH96粉末高温合金涡轮盘中微小缺陷的检测，所述超声检测参数包括粉末盘标准件、超声检测系统、探头(1)、检测区域和检测灵敏度；所述探头(1)采用水浸聚焦探头； 其特征在于所述检测区域根据探头(1)在钢中的焦柱区(3)长度确定；所述检测灵敏度是将探头(1)焦柱区(3)放到粉末盘(2)超声检测的不同深度区域，来确保对零件的全厚度范围内的高的灵敏度。将探头(1)的焦柱区(3)放到粉末盘(2)超声检测的不同深度区域的方法调整水距，使来自每个区域平底孔埋深起始点和终止点的两个标准件反射信号尽可能调到荧光屏满刻度的80%，两个信号增益读数偏差不超过ldB。所述标准件采用美国ReneSS粉末材料1#平底孔试块，标准件平底孔直径为 0. 4mm ；所述检测系统采用超声水浸检测系统； 所述探头(1)采用IOMHz水浸聚焦探头； 所述检测区域最小为12. 7mm，最大25. 4mm。附图说明图1是传统高温合金超声检测示意图2是本专利技术水浸聚焦探头分区超声检测示意图。具体实施例方式粉末零件的缺陷特点是尺寸小，为了用超声方法检测粉末零件中的微小缺陷，提高小缺陷超声反射信号幅度和信噪比是很重要的。如何既能提高小缺陷反射幅度，又能同时提高信噪比，关键是采用水浸聚焦探头和高的检测频率。采用水浸聚焦探头，聚焦声束在焦区能量高度集中，声压明显提高，因而小缺陷反射幅度高，声束穿过的基体材料体积较小，相应引起的散射噪声也较小，使得信噪比较好。 但不同聚焦探头参数不同，为了保证零件全厚度范围的检测灵敏度，超声检测工艺参数的制订是至关重要的。(1)标准件的选择超声波检测标准件是指检测特定试件用的试块，是调整仪器的灵敏度、评定缺陷的大小的重要依据。按照超声标准的要求，超声波检测用标准件的透声性、声速和声阻抗应与被检查件相同或相近，标准件缺陷尺寸应按设计的要求制定。本专利技术实施例中FGH96粉末高温合金涡轮盘的标准件材料及制造工艺与美国Rene88粉末材料相近，故标准件采用美国 Rene88粉末材料1#平底孔试块，标准件平底孔直径为0. 4mm。(2)超声检测系统为了提高粉末盘超声检测精度、稳定性，本专利技术实施例中采用从以色列SCANMASTER公司的LS200超声水浸检测系统，该系统检测过程完全由计算机程序控制，检测可同时给出超声A扫描、B扫描和C扫描，这三种记录方式均可存储，随时调用。从超声C扫描图中我们可以清晰、直观地看到缺陷在整个粉末盘上的分布情况，针对某一缺陷，可通过超声A扫描图，精确地给出缺陷埋深和当量尺寸。(3)探头的选择本专利技术实施例中FGH96粉末高温合金涡轮盘成形工艺为热等静压和包套锻造，盘件的组织特点晶粒细小，晶粒度约为ASTMlO级，所以超声检测灵敏度可提高为Φ0. 4+15dB， 即超声检测标准相当于约Φ0. 2mm当量平底孔。为了检出粉末盘中微小缺陷，可提高探头的检测频率，但对于给定的零件，检测用频率选择应是穿透力和分辨力的最佳折衷，，考虑FGH96涡轮盘较厚，最厚部位尺寸为155mm，检测灵敏度为Φ0. 4+15dB，故探头频率选择 IOMHz ；由于聚焦探头比非聚焦探头有更好的信噪比和检测小缺陷的能力，故选择IOMHz水浸聚焦探头，如表1所示。表1超声波探头参数权利要求1.一种粉末高温合金涡轮盘的超声检测方法，所述超声检测参数包括粉末盘标准件、超声检测系统、探头(1)、检测区域和检测灵敏度；所述探头(1)采用水浸聚焦探头；其特征在于所述检测区域根据探头(1)在粉末盘(2)中的焦柱区(3)长度确定；所述检测灵敏度是将探头(1)焦柱区(3)放到粉末盘(2)超声检测的不同区域分区检测的方法，来确保对零件的全厚度范围内的高的灵敏度。2.如权利要求1中所述的超声检测方法，所述探头(1)的焦柱区(3)放到粉末盘(2)超声检测的不同深度区域的方法，是通过调整水距，使来自每个区域平底孔埋深起始点和终止点的两个标准件反射信号尽可能调到荧光屏满刻度的80%，两个信号增益读数偏差不超过IdB来实现的。3.如权利要求1中所述的超声检测方法，所述标准件采用美国ReneSS粉末材料1#平底孔试块，标准件平底孔直径为0. 4mm。4.如权利要求1中所述的超声检测方法，所述检测系统采用的是超声水浸检测系统。5.如权利要求1中所述的超声检测方法，所述探头(1)采用IOMHz水浸聚焦探头。6.如权利要求1中所述的超声检测方法，所述检测区域最小为12.7mm，最大25. 4mm。全文摘要本专利技术提供了一种超声检测方法，所述方法采用多个水浸聚焦探头对零件进行分区检测，通过控制检测工艺参数实现了对零件的不同深度、全厚度范围内的高灵敏度检测，保证了对小缺陷的检测。文档编号G01N29/24GK102435673SQ201110270748公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日专利技术者李永, 柏镇, 段占峰, 熊瑛, 董德秀 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董德秀，熊瑛，段占峰，李永，柏镇，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：