双金属涡轮结合面超声相控阵检测方法研究
发布时间：2022-01-26 03:00
整体涡轮是航空发动机的核心热端部件,包括轮盘和叶片两部分。与传统航空涡轮制作工艺相比,整体涡轮采用热等静压（HIP）扩散连接工艺将叶盘和叶片设计为一体,具有致密度高和可靠性强等优点,在高温环境条件下具有抗腐蚀和抗氧化能力。由于双金属热等静压扩散连接工艺的特殊性,在双金属结合面处易出现结合强度差等缺陷,因此非常有必要对双金属涡轮结合面处的缺陷进行检测研究。由于整体涡轮结合面复杂且材料为镍基高温合金,常规无损检测手段无法检测异形结合面缺陷。本论文主要采用超声相控阵探头作为发射探头、小角度纵波探头和曲面探头作为接收探头的收发分离检测工艺对整体涡轮结合面进行全覆盖检测,利用有限元仿真软件和收发分离检测设备对接收到的波形进行判别和定位分析,主要的研究内容如下:首先,本文基于整体涡轮的几何结构特点进行分析,确定收发分离超声相控阵检测工艺对涡轮结合面进行检测,然后分别对收发分离检测方法和涡轮界面缺陷定位方法进行论证。其次,利用COMSOL Multiphysics有限元软件对带人工缺陷的涡轮椎体和球孔涡轮模型中相控阵超声波的传播规律进行分析研究。并根据直达波和缺陷反射回波的时间差Δt验证涡轮界面缺陷...
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
整体涡轮结构图
士学位论文 第量。常规超声在工业检测应用对缺陷评估的超声信号特征回波信号是否来自于被检工件缺陷本身；超声波遇到缺陷声波信号特征的变化；超声穿过缺陷幅值、频率和相位的变 所示，常规超声 A 型脉冲检测法只能获得工件内部超声波波形图上得到的缺陷信息只有缺陷反射回波的位置以及幅小与位置信息显示不直观。超声检测初学者受自我的经验和判别不明的现象，检测结果存在不确定性[25]。除此之外状和不规则的工件，结构回波的存在会对常规超声检测造超声检测，需要借助几何辅助绘图的方法进行判别，检测
南昌航空大学硕士学位论文 第 1 章 绪件内部不同位置产生叠加和干涉。超声相控阵探头接收到的超声波声束存在差，需要超声相控阵各阵元对接收回波设置不同接收延时，形成工件内部扫描超声相控阵成像原理如图 1-3、1-4 所示[31]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]镶铸双金属涡轮界面缺陷超声检测[J]. 陆铭慧,胡文绸,刘勋丰,翟忠亚. 特种铸造及有色合金. 2017(03)
[2]MIM418涡轮的射线检测及其缺陷分析（英文）[J]. 景艳红,杨福宝,李大全,李浩,章琳,李丹,朱强. 稀有金属材料与工程. 2017(02)
[3]对某型高压涡轮工作叶片的荧光渗透检测工艺改进及细化的探究[J]. 殷文. 化工管理. 2016(24)
[4]钨合金-HR2钢连接界面特性[J]. 李强,刘炳刚,刘朋闯,邓广平. 焊接学报. 2016(03)
[5]相控阵超声后处理成像技术研究、应用和发展[J]. 周正干,李洋,周文彬. 机械工程学报. 2016(06)
[6]粉末粒度对热等静压法制备2A12铝合金组织与性能的影响[J]. 郎利辉,王刚,黄西娜,喻思,布国亮. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(01)
[7]某机高压涡轮叶片荧光渗透检测工艺改进[J]. 徐亚亚,李泽,刘兴勇. 无损检测. 2015(09)
[8]TC4与93W合金热等静压扩散连接技术研究[J]. 程亮,李强,李启寿,何林. 焊接. 2015(05)
[9]超声波定向探头设计与制作[J]. 张鹰,张向英,郭思航,朱晓钢,许建龙,李快乐,朱敏. 石油化工设备. 2014(06)
[10]航空发动机盘件径轴向裂纹底波监控超声检测方法研究[J]. 杨平华,梁菁,王铮,高祥熙. 航空材料学报. 2014(05)
博士论文
[1]Inconel601镍基高温合金激光焊接的研究[D]. 步贤政.天津大学 2011
[2]基于时频分析的粗晶材料超声检测技术与系统[D]. 张秀峰.清华大学 2005
[3]相控阵超声检测系统及其关键技术的研究[D]. 鲍晓宇.清华大学 2003
硕士论文
[1]镶铸涡轮双金属结合面缺陷超声检测方法研究[D]. 胡文绸.南昌航空大学 2017
[2]二维阵列高强度聚焦超声探头的研制[D]. 何碧霞.深圳大学 2016
[3]部分电极AT切石英圆板厚度剪切振动分析及有限元仿真[D]. 赵鑫涛.南京航空航天大学 2016
[4]热等静压整体近净成形Ti6A14V叶盘有限元模拟与性能研究[D]. 黄俊.华中科技大学 2015
[5]基于非线性超声的RTM/纺织复合材料孔隙评价研究[D]. 祝婧.南昌航空大学 2014
[6]GH4169组织与超声传播特性关系研究[D]. 卢逸凡.南昌航空大学 2014
[7]航空发动机高温合金涡轮盘相控阵检测系统研制[D]. 陶博伟.南昌航空大学 2013
[8]一种高线性宽带超短波发射机的研制[D]. 张光辉.电子科技大学 2013
[9]热等静压近净成形Inconel 625涡轮盘数值模拟与试验研究[D]. 陆恒.华中科技大学 2013
[10]热等静压Inconel625合金组织与性能研究[D]. 张谦.华中科技大学 2013
本文编号：3609677
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
整体涡轮结构图
士学位论文 第量。常规超声在工业检测应用对缺陷评估的超声信号特征回波信号是否来自于被检工件缺陷本身；超声波遇到缺陷声波信号特征的变化；超声穿过缺陷幅值、频率和相位的变 所示，常规超声 A 型脉冲检测法只能获得工件内部超声波波形图上得到的缺陷信息只有缺陷反射回波的位置以及幅小与位置信息显示不直观。超声检测初学者受自我的经验和判别不明的现象，检测结果存在不确定性[25]。除此之外状和不规则的工件，结构回波的存在会对常规超声检测造超声检测，需要借助几何辅助绘图的方法进行判别，检测
南昌航空大学硕士学位论文 第 1 章 绪件内部不同位置产生叠加和干涉。超声相控阵探头接收到的超声波声束存在差，需要超声相控阵各阵元对接收回波设置不同接收延时，形成工件内部扫描超声相控阵成像原理如图 1-3、1-4 所示[31]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]镶铸双金属涡轮界面缺陷超声检测[J]. 陆铭慧,胡文绸,刘勋丰,翟忠亚. 特种铸造及有色合金. 2017(03)
[2]MIM418涡轮的射线检测及其缺陷分析（英文）[J]. 景艳红,杨福宝,李大全,李浩,章琳,李丹,朱强. 稀有金属材料与工程. 2017(02)
[3]对某型高压涡轮工作叶片的荧光渗透检测工艺改进及细化的探究[J]. 殷文. 化工管理. 2016(24)
[4]钨合金-HR2钢连接界面特性[J]. 李强,刘炳刚,刘朋闯,邓广平. 焊接学报. 2016(03)
[5]相控阵超声后处理成像技术研究、应用和发展[J]. 周正干,李洋,周文彬. 机械工程学报. 2016(06)
[6]粉末粒度对热等静压法制备2A12铝合金组织与性能的影响[J]. 郎利辉,王刚,黄西娜,喻思,布国亮. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(01)
[7]某机高压涡轮叶片荧光渗透检测工艺改进[J]. 徐亚亚,李泽,刘兴勇. 无损检测. 2015(09)
[8]TC4与93W合金热等静压扩散连接技术研究[J]. 程亮,李强,李启寿,何林. 焊接. 2015(05)
[9]超声波定向探头设计与制作[J]. 张鹰,张向英,郭思航,朱晓钢,许建龙,李快乐,朱敏. 石油化工设备. 2014(06)
[10]航空发动机盘件径轴向裂纹底波监控超声检测方法研究[J]. 杨平华,梁菁,王铮,高祥熙. 航空材料学报. 2014(05)
博士论文
[1]Inconel601镍基高温合金激光焊接的研究[D]. 步贤政.天津大学 2011
[2]基于时频分析的粗晶材料超声检测技术与系统[D]. 张秀峰.清华大学 2005
[3]相控阵超声检测系统及其关键技术的研究[D]. 鲍晓宇.清华大学 2003
硕士论文
[1]镶铸涡轮双金属结合面缺陷超声检测方法研究[D]. 胡文绸.南昌航空大学 2017
[2]二维阵列高强度聚焦超声探头的研制[D]. 何碧霞.深圳大学 2016
[3]部分电极AT切石英圆板厚度剪切振动分析及有限元仿真[D]. 赵鑫涛.南京航空航天大学 2016
[4]热等静压整体近净成形Ti6A14V叶盘有限元模拟与性能研究[D]. 黄俊.华中科技大学 2015
[5]基于非线性超声的RTM/纺织复合材料孔隙评价研究[D]. 祝婧.南昌航空大学 2014
[6]GH4169组织与超声传播特性关系研究[D]. 卢逸凡.南昌航空大学 2014
[7]航空发动机高温合金涡轮盘相控阵检测系统研制[D]. 陶博伟.南昌航空大学 2013
[8]一种高线性宽带超短波发射机的研制[D]. 张光辉.电子科技大学 2013
[9]热等静压近净成形Inconel 625涡轮盘数值模拟与试验研究[D]. 陆恒.华中科技大学 2013
[10]热等静压Inconel625合金组织与性能研究[D]. 张谦.华中科技大学 2013
本文编号：3609677
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