发动机压气机盘裂纹扩展超声C-SAM

导读：据航空航天科研人员制造经验表明，大量的发动机在使用或制备时，疲劳使用和加工质量造成的缺陷是客观普遍存在的，虽然这些缺陷的存在几率很小，但往往就是因为这些极小不起眼的缺陷，一旦出现事故，会导致灾难性的后果。1898年苏城空难就是内部夹杂缺陷导致的，由此可见传统目视法检测已经并不适用了，现阶段，无损检测NDT-水浸超声C扫描成为航空发动机内部质量检测的首要“利器”。

航空涡轮发动机的压气机盘是一种采用热强钛合金锻造出来的，属于发动机内部大型盘类锻件。在高强度环境下，它不仅承担着自身的载荷，还要承担叶片离心作用力，所以钛合金材质因强度高，耐腐蚀性能好，成为航空发动机压气机盘的首选材料。目前先进的燃气涡轮发动机压气机盘也均选用钛合金材料。常见的航空级钛合金材料型号有TC11,TC25,TC8-1等

三种钛合金含量对比参数表

轮盘工作承载力对整体质量影响如何？从上述图片我们不难发现发动机中压气机盘＋叶片在高速旋转工作过程中，会产生径向与轴向离心载荷，在叠加轮缘-轮毂温度梯度形成的热应力，导致轮毂呈三向应力状态，如果在正常工作情况下，受力学性能的影响，轮缘长期高温拉伸状态，长时间会出现蠕变残余变形，表现为疲劳载荷特征。那么，如果轮盘在锻造前还是毛坯阶段的时候，内部就存在一些夹杂，裂纹缺陷呢？在遇到应力集中位置，疲劳断裂的隐患岂不是很大？

轮盘易产生缺陷位置图

针对这种航空级复杂盘环部件的内部质量检测，采声依据国外技术开始研发超声无损检测设备，对大型盘环铸件，利用水浸超声C扫描技术，打造一款具备可定制化的航空盘环件水浸超声检测系统，采声根据航空发动机内部环形轴类部件多的特点，在超声检测设备XYZ轴基础运动机构之上，又增加了W轴为盘状旋转轴，可具备曲面跟踪扫描功能，满足航空航天异型曲面构件的扫描路径，实现全方位无死角扫描优势。

盘状旋转轴-W轴

采声-超声C扫描图像-投影3D

设备可实现扫描功能：

A扫描（A-Scan）：通过查看超声反射或透射波形，可以找有无缺陷信号波。

B扫描（B-Scan）：通过计算反射回来的超声波的强弱来判断，它的显示主要依据声速传播方向平行且与工件的表面垂直的剖面。

C扫描（C-Scan）：提取垂直于声速指定截面，也就是横向截面像的回波信息形成的二维图像技术。

T扫描（T-Scan）：分层扫描，对C扫描横截面积，逐层成像。

批量扫描：设定好参数，对水槽内一种或多种工件进行自动化扫描。

T扫描

航空盘环件水浸超声检测设备，利用超声水浸法，通过耦合介质水传递的信号进入材料内部。在遇到异质界面时，超声信号波会出现明显的幅值变化；在遇到不同缺陷裂纹、夹杂时，两者信号波也会存在很大的差异，以此用来判断缺陷类型。

采声—航空盘环件水浸超声

采声自动化超声检测

北京采声科技有限公司是一家专业从事无损检测设备，工业自动化系统研发的高新技术企业，公司现有自动化超声系统有水浸超声，空耦超声，喷水超声等设备，近年来多次检测过航空航天大型板棒材、航材零部件、汽车轴套、新能源电池等诸多领域部件，覆盖了实验室型，工业重载型、机械臂结构及非标定制类。

企业现有：超声自动化研发制造、工程无损检测服务、大型装置在线监测和安全评价服务。具备武器装备质量管理体系认证、ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、ISO45001职业健康管理体系；HSE健康、安全与环境管理体系（中石油/中石化）、GB/T27922售后服务五星管理体系及AAA级信用企业评级认证；依托于和国内外知名科研机构的良好合作关系汇集全球不同领域的顶尖技术，形成独特的解决方案，服务于行业需求；目标客户主要集中于航空航天、科研机构、高校实验室、能源化工行业、各级特检院及无损检测公司等。满足无损检测行业各类标准自动化检测的需求并提供高效的产品和服务，持续为中国工业发展作出贡献。