采声科技超声C扫描对航空发动机高压涡轮后轴质量进行分析

航空发动机作为飞机的动力源，它的复杂性和难加工一直堪称为“机械工业之最”，现如今，一个国家的航空发展和军事武装力量，逐渐成为主导国家工业水平发展的重要衡量标准。发动机技术发展情况直接影响航空工业的发展，本文主要讲解的是航空发动机高压涡轮后轴的质量检测，它是典型的高温合金回转类零件，其工作转速高达10000r/min。内部结构十分复杂，其零件质量也非常不稳定，严重影响了生产和交付的时间，利用超声C扫描技术加以分析内部质量。

发动机的结构示意图

高压涡轮后轴是航空发动机转子单元重要组成，后轴零件是典型轴颈类薄壁短轴，材料是航空最常用的难加工高温合金镍基GH4169，它所需的切削力是普通合金钢的2~5倍，因此切削时的温度是非常高的，热量大部分集中在切削区域，加重切割刀具的磨损，此种情况会造成切削位置接头出现挤裂状，为后续钎焊焊接时容易形成焊接不良、裂纹、夹杂等缺陷。

高温合金分类

为此，需要对高压涡轮后轴钎焊质量进行检测，先利用X射线法检测，但是该零件结构非常复杂，局部尺寸较厚，最厚处可达52mm，而焊接层厚度一般在0.1mm，针对于较厚部位射线不能呈现明暗对比强烈影像，不能够以此判断缺陷位置。而超声C扫描技术是比较适合面积型缺陷的，只要借助耦合剂水传递到零件表面，根据信号波幅值的变化，可以判断缺陷的位置及大小。

采声HPT高压涡轮水浸超声探伤设备

这台水浸超声检测系统专为工业和实验室环境中的高吞吐量和多班次操作而设计。这些完全集成的系统提供各种扫描配置，并结合了传统和相控阵超声波技术，以支持各种应用，可以扫查复杂的发动机盘和 HPT（高压涡轮）轴到扫描棒材、轴、钢坯和板材。

高压涡轮后轴零件外廓较长，并且有两个凸台，对扫描路径加深了难度，采声科技专门设计了150mm的小直径加长杆连接Z轴，并连接90°的转接器，可以把焦点直接落在钎焊层处，解决了特殊构件的扫描需求。

涡轮后轴

该系统检测过程中实现自动化扫描，完全由计算机程序控制，检测过程可以同时给出超声A扫描、B扫描、C扫描检测结果，而采声水浸超声检测系统可以生成3D图像，这对于航空复杂精密构件来讲，方便快速找到缺陷点。

红色位置为焊接不良

超声扫描显微镜的出现对轴类工件的质量检测起到了非常大的影响力，从航空发动机高压涡轮盘到汽车发动机曲轴连杆，都可以利用水浸超声法来检测，一个良好的轴颈类零件的加工质量，是保障发动机正常运作的必要条件，直接影响发动机工作的完全与稳定，航空领域中，这种轴颈类工件不仅数量多，还极其复杂，一般标定化设备很难实现扫描，只有借助采声这种定制化水浸超声设备，才可以满足这种航空级别扫描要求。

采声致力于为航空复杂精密件设计多种自由度扫描路径