一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤檢測(cè)裂紋的方法
【專利摘要】一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤檢測(cè)裂紋的方法,該方法采用如下步驟：第一步，靈敏度的確定；第二步，探傷過程；第三步，探傷結(jié)果的判斷。采用本發(fā)明對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤榫槽采用渦流探傷，該方法靈敏度較高，能有效地將榫槽根部的裂紋檢出,采用本發(fā)明操作安全、方便、快捷，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤檢測(cè)裂紋的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤檢測(cè)裂紋的方法，尤其涉及一種用 渦流探傷對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤榫槽檢測(cè)裂紋的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境惡劣，隨著使用時(shí)間的增加，壓氣機(jī)二、三級(jí)盤容易出現(xiàn)疲勞 裂紋。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，杜絕質(zhì)量隱患，提出增加對(duì)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤的渦流探傷，防止裂 紋漏檢。
[0003] 壓氣機(jī)二、三級(jí)盤在使用過程中受發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、加速、減速、停轉(zhuǎn)過程葉片交替載 荷作用，在安裝葉片的榫槽部位容易產(chǎn)生疲勞裂紋，特別是榫槽的根部，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)此處 進(jìn)行探傷檢查。由于低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子是組合件，二級(jí)壓氣機(jī)盤材料為ICrl lNi2W2MoV，三級(jí) 壓氣機(jī)盤的材料為TC11，TCll材料無磁性，不適合磁粉探傷，但是可用著色探傷方法進(jìn)行； 二級(jí)壓氣機(jī)盤榫槽排氣邊一端有定位銷，不利于清洗，不適合著色探傷，但是可用超聲波探 傷方法進(jìn)行。目前現(xiàn)行探傷技術(shù)對(duì)二級(jí)盤采用超聲波探傷，三級(jí)盤采用著色探傷方法檢查 裂紋。因裂紋位置出現(xiàn)在榫槽內(nèi)，受裂紋位置的影響，超聲波探傷和著色探傷方法操作不太 方便，且影響靈敏度的因素太多，使工作者在操作時(shí)容易誤判或漏判，影響產(chǎn)品質(zhì)量。渦流 探傷方法適用于金屬材料及零部件表面和近表面缺陷，對(duì)工件表面和近表面缺陷有較高的 檢測(cè)靈敏度，且在一定范圍內(nèi)具有良好的線性指示，可對(duì)大小不同的缺陷進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此， 對(duì)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤榫槽的探傷，渦流探傷是首選的探傷方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的存在的問題，從而提供一種用渦流探傷對(duì)航空發(fā) 動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤榫槽檢測(cè)裂紋的方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤檢測(cè)裂紋的方法，采用如下步驟： 第一步，靈敏度的確定： 如果缺陷樣件上的缺陷信號(hào)進(jìn)入報(bào)警區(qū)，表示此時(shí)儀器的靈敏度適當(dāng)；若缺陷信號(hào)未 進(jìn)入報(bào)警區(qū)或遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出報(bào)警區(qū)，應(yīng)調(diào)整儀器的"增益"，使缺陷樣件上的缺陷信號(hào)在報(bào)警區(qū) 內(nèi)，使用"增益"調(diào)整靈敏度，在標(biāo)準(zhǔn)樣件上缺陷信號(hào)剛好報(bào)警的情況下，再增加2dB，能夠 有效地檢測(cè)出標(biāo)準(zhǔn)件的自然缺陷方可操作。
[0006] 第二步，探傷過程： 1) 調(diào)試后探傷儀的探頭放到被檢零件表面上，對(duì)被檢零件逐個(gè)進(jìn)行檢查，檢查時(shí)探頭 與被檢零件必須接觸良好且位置正確，探頭磁芯與被檢部位應(yīng)垂直，移動(dòng)速度不大于15mm/ s?20mm/s，探頭在零件上放置是否正確，通過報(bào)警信號(hào)和探傷儀顯示屏上顯示的信號(hào)來 確定； 2) 檢查中注意觀察顯示屏上的報(bào)警區(qū)內(nèi)是否有缺陷信號(hào)出現(xiàn)，是否有報(bào)警，若在顯示 屏上預(yù)先設(shè)定的裂紋信號(hào)相位區(qū)間內(nèi)，出現(xiàn)幅度超過預(yù)先設(shè)定的報(bào)警線的渦流顯示信號(hào)， 則在此處應(yīng)重復(fù)檢查多次，并判定出確切的指示位置。
[0007] 第三步，探傷結(jié)果的判斷： 在檢查中若出現(xiàn)信號(hào)指示和確定的位置重復(fù)性很好，且達(dá)到或超過報(bào)警框，則應(yīng)確認(rèn) 該零件有裂紋或其它缺陷，此時(shí)可用細(xì)砂布對(duì)該處進(jìn)行打磨，然后再用著色探傷方法進(jìn)行 驗(yàn)證。
[0008] 采用上述技術(shù)方案的有益效果是： 采用本發(fā)明對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤榫槽采用渦流探傷，該方法靈敏度較高，能 有效地將榫槽根部的裂紋檢出，采用本發(fā)明操作安全、方便、快捷，縮短了生產(chǎn)周期，提高 了生產(chǎn)效率。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 渦流探傷的基本原理是電磁感應(yīng)，當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線圈接近導(dǎo)電試件時(shí)， 由于檢測(cè)線圈磁場(chǎng)的作用，在試件表面和近表面將感應(yīng)出渦流。渦流的大小、相位和流動(dòng)軌 跡受到試件導(dǎo)電性能的影響，同時(shí)產(chǎn)生的渦流也會(huì)形成一個(gè)磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)反過來又會(huì)使 檢測(cè)線圈的阻抗發(fā)生變化。因此，通過測(cè)定檢測(cè)線圈阻抗的變化，即可判斷出被檢零件的性 能及有無缺陷等。
[0010] 本發(fā)明榫槽根部渦流探傷參數(shù)的選擇： 對(duì)比試件的選擇：渦流檢測(cè)對(duì)于被檢測(cè)對(duì)象質(zhì)與量的評(píng)價(jià)和檢測(cè)都是通過與已知樣品 質(zhì)與量的比較而得出的。對(duì)比試件是用作被檢測(cè)對(duì)象質(zhì)量狀況的評(píng)價(jià)依據(jù)，因此其上面人 工缺陷的形式和大小尺寸應(yīng)根據(jù)被檢測(cè)對(duì)象在制造或使用過程中最可能產(chǎn)生的自然缺陷 種類、方向、位置和對(duì)產(chǎn)品可靠使用的影響等因素確定。根據(jù)壓氣機(jī)盤的材質(zhì)、熱處理狀態(tài)、 形狀等因素，以及裂紋出現(xiàn)的位置、和方向，選擇并制作人工缺陷對(duì)比試件。
[0011] 選擇探頭：探頭又稱為檢測(cè)線圈，是構(gòu)成渦流檢測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于檢測(cè) 結(jié)果的好壞起著重要的作用。探頭的結(jié)構(gòu)與形式不同，其性能和適用性也隨之形成很大的 差異。根據(jù)被檢零件情況，應(yīng)選用頻率f為500 KHz?2MHz的放置式彎式線圈，它的軸線 在檢測(cè)過程中垂直于被檢零件表面，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件表面和近表面質(zhì)量的缺陷檢測(cè)，且它受裂 紋取向的影響小，加上線圈中心纏有鐵氧體磁芯，利于集中磁場(chǎng)能量，具有增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度和 聚焦磁場(chǎng)的特性，因此檢測(cè)靈敏度最高。
[0012] 探傷參數(shù)的選擇：檢測(cè)頻率f是根據(jù)被檢零件的厚度、期望的透入深度、要求達(dá)到 的靈敏度或分辨率來確定。頻率低，可以獲得更大的渦流透入深度，但發(fā)現(xiàn)缺陷的靈敏度也 隨之降低；頻率高，可以得到較高的靈敏度，但檢測(cè)深度降低。因此在滿足檢測(cè)深度要求的 前提下，檢測(cè)頻率應(yīng)選得盡可能高，以便得到較高的靈敏度。電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率是影響渦流透 . 1 入深度和渦流分布密度的兩個(gè)重要因素，渦流標(biāo)準(zhǔn)透入深度公式為：________;。 式中，δ -標(biāo)準(zhǔn)透入深度；f-工作頻率；U3 -真空磁導(dǎo)率（U.Ci = 4 H XlCT7); Ur 一相對(duì)磁導(dǎo)率，無量綱常數(shù)；σ -電導(dǎo)率。從式中可以看到電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的平方根與渦 流標(biāo)準(zhǔn)透入深度成反比，即電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率值越大，渦流在該材料中的透入深度越小。對(duì) 于非鐵磁性材料，其相對(duì)磁導(dǎo)率μ r =1，在確定檢測(cè)深度時(shí)可不考慮磁導(dǎo)率的影響；而對(duì) 于鐵磁性材料，U x是一個(gè)隨磁化強(qiáng)度變化的量，因此在鐵磁性材料檢測(cè)時(shí)往往選擇較低 的檢測(cè)頻率，以保證渦流在被檢試件中達(dá)到適當(dāng)?shù)耐溉肷疃?。在相同的磁化條件下，檢測(cè) 頻率、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率越高，在被檢測(cè)材料表面激勵(lì)產(chǎn)生的渦流密度就越大，檢測(cè)線圈拾取 的感應(yīng)信號(hào)也就越強(qiáng)。壓氣機(jī)二級(jí)盤材料為ICrl lNi2W2M〇V，是鐵磁性材料，根據(jù)上述要求 頻率確定為500KHZ，再通過增益進(jìn)行補(bǔ)償，比例為1. 0,能很好地將標(biāo)準(zhǔn)件上的缺陷檢測(cè)出 來。壓氣機(jī)三級(jí)盤材料為TC11，是非鐵磁性材料，因此頻率可選擇為2MHz，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣件 進(jìn)行試驗(yàn)，缺陷卻不能顯示，通過多次試驗(yàn)，將比例定為5.0才最終將缺陷檢出，這是因?yàn)?TCll電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率比lCrllNi2W2M〇V小的原因。由此可以說明，渦流檢測(cè)對(duì)于導(dǎo)電性能較 好的材料具有比導(dǎo)電性弱的材料更高的檢測(cè)靈敏度。參數(shù)確定后，將其輸入設(shè)備固化。
【權(quán)利要求】
1. 一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二、三級(jí)盤檢測(cè)裂紋的方法，其特征在于，該方法采用如下 步驟： 第一步，靈敏度的確定： 如果缺陷樣件上的缺陷信號(hào)進(jìn)入報(bào)警區(qū)，表示此時(shí)儀器的靈敏度適當(dāng)；若缺陷信號(hào)未 進(jìn)入報(bào)警區(qū)或遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出報(bào)警區(qū)，應(yīng)調(diào)整儀器的"增益"，使缺陷樣件上的缺陷信號(hào)在報(bào)警區(qū) 內(nèi)，使用"增益"調(diào)整靈敏度，在標(biāo)準(zhǔn)樣件上缺陷信號(hào)剛好報(bào)警的情況下，再增加2dB，能夠 有效地檢測(cè)出標(biāo)準(zhǔn)件的自然缺陷方可操作； 第二步，探傷過程： 1) 調(diào)試后探傷儀的探頭放到被檢零件表面上，對(duì)被檢零件逐個(gè)進(jìn)行檢查，檢查時(shí)探頭 與被檢零件必須接觸良好且位置正確，探頭磁芯與被檢部位應(yīng)垂直，移動(dòng)速度不大于15mm/ s?20mm/s，探頭在零件上放置是否正確，通過報(bào)警信號(hào)和探傷儀顯示屏上顯示的信號(hào)來 確定； 2) 檢查中注意觀察顯示屏上的報(bào)警區(qū)內(nèi)是否有缺陷信號(hào)出現(xiàn)，是否有報(bào)警，若在顯示 屏上預(yù)先設(shè)定的裂紋信號(hào)相位區(qū)間內(nèi)，出現(xiàn)幅度超過預(yù)先設(shè)定的報(bào)警線的渦流顯示信號(hào)， 則在此處應(yīng)重復(fù)檢查多次，并判定出確切的指示位置； 第三步，探傷結(jié)果的判斷： 在檢查中若出現(xiàn)信號(hào)指示和確定的位置重復(fù)性很好，且達(dá)到或超過報(bào)警框，則應(yīng)確認(rèn) 該零件有裂紋或其它缺陷，此時(shí)可用細(xì)砂布對(duì)該處進(jìn)行打磨，然后再用著色探傷方法進(jìn)行 驗(yàn)證。
【文檔編號(hào)】G01N27/90GK104316596SQ201410621794
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】李燕 申請(qǐng)人:中航工業(yè)貴州航空動(dòng)力有限公司