一種壓縮機(jī)葉輪缺陷相控陣超聲檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無損檢測領(lǐng)域，具體涉及對(duì)壓縮機(jī)葉輪缺陷相控陣超聲檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮機(jī)葉輪是鼓風(fēng)機(jī)組的重要組成部分，在服役過程中通過高速旋轉(zhuǎn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能與動(dòng)能。在結(jié)構(gòu)上，葉片與輪盤是葉輪的重要組成部分。
[0003]壓縮機(jī)葉輪在服役過程中通過高速旋轉(zhuǎn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能與動(dòng)能。由于葉輪復(fù)雜的服役環(huán)境，其承受著巨大的離心力、彎曲應(yīng)力、振動(dòng)應(yīng)力等交變載荷，易出現(xiàn)疲勞裂紋與沖蝕磨損，對(duì)于葉輪表面宏觀裂紋以及沖蝕磨損直接利用肉眼就能觀察；然而對(duì)于葉輪的內(nèi)部裂紋、氣孔、夾雜直接用肉眼是無法觀察的，為了保證葉輪結(jié)構(gòu)上的完整性需要用無損檢測的手段對(duì)其進(jìn)行檢測。
[0004]常用的無損檢測方法中，滲透檢測只能夠檢測葉輪表面的微細(xì)裂紋，渦流檢測、磁粉檢測只能夠檢測葉輪表面以及近表面缺陷，這些方法對(duì)于葉輪內(nèi)部的缺陷都無能為力；射線檢測雖然能夠檢測葉輪內(nèi)部缺陷，但是其檢測成本太高，對(duì)人體有輻射，為了控制葉輪的質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益，必須選擇正確的檢測手段及時(shí)檢測存在的危險(xiǎn)。超聲波檢測因其具有靈敏度高、穿透能力強(qiáng)、分辨率好、檢測速度快、成本低、設(shè)備檢測和對(duì)人體無害等一系列優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用在工件內(nèi)部缺陷的檢測中。
[0005]隨著當(dāng)今科技迅速發(fā)展，相控陣超聲檢測已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到工業(yè)檢測中，然而，葉輪的幾何形狀比較復(fù)雜，為了完成葉輪內(nèi)部缺陷的檢測，現(xiàn)有技術(shù)的相控陣探頭的放置和檢測方式具有很大的局限性，這就給實(shí)際檢測帶來很大的困難。主要的難點(diǎn)有I)現(xiàn)有技術(shù)的相控陣超聲檢測的探頭只能放置在輪盤表面，并且也不清楚放置在個(gè)位置能否對(duì)整個(gè)葉輪進(jìn)行全面地檢測；2)探頭楔塊較大或形狀與葉輪表面形狀不匹配，很多葉輪表面部位無法放置探頭楔塊；3)相控陣超聲檢測具有多種掃描方法，那種掃描方法適用于葉輪的檢測，具體采用什么參數(shù)進(jìn)行檢測，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有記載。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種能夠?qū)θ~輪內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測的相控陣超聲檢測方法，能夠?qū)啽P以及葉根內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測，避免因?yàn)閺?fù)雜結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的檢測盲區(qū)，降低漏檢率，具有很高的缺陷定位準(zhǔn)確率。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是一種壓縮機(jī)葉輪缺陷相控陣超聲檢測方法，其特征在于，采用的檢測楔塊在安裝探頭位置相對(duì)的另一端具有與所述的壓縮機(jī)葉輪內(nèi)通孔的圓柱形內(nèi)壁配合的弧面，該檢測方法具體包括以下步驟，
[0008](I)將探頭通過耦合劑與所述的檢測楔塊相連接，探頭與檢測楔塊連接后放置入壓縮機(jī)葉輪內(nèi)通孔并貼緊其圓柱形內(nèi)壁，在檢測楔塊與圓柱形內(nèi)壁之間涂有耦合劑；
[0009](2)將相控陣超聲檢測儀的檢測模式設(shè)置為聚焦掃描；
[0010](3)將相控陣超聲檢測儀的掃描深度設(shè)置為壓縮機(jī)葉輪輪盤的最大厚度，每組激發(fā)8或16個(gè)晶片，開始檢測，一次檢測完畢后，記錄并儲(chǔ)存檢測結(jié)果；
[0011](4)將檢測楔塊移動(dòng)到下一個(gè)檢測位置，重復(fù)步驟3)，直至檢測楔塊遍歷壓縮機(jī)葉輪內(nèi)通孔的圓柱形內(nèi)壁；
[0012](5)將相控陣超聲檢測儀的掃描深度設(shè)置為壓縮機(jī)葉輪葉根最遠(yuǎn)端至壓縮機(jī)葉輪內(nèi)通孔的圓柱形內(nèi)壁的最小距離，每組激發(fā)16個(gè)晶片，開始檢測，一次檢測完畢后，記錄并儲(chǔ)存檢測結(jié)果；
[0013](6)將檢測楔塊移動(dòng)到下一個(gè)檢測位置，重復(fù)步驟5)，直至檢測楔塊遍歷壓縮機(jī)葉輪內(nèi)通孔的圓柱形內(nèi)壁；
[0014](7)完成壓縮機(jī)葉輪缺陷相控陣超聲檢測。
[0015]更進(jìn)一步地，所述的壓縮機(jī)葉輪內(nèi)通孔的圓柱形內(nèi)壁內(nèi)徑為68mm，所述的所述的檢測楔塊材料為有機(jī)玻璃，曲率半徑r為51.8?68.1mm,厚度為20?25mm，寬度為30?40mm,高度為60?70mm，聲速為2237m/s。
[0016]更進(jìn)一步地，所述的步驟(3)中壓縮機(jī)葉輪輪盤的最大厚度為15mm，所述的步驟
(5)中壓縮機(jī)葉輪葉根最遠(yuǎn)端至壓縮機(jī)葉輪內(nèi)通孔的圓柱形內(nèi)壁的最小距離為20mm。
[0017]更進(jìn)一步地，所述的耦合劑為30#機(jī)油，密度為0.9g/cm3，聲速為1400m/s。
[0018]更進(jìn)一步地，所述的探頭為01ympUS5L64A2型探頭，所述的相控陣超聲檢測儀為Multi2000相控陣超聲檢測儀。
[0019]本發(fā)明的有益效果是I)葉輪的內(nèi)腔表面比較光滑，而且內(nèi)部空間也比較大，選取葉輪的內(nèi)腔進(jìn)行檢測，能夠方便并且完全地實(shí)現(xiàn)對(duì)輪盤以及葉根內(nèi)部缺陷的檢測；2)采用具有與葉輪的內(nèi)腔配合弧面的探頭楔塊，能夠與葉輪內(nèi)腔完全耦合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)葉輪的超聲檢測；3)采用聚焦掃描的方式進(jìn)行檢測，聚焦掃描聲束能量比較的集中，便于微小缺陷的檢測，以及在對(duì)同一缺陷進(jìn)行檢測時(shí)，聚焦掃描下缺陷反射信號(hào)比線性掃描下缺陷反射信號(hào)強(qiáng)，便于缺陷信號(hào)的識(shí)別；4)根據(jù)葉輪的結(jié)構(gòu)尺寸，有針對(duì)性地選取檢測參數(shù)，如針對(duì)輪盤和葉根等不同部位，選取不同的掃描深度和晶片激發(fā)方式，檢測能量高，漏檢率低。
【附圖說明】
[0020]圖1為采用現(xiàn)有技術(shù)的相控陣超聲檢測方法對(duì)壓縮機(jī)葉輪進(jìn)行檢測的原理示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的相控陣超聲檢測方法對(duì)壓縮機(jī)葉輪進(jìn)行檢測的示意圖；
[0022]圖3為采用本發(fā)明的方法對(duì)葉輪輪盤內(nèi)部缺陷檢測B掃描示顯結(jié)果圖；
[0023]圖4為采用本發(fā)明的方法對(duì)葉輪輪盤缺陷檢測某一掃描位置的缺陷A掃描顯示結(jié)果圖；
[0024]圖5為采用本發(fā)明的方法對(duì)葉輪葉根內(nèi)部缺陷檢測B掃描顯示結(jié)果圖；
[0025]圖6為采用本發(fā)明的方法對(duì)葉輪葉根缺陷檢測某一掃描位置的缺陷A掃描顯示結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體技術(shù)方案作進(jìn)一步地描述。
[0027]如圖1所示，當(dāng)探頭4放置在壓縮機(jī)葉輪輪盤2的上表面處，可以對(duì)輪盤2內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測，但是由于探頭4在檢測中需要連接楔塊3’，而連接相控陣探頭的楔塊一般比較大，而輪盤2上表面較小的平面區(qū)域限制了探頭4的放置。對(duì)于葉根I內(nèi)部的缺陷，在利用探頭4連接一種斜楔塊3’進(jìn)行檢測時(shí)，由于整個(gè)葉輪在結(jié)構(gòu)上存在不連續(xù)性，經(jīng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，超聲波難以傳播到葉根I位置，對(duì)葉根內(nèi)部的缺陷難以檢測，存在漏檢。
[0028]因此，當(dāng)探頭4連接檢測楔塊3放置在葉輪內(nèi)腔時(shí)，利用縱波能夠完成對(duì)輪盤2內(nèi)部缺陷的檢測，此時(shí)聲波能夠在輪盤2中進(jìn)行傳播，而且由于葉根I連接在輪盤2上，因此二者在結(jié)構(gòu)上具有連續(xù)性，聲波會(huì)繼續(xù)傳播，能夠完成對(duì)葉根I內(nèi)部缺陷的檢測。
[0029]并且也經(jīng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，采用聚焦掃描的聲場聲壓強(qiáng)度比線性掃描聲壓強(qiáng)度大，且在對(duì)同一缺陷進(jìn)行檢測時(shí)其缺陷信號(hào)反射聲壓強(qiáng)度大，便于缺陷的發(fā)現(xiàn)，因此采用