工業CT技術在航空發動機單晶葉片壁厚測量中的應用

工業CT技術在航空發動機單晶葉片壁厚測量中的應用

在航空發動機葉片的眾多技術指標中，葉片壁厚是一個非常關鍵的指標。目前，葉片壁厚的測量方法主要有超聲測厚法、渦流掃描測量法、電磁霍爾效應法等。其中，渦流掃描測量法因葉片外形的原因，檢測復雜，容易造成測量誤差；電磁霍爾效應法重復定位性低，無法得到一致性較高的測量結果，但在單晶葉片和型腔復雜葉片的應用中具有一定局限性：單晶材料的各向異性，造成超聲波速的各向異性，給單晶葉片壁厚的超聲測厚時入射聲束與晶體取向的夾角關系，可對單晶葉片超聲測厚中的聲速進行修正，但過程比較復雜，探頭定位困難，測量結果的一致性較差；更為糟糕的是，當單晶葉片的型面比較復雜是，入射波在葉片內壁的反射比較復雜，不能簡單通過反射波得到實際聲波的傳播路徑，也就不能準確地測量單晶葉片壁厚。

工業CT技術的主要特點有：不受試件材料種類、形狀結構及表面狀況等限制；能給出與試件的幾何結構、組分及密度特性相對應的斷層圖像，且成像直觀、目標特征不受周圍細節的遮擋；可方便地測量內部結果尺寸等。

這些特點正好彌補了超聲測厚法檢測單晶材料的不足，可很好地解決單晶葉片壁厚測量的問題。從單晶葉片不同截面的CT圖像可清晰的看到單晶葉片的內部結構，且可進行壁厚測量。工業CT技術能有效的解決我國航空發動機領域單晶葉片壁厚測量的技術難題，提高我國航空發動機使用的安全性和可靠性。