Page 85 - 2023中国无损检测年度报告
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4.1 主编集团标准《小直径管棒材超声检测用水 支板、肋板及斜肋等结构特征。发动机高温合金
浸线聚焦探头要求和测试方法》 复杂机构件的内部缺陷通常采用 CT 检测，存在
航空发动机叶片、燃油管路、滑油管路为小 的问题是散射伪影及射束硬化伪影严重，给结构
直径管棒材加工制作而成，这些小直径管棒材在 件内部缺陷评定带来极大困扰。为量化复杂结构
粗加工阶段根据标准要求需采用水浸超声检测方 件 CT 检测灵敏度，开展系列复杂结构件 CT 检
法检测材料内部缺陷情况。当前所采用的通用标 测工艺研究，采用制作对比试块的方式，将结构
准仅有选用探头原则，未明确探头具体性能参数 件拆解成多个分体成形，每个分体上分别预制不
及要求，导致使用的探头性能差异较大，从而影 同规格尺寸的人工孔，标定人工孔尺寸后再将多
响超声检测结果的一致性。通过编制小直径管棒 个分体组合成对比试块，通过优化迭代 CT 检测
材水浸超声检测探头相关标准，基于目前探头制 工艺，评价不同 CT 系统对复杂结构件的缺陷检
造水平对探头性能提出要求，并根据探头的性能 测灵敏度，建立 CT 检测工艺评价系统。
差异进行分组，以便在超声检测时可相互补充。 4.4 航空发动机涡轮叶片 CT 检测六点定位坐标方
同时，参考国内外超声探头性能测试及表征相关 法研究
标准，结合小直径管棒材水浸超声检测要求以及 大型民用航空发动机具有高性能、长寿命、
探头制造水平，提出不同探头适宜的性能表征、 高可靠性与经济性等要求，对推重比要求日益提
测试方法及参数限值，以便检测人员合理选用探 高，发动机涡轮前工作温度进一步提升。随着发
头，从而保证超声检测工艺的规范性及检测结果 动机涡轮前燃气温度的大幅提高，涡轮叶片在使
的一致性。 用先进耐温材料和热障涂层的基础上，必须使用
4.2 航空发动机叶片荧光检测缺陷自动标记测量 先进气膜孔冷却技术。气膜孔形状为簸箕形扩张
系统 孔或更为复杂的形状，孔直径和加工定位精度均
航空发动机叶片作为发动机的关键零件，其 为微米级，定位坐标系为给定六点坐标系。经过
性能直接影响了航空发动机的可靠性和安全性。 技术论证，目前比较合适的气膜孔尺寸及位置度
自公司具备荧光渗透检测能力以来，叶片的渗透 测量方法为工业 CT 尺寸测量。目前 CT 常用软
检测任务成倍增长，为便于记录、传递、跟踪处 件坐标系有两种：一种为基于零件结构特征点、线、
理检测缺陷零件，需要对叶片缺陷荧光显示进行 面，利用 321 原则建立坐标系；另一种为基于零
拍照记录。因荧光渗透检测缺陷观察需要在黑光 件与 CAD 设计图全型面匹配公差最小的原则建
灯下进行，拍照时存在亮度低、零件反射紫外线 立坐标系。这两种坐标系与给定六点坐标系存在
强度过高、曝光时间长、焦距难以捕捉等原因， 一定的误差，且根据零件加工精度不同，误差波
导致缺陷边界模糊、高亮背景显示、无法识别出 动不能评估，导致涡轮叶片气膜孔位置度的测量
缺陷在零件上的位置。同时，拍照时需要多人协作， 精度无法评估。本研究设计了专用数据处理模块，
效率低，成本高，影响检测周期。通过搭建荧光 通过导入 CT 三维数据并进行多轮优化迭代收敛
缺陷图像快速采集系统，结合软件处理实现图像 算法和坐标系移动，在三维数据上搜索到满足设
自动标记测量功能，实现了荧光缺陷检测图像智 计要求的六个给定点，建立给定六点的坐标系，
能分析和存储传递功能，该系统目前已在荧光渗 最终实现叶片三维数据与设计模型的高精度匹配，
透检测试片中得到初步应用，将进一步对系统进 解决了气膜孔位置度的精确测量问题。
行优化，深入探索在航空发动机叶片零部件中的 5 展望
应用研究。
2024 年，中国航发商发无损检测团队将继
4.3 航空发动机复杂结构件 CT 工艺改进
续保持航空报国志向，脚踏实地服务于发动机研
航空发动机高温合金复杂结构件一般具有空 制生产，主动发现问题，勇于解决难题，积极与
间结构交错且尺寸精细的特征。如发动机燃油喷 无损检测同仁互相交流，共同奋力跑出航空发动
嘴为回转体结构，具有薄壁、狭缝、叶型等特征； 机无损检测技术的加速度。
发动机涡轮叶片为扁平空腔结构，具有各种流道
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