Page 35 - 无损检测2022年第四期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202204001

连续 SiC 纤维钛基复合材料制件的超声

底波监控检测

韩 波 1 , 2 , 3 , 4 , 杨平华 1 , 2 , 3 , 4 , 林立志 1 , 2 , 3 , 4

( 1. 中国航发北京航空材料研究院, 北京 100095 ; 2. 航空材料检测与评价北京重点实验室, 北京 100095 ;
3. 中国航空发动机集团 材料检测与评价重点实验室, 北京 100095 ;

4. 材料检测与评价航空科技重点实验室, 北京 100095 )

摘 要:针对连续 SiC 纤维增强钛基复合材料( TMCs ) 制件的制备工艺特点, 分析了 TMCs
制件可能产生的缺陷及其超声检测难点, 对 TMCs整体叶环纤维 / 钛合金结合界面处的空洞类缺
陷的超声底波监控结果进行模拟仿真, 并对特定尺寸 TMCs整体叶环进行了缺陷检测; 结合超声
检测试验和解剖分析结果, 分析了 TMCs整体叶环结合界面处出现的空洞类缺陷的特征, 确定了
底波监控在 TMCs整体叶环纤维 / 钛合金结合界面超声检测缺陷信号识别中的作用, 为 TMCs制
件内部质量的超声检测提供了技术支持。

关键词:钛基复合材料; SiC 纤维; 结合界面质量; 超声检测; 底波监控

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 04-0001-06

Ultrasonicback-wallechomonitorin g anddetectionofcontinuousSiCfiber

titanium matrixcom p osites p arts

HANBo 1 , 2 , 3 , 4 , YANGPin g hua 1 , 2 , 3 , 4 , LINLizhi 1 , 2 , 3 , 4

( 1.AECCBei j in g InstituteofAeronauticalMaterial , Bei j in g100095 , China ;

2.Bei j in gKe yLaborator yofAeronauticalMaterialTestin gandEvaluation , Bei j in g100095 , China ;

3.Ke yLaborator yofAeronauticalMaterialsTestin gandEvaluation , AECC , Bei j in g100095 , China ;

4.AviationKe yLaborator yofScienceandTechnolo gyonAeronauticalMaterial

Testin gandEvaluation , Bei j in g100095 , China )

Abstract : Aimin gatthep re p arationp rocesscharacteristicsofcontinuousSiCfiberreinforcedtitanium matrix

com p osites ( TMCs ), thep ossibledefectsandultrasonicdetectiondifficultiesofTMCsp artswereanal y zed.The

back-wallecho monitorin gresultofholedefectofTMCsblin gfiber / titanium bondin ginterface wassimulated ,

combinedwiththeresultofdefectdetectionandanatom ycorres p ondin gfors p ecificsizeof TMCsblin g , the

characteristicsofholeofback-wallechomonitorin g inTMCsblin gfiber / titanium bondin g interfacewasanal y zed ,

verifiedthattheback-wallechomonitorin gcanbeusedtoreco g nitionsi g nalofdefectinultrasonicins p ectionofthe

interfacialofTMCsblin g fiber / titaniumbondin g interface , whichp rovidestechnicalsu pp ortforultrasonicdetection

ofinternal q ualit yofTMCsp arts.

Ke ywords : titanium matrixcom p osite ; SiCfiber ; interface q ualit y ; ultrasonictestin g ; back-wallechomonitorin g
连续 SiC 纤维增强钛基复合材料( TMCs ) 具有
比钛合金更高的比强度和比模量, 是理想的适用于
收稿日期: 2021-11-17
600 ℃ 800 ℃ 高温环境的轻质结构材料, 具有很好
作者简介: 韩 波( 1969- ), 女, 本科, 高级工程师, 主要从事超
声检测的研究工作 的发展前景 [ 1 ] 。很多发达国家投入了大量的人力和
物力对该复合材料及其制件开展了系统和深入的研
通信作者: 韩 波, hanbo5030@163.com
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2022 年 第 44 卷 第 4 期
无损检测