Page 39 - 无损检测2024年第三期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202403002

航空发动机涡轮叶片表面裂纹的超声

红外热成像检测

刘竞雄 , 崔旭东 , 马朝阳 , 张文宾 , 李文涛 2
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( 1. 甘肃省特种设备检验检测研究院, 兰州 710072 ;

2. 兰州理工大学 机电工程学院, 兰州 730050 )

摘 要: 为了验证超声红外热成像检测方法对航空发动机涡轮叶片表面不同分布类型的微裂

纹缺陷的检测可行性及检测效果, 采用理论分析和试验结合的方法, 通过分析超声红外热成像检测
原理, 建立超声红外热成像检测系统; 对含已知类型裂纹的涡轮叶片进行超声红外热成像检测, 根
据试验结果分析该方法的有效性以及裂纹分布对检测结果的影响。结果表明, 该方法能够快速判
断叶片是否存在缺陷; 对于裂纹独立分布的叶片, 该方法能够准确检测出裂纹的大小和位置, 而对
于裂纹弥散分布的叶片, 其虽然能快速检测出裂纹分布区域, 但难以对裂纹数量做出定量分析。
关键词: 航空发动机; 涡轮叶片; 表面裂纹; 超声红外热成像

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2024 ) 03-0005-04

Ultrasonicinfraredthermalima g in g detectionofsurfacecracksinaeroen g ineturbineblades

,
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LIUJin g xion g CUIXudon g MAChao y an g ZHANG Wenbin , LIWentao 2

( 1.GansuS p ecialE q ui p me ntIns p ectionandTestin g Institute , Lanzhou710072 , China ;

2.Colle g eofMechanicalandElectricalEn g ineerin g , LanzhouUniversit y ofTechnolo gy , Lanzhou730050 , China )

Abstract : Toverif y thefeasibilit y andeffectivenessofultrasonicinfraredthermalima g in gdetectionmethodfor

detectin gmicrocrackdefectswithdifferentdistributiont yp esonthesurfaceofaviationen g ineturbineblades.A

com binationoftheoreticalanal y sisandex p erimentalmethodswasusedb yanal y zin gthep rinci p leofultrasonic

infraredthermalima g in g , adetections y stemforultrasonicinfraredthermalima g in g wasestablished.Several

knowncrackt yp esofturbineblades weretested usin g ultrasonicinfraredthermalima g in g .Based onthe

ex p erimentalresults , theeffectivenessofthismethodandtheim p actofcrackdistributiononthedetectionresults

wereanal y zed.Theresultsindicatedthatthismethodcanq uickl ydeterminewhetherthereweredefectsinthe

blades.Forbladeswithinde p endentcrackdistribution , thismethodcanaccuratel ydetectthesizeandlocationof

cracks , whileforbladeswithdis p ersedcrackdistribution , althou g hthis methodcanq uickl ydetectthecrack

distributionarea , itwas difficultto q uantitativel y anal y zethenumberofcracks.

Ke ywords : aeroen g ine ; turbineblade ; surfacecrack ; ultrasonicinfraredthermalima g in g
叶片作为航空发动机的核心零件, 其可靠性直 行安全 [ 1 ] 。为使其在恶劣的工作环境中正常运转,
接影响到发动机的利用率、 经济效益以及飞机的飞 叶片往往采用性能良好但价格昂贵的合金材料制
成, 所以对于叶片上出现的裂纹常常采用激光熔覆
收稿日期: 2023-08-24 修复的方式进行处理。而裂纹的分布情况对其修复
基金项目: 甘肃省科技计划项目( ZD202369 ); 甘肃省重点研发
具有一定的指导意义, 因此, 对涡轮叶片进行裂纹的
计划 - 工业类项目资助( 23YFGA0036 )
检测及其分布情况分析是非常有必要的。针对裂纹
作者简介: 刘竞雄( 1991- ), 男, 工程师, 主要研究方向为承压类
特种设备检验检测及金属材料无损检测 缺陷的无损检测, 传统的检测方法有射线检测、 磁粉
检测、 渗透检测、 涡流检测和超声检测等方法。其
通信作者: 崔旭东, 1963992424@ qq .com
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2024年 第46卷 第3期
无损检测