Page 38 - 无损检测2024年第八期

丛龙丹，等：

航空增材 SLM 制件对比试块的代表性研究

φ
表2 φ50 mm缺陷位置对比试件的CT检测参数
放大倍数/倍 体素尺寸/μm 滤波片（锡）/mm 管电压/kV 管电流/μA 采样时间/ms 叠加张数/张 扫描张数/张 备注
6.06 33.0 2 315 310 1 000 1 3 000 微动2次
3.03 66.0 2 315 310 1 000 1 3 000 微动2次
1.52 132.0 2 315 310 1 000 1 3 000 微动2次

图 5 不同体素尺寸下相同尺寸不同位置缺陷对比试件的 CT 检测结果

处位置时，检测结果受伪像的影响越大。 展不同柱面粗糙度试件的检测试验。因为射线穿
2.3 柱面粗糙度影响试验 透厚度越小，检测灵敏度越高（即粗糙度对检测影
在射线检测相关标准中，均未见对被检物体 响大），故采用直径 10 mm 对比试件进行柱面粗糙
表面粗糙度的规定，而原始态增材构件侧面通常 度研究。
具有明显的纹理特征，粗糙度通常在 10 μm 以上， 采用不同体素分辨率，即6. 0，99. 0，121. 0 μm，
当粗糙度过大时可能会导致射线检测过程中出现 依次对不同柱面粗糙度对比试件进行检测，直径为
较大的散射现象，从而影响试验结果，因此为研究 10 mm的柱面粗糙度对比试件的CT检测参数如表3
增材 SLM 柱面粗糙度对 CT 检测结果的影响，开 所示。

φ
表3 φ10 mm柱面粗糙度对比试件的CT检测参数
放大倍数/倍 体素分辨率/μm 滤波片（铜）/mm 管电压/kV 管电流/μA 采样时间/ms 叠加张数/张 扫描张数/张
33.33 6.0 0.5 180 120 1 000 1 3 000
2.02 99.0 0.5 180 120 1 000 1 3 000
1.65 121.0 0.5 180 120 1 000 1 3 000
不同体素尺寸下不同柱面粗糙度对比试件的 件是以金属粉末为原材料，粉末本身可能存在孔洞
CT检测结果如图6所示，可以看出，当体素分辨率 或粉末之间存在间隙，若间隙之间的空气在材料凝
为 6. 0 μm时，粗糙柱面与光滑柱面对比试块中直 固之前未能逃逸而在零件内部成形就会造成孔隙，

径为0. 1~0. 6 mm的缺陷均可以检出，当体素分辨 另外，其制造工艺具有的急剧冷却特性还易导致零
率为99. 0 μm时，粗糙柱面与光滑柱面对比试块中 件内部出现分层和细微裂纹。因此为研究增材和传
直径为0. 1 mm的缺陷同时消失，当体素分辨率为 统成型方式对工业CT检测结果的影响， 笔者开展不
121. 0 μm时，粗糙柱面与光滑柱面对比试块中直径 同成型方式的工业CT检测试验。
为0. 2 mm的缺陷均变得较为模糊，所以在不同体素 采用不同体素分辨率，即33. 0，66. 0，132. 0 μm
尺寸下，相同尺寸缺陷在不同柱面粗糙度CT图像中 依次对不同成型方式对比试件进行检测，直径
均同时出现，同时消失，故不同柱面粗糙度对孔洞类 50 mm基体成型方式对比试件的CT检测参数如表4
缺陷的检出无明显影响。 所示。
2.4 成型方式影响试验 不同体素尺寸下不同成型方式对比试件的CT
相同材料不同成型方式的试件在同一能量下的 检测结果如图 7 所示，可以看出，当体素尺寸为
衰减系数基本一致，因此理论上基体成型方式对缺 33 μm时， 板材与增材对比试件中均可看到φ0. 2 mm
陷的检出无明显影响。但不同于传统试件，SLM制 缺陷，当体素尺寸增大到132 μm时， φ0. 2 mm缺陷
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2024 年 第 46 卷 第 8 期
无损检测