Page 77 - 无损检测2024年第十一期

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2024 远东无损检测新技术论坛论文精选
远东无损检测新技术论坛论文精选
DOI：10.11973/wsjc240404

基于超声检测的双组织盘件过渡区识别

刘 骁 1， 2， 3 ，沙正骁 1， 2， 3 ，梁 菁 1， 2， 3 ，王 晓 1， 2， 3
（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市重点试验室，北京 100095；

3. 中国航空发动机集团材料检测与评价重点试验室，北京 100095）

摘 要：针对具有复杂晶粒尺寸分布的航空发动机盘件难以进行过渡区尺寸评价的问题，提出
了利用超声检测技术评价其过渡区边界的方法。首先通过超声C扫描检测航空发动机双组织盘件；
然后通过均值滤波对C扫描结果进行预处理；最后利用提出的边界识别算法提取C扫描结果中的
过渡区边界，进而实现双组织盘件过渡区边界尺寸和位置的定量评价。试验结果表明，采用所提出
的边界识别方法提高了双组织盘件过渡区边界评价的准确率和效率。
关键词：超声检测；双组织盘件；过渡区评价

中图分类号：TG115.28 文献标志码：A 文章编号：1000-6656(2024)11-0043-04

Identification of the transition zone in hybrid disk based on ultrasonic testing

LIU Xiao 1,2,3 , SHA Zhengxiao 1,2,3 , LIANG Jing 1,2,3 , WANG Xiao 1,2,3
（1. AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China;
2. Beijing Key Laboratory of Aeronautical Materials Testing and Evaluation, Beijing 100095, China;
3. Key Laboratory of Science and Technology on Aeronautical Materials Testing and Evaluation,
Aeroengine Corporation of China, Beijing 100095, China）
Abstract: In response to the difficulty in evaluating the transition zone size of aeroengine disk with complex grain size
distributions, this paper proposed a method of using ultrasonic testing to evaluate their transition zone boundaries. Firstly,
ultrasonic C-scan was used to detect the hybrid disk of aeroengine; Then the C-scan results was preprocessed through
mean filtering; Finally, the boundary recognition algorithm proposed in this paper was used to extract the boundary of the
transition zone from the C-scan results, thereby achieving quantitative evaluation of the size and position of the boundary
of the transition zone in the hybrid disk. The results showed that the proposed boundary recognition method improved the
accuracy and efficiency of boundary evaluation in the transition zone of hybrid disk.
Key words: ultrasonic testing; hybrid disk; evaluation of the transition zone

随着航空发动机性能的不断提高，业内对于航 和轮缘区域晶粒尺寸以及过渡区的位置和完整性决
空发动机盘件不同部位的材料性能也提出了不同 定。由于锻造和热处理等工艺的波动，过渡区在盘
要求。因此新一代发动机开始采用双组织盘件替代 件上的位置以及形状可能偏离预期设计，直接影响
传统均一组织盘件。使用诸如双微观结构热处理 到盘件服役性能。因此，对过渡区边界的尺寸进行
[1]
（DMHT） 等特殊工艺，可使盘件不同部位具有不 评价对于双组织盘件的质量评价是至关重要的。超
同微观组织，进而获得不同力学性能，实现航空发 声无损评价方法可以对材料晶粒尺寸分布进行全
动机推重比提升。双组织盘件性能和可靠性由轮毂 局、无损地评价，从而被应用于双组织盘件的组织分
布检测和尺寸特征识别 。但目前在工程应用中尚
[2]
收稿日期：2024-08-23
存在两个问题：其一，由于过渡区的形状不规则，对
作者简介：刘 骁（1990—），男，工程师，主要研究方向为超声无损
过渡区的尺寸和位置计算具有一定困难，传统的人
检测
通信作者：刘 骁，liuxiao621@126.com 工测量计算存在误差大、效率低的问题；其二，采用

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2024 年 第 46 卷 第 11 期
无损检测