玻璃纤维结构风电叶片的超声相控阵检测方法研究

随着中国风电行业的兴起和逐渐成熟,对风电系统本身的质量要求也越来越高,尤其是叶片检测越来越受到各个叶片制造企业的关注。但常用的敲击手段、光照手段等已经无法满足更高的质量要求,即使是使用常规超声技术,由于探头尺寸的限制,无法实现大面积的快速扫查,且数据判读和缺陷检出率受人为因素影响较大。基于上述原因,介绍了一种利用超声相控阵技术,并结合专用的风电叶片检测探头对风电叶片进行检测的方法。通过近3年的实验,证明了使用超声相控阵技术可以快速准确地检测风电叶片内部缺陷,包括玻璃纤维外壳内部的分层和干丝缺陷,以及玻璃纤维外壳和内部支撑结构之间的脱粘缺陷,并基本掌握了风电叶片的检测方法和要点。其优势包括直观C扫描成像、检测效率高、易于存储记录等诸多优点,因而在风电制造行业有着广泛地应用前景。     

复杂空心精铸叶片残芯检测技术北大核心

空心涡轮发动机叶片中的残芯直接影响叶片的散热，进而影响到发动机的性能和安全，残芯检测技术是发动机制造的关键技术之一。本文针对具有复杂内部气冷通道的航空发动机整铸涡轮工作叶片存在型芯残留难以检测的问题，对冷光源、柔性光纤内窥镜、水流、X射线、中子成像法、工业CT、叶片内腔填充金属粉结合X射线及示踪剂X射线检测技术进行了应用研究及评价。     

涂料成芯精铸空心叶片铸件

阐述了不用陶瓷型芯而采用正常涂挂涂料，撒砂等工序成芯熔模铸造空心叶片铸件的工艺特点及在制模，制壳和熔炼浇注等关键工序中应重点解决的问题。     

典型钎焊结构超声检测用对比试样研制

针对蜂窝钎焊件、钎焊平板和钎焊雷达缝阵天线表层结构三种钎焊结构,设计制作了超声C扫描对比试样,试验了不同的人工缺陷的加工方法。通过对不同试样制作方法和人工缺陷加工方法的对比,确定了不同钎焊结构适用的对比试样制作方法。结果表明,制作平板钎焊结构对比试样时,应尽可能采用在平板状态钻出通孔后入炉焊接的方法。制作蜂窝钎焊结构对比试样时,采用焊后在蜂窝中注入固化剂固化,钻铣出平底孔后通过加热或化学方法去除将固化剂去除的方法效果较好。制作模拟天线表层钎焊结构对比试样时,采用焊后在下层板靠近筋条位置铣出条状缺陷的方法效果较好。     

层压板和蜂窝结构粘接缺陷的超声C扫描检测

介绍了用某超声C扫描检测设备检测碳纤维环氧层压板、碳环氧板纸蜂窝粘接结构、铝板铝蜂窝粘接结构三种材料粘接缺陷的试验结果。试验用的试块带有4,10,16mm三种尺寸的人工缺陷,用于模拟各种脱粘缺陷。采用喷水探头透射法,用5MHz超声检测层压板,用1MHz超声检测蜂窝结构,都得到了人工缺陷的清晰准确的C扫描图。对于厚度为135mm的纸蜂窝结构,因超声衰减太大,尚不能检测。     

空心叶片用陶瓷型芯

高效冷却空心叶片的发展对陶瓷型芯的制备技术与性能提出了更高要求。对陶瓷型芯的基体和辅助材料、陶瓷型芯的制备与性能要求、常用的陶瓷型芯及新开发的纳米复合陶瓷型芯进行了阐述。     

空心叶片残芯及异物射线检测技术

论述了空心叶片内腔残余型芯和异物的射线检查方法,针对空心叶片内腔结构及所检残芯和异物特点,为了提高射线检测对比度,通过大量的对比试验,采用射线检测补偿技术[1],即内腔填充金属粉末法检查内腔残余型芯和异物是完全可行的。     

变厚度工件的超声C扫描成像数据采集方法

针对超声自动C扫描系统检测过程中的超声A扫描信号闸门调节展开研究,提出了一种适用于变厚度工件的多闸门动态跟踪方法。其基本原理是在变厚度工件的上下表面回波之间设置检测闸门,同时跟踪上表面回波与底面回波,改善脉冲反射法检测过程中变厚度工件上表面或底面的界面变化导致的回波位置变动现象,降低干扰波影响,将闸门记录的有效数据最大化。最后,通过对含有人工缺陷的变厚度不锈钢板的水浸超声检测,验证了多闸门动态跟踪方法的可行性。     

采油树控制阀焊接层的超声检测

研制了检测采油树控制阀焊接层的超声检测系统。系统使用5 MHz超声直探头垂直入射超声波,液浸法耦合,采用Bore,Raster和Polar三种检测模式对试样的特定部位进行检测,4轴编码器给出三种模式的各自坐标位置,扫描成像结果可以直观显示检测部位的缺陷形貌。对试样的检测结果表明,该检测方法能够检测出焊接层中大小为φ3 mm的垂直圆孔人工缺陷,对检测类似形状的工件提供了一种可行的检测方法。     

复合材料深度方向超声C扫描检测技术

介绍一种基于超声传播时域特性的深度方向超声C扫描成象检测技术,一次扫描可以同时获取被测材料内部若干层的扫描检测图象。     

熔模铸造空心叶片用陶瓷型芯的发展

介绍国内、国外陶瓷型芯的材料、种类、特点及制造工艺的发展 ,从型芯性能、制造设备和工艺的角度分析国内、国外的差距 ,提出建立陶瓷型芯专业生产点的建议     

石英玻璃陶瓷型芯和在空心叶片生产中的应用

以透明石英玻璃粉为原料,加入增塑剂,矿化剂,配制成陶瓷浆料,采用热压注法压注成型芯.型芯经过脱塑焙烧,高温烧结和固化处理达到使用要求.文中还介绍了型芯的性能、腐蚀除芯方法及用于空心涡轮叶片的生产情况.     

基于C扫描图像的相控阵超声检测数据自动分析技术研究

大型铸锻件晶粒粗糙、衰减大,夹渣、偏析等缺陷较多,导致铸锻件缺陷的检测难度相对较大。目前,常用相控阵超声C扫描技术进行铸锻件的检测。本文针对人工判读数据难度高、效率低等问题,依据相控阵超声C扫描技术的原理,构建了铸锻件相控阵超声检测数据自动分析系统。设计了一种基于体绘制算法的三维成像方法和基于种子填充算法等图像处理算法的C扫描数据自动分析方法,以便于对铸锻件内部不连续信号进行自动分析。最后用多组艉轴管检测项目的数据进行了试验验证,结果表明设计的自动分析系统能够直观显示成像效果,响应速度快,识别准确度高,相较于人工分析提升了10倍以上的效率。     

空心风扇叶片榫头裂纹原因分析

空心风扇叶片振动疲劳试验后在榫头表面出现裂纹。通过外观检查、断口宏微观分析、表面检查、成分分析、组织和硬度检测等试验,对裂纹性质和产生原因进行了分析研究。结果表明:叶片榫头表面裂纹为微动疲劳开裂,叶片与夹具间产生的微动磨损是导致该叶片过早萌生疲劳裂纹的主要原因,而产生微动磨损与叶片榫头的几何特征、夹具与其配合状态及榫头部位未采用表面处理措施有关。     

ScanMaster水浸超声C扫描检测系统

简要介绍了ScanMaster水浸超声C扫描检测系统的主要参数及操作过程。     

先进的超声手动扫描成象检测技术

较详细地介绍了超声手动扫描成象检测技术，包括ＣＣＤ视频图象定义技术，缺陷识别，典型的应用及主要技术性能。     

空心涡轮叶片截面结构特征识别方法

针对收缩率计算过程中叶片模型截面上不同结构特征的识别问题,以壁厚作为媒介,阈值法为基础,研究壁厚分布特征,并提出了导数阈值法和三角形面积法对结构特征进行识别的方法。针对仿真模型数据择优算法,对比CAD模型数据将识别后的壁厚取点测量,证明采用三角型面积法能够合理并完整的实现结构特征识别。     

JTUIS-Ⅳ型钎焊电触头超声检测系统

针对触头焊接质量检测研制的JTUIS-Ⅳ超声无损检测系统,借助现代精密数控、数字信号处理及图像处理技术,通过超声回波探测触头内部结构,进行高质量C扫描成像。在不破坏电触头的前提下,获得钎焊面的焊合图像,同时可进行后期无损评估。实验验证了该系统可正确、稳定地应用于低压电触头钎焊质量检测领域。