針對火箭發(fā)動機(jī)噴管擴(kuò)散段絕熱層的常見缺陷和工業(yè)CT技術(shù)特點(diǎn),采用工業(yè)CT技術(shù)對其質(zhì)量進(jìn)行了檢測分析,結(jié)果表明:工業(yè)CT技術(shù)對提高制品質(zhì)量和改進(jìn)制品工藝有指導(dǎo)性的意義,在三維重建后更高層面上保證了產(chǎn)品質(zhì)量,為火箭發(fā)動機(jī)正常工作提供了強(qiáng)有力的保障手段。 

【文章來源】：航天制造技術(shù). 2020,(01)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

氣孔圖片和氣孔處密度降圖片

圖2為擴(kuò)散段絕熱層分層圖片，從圖中可以看出層間嚴(yán)重開裂，線狀影像比較規(guī)則，呈弧線狀，層間密度均勻，低于基材密度。通過工業(yè)CT軟件可以測量出該分層缺陷距離產(chǎn)品小端端面40mm，距內(nèi)型面23mm，長度為79.6mm，角度為82.025°，此分層在檢測圖像中占比較大，缺陷處CT值最小值為0.02610，平均CT值為0.05031，通過計(jì)算得出密度降值為48.1%，屬于嚴(yán)重缺陷。結(jié)合產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝分析，分層最根本的原因是粘接力不足，基體內(nèi)部或基體與纖維之間的粘接性能不足導(dǎo)致的。這種缺陷在擴(kuò)散段絕熱層中占比較大，其中以空腔型或者界面脫開型最為嚴(yán)重，對噴管擴(kuò)散段絕熱層質(zhì)量影響也相對較大，也是纏繞工藝中的主要難題之一。一般針對分層較嚴(yán)重的產(chǎn)品，需要在缺陷中間進(jìn)行軸向檢測。圖3為圖2的軸向檢測圖片，圖中明顯看出缺陷處平均灰度較周圍區(qū)域的平均灰度低，形狀為線狀，中間寬兩端細(xì)，符合裂紋缺陷特征。通過工業(yè)CT軟件可以測量出該裂紋缺陷長度為31.7mm，經(jīng)計(jì)算得出密度降與圖2密度降值相當(dāng)。該裂紋從產(chǎn)品小端端面開始貫穿于產(chǎn)品小端，屬于內(nèi)部裂紋。結(jié)合工藝分析得出，其為產(chǎn)品端面受內(nèi)部應(yīng)力與機(jī)械加工時(shí)應(yīng)力共同作用產(chǎn)生的。

圖3為圖2的軸向檢測圖片，圖中明顯看出缺陷處平均灰度較周圍區(qū)域的平均灰度低，形狀為線狀，中間寬兩端細(xì)，符合裂紋缺陷特征。通過工業(yè)CT軟件可以測量出該裂紋缺陷長度為31.7mm，經(jīng)計(jì)算得出密度降與圖2密度降值相當(dāng)。該裂紋從產(chǎn)品小端端面開始貫穿于產(chǎn)品小端，屬于內(nèi)部裂紋。結(jié)合工藝分析得出，其為產(chǎn)品端面受內(nèi)部應(yīng)力與機(jī)械加工時(shí)應(yīng)力共同作用產(chǎn)生的。在噴管擴(kuò)散段絕熱層中，測量其結(jié)構(gòu)尺寸為其質(zhì)量控制中的重要內(nèi)容，特別是在燒蝕后其他檢測方式難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量的情況下，工業(yè)CT技術(shù)在保證圖像質(zhì)量的情況下，可以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、有效、全面的尺寸分析和測量。圖4為燒蝕后擴(kuò)散段絕熱層CT檢測圖，從圖中可以精確測量燒蝕后擴(kuò)散段絕熱層嚴(yán)重處每個(gè)點(diǎn)的碳層厚度等。從圖中可以看出，噴管燒蝕嚴(yán)重區(qū)域比對稱碳層薄9mm，從而為噴管擴(kuò)散段絕熱層的熱防護(hù)提供理論依據(jù)，為改進(jìn)工藝提供有力的數(shù)據(jù)支持。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3240736