渦輪作為航空發(fā)動機的關鍵組成部分,在工作過程中需要承載著十分復雜的循環(huán)熱載荷及強大的機械載荷。本文研究的鎳基雙金屬高溫合金渦輪就是渦輪盤和渦輪葉片以熱等靜壓（HIP）擴散連接工藝制作而成。在擴散連接過程中,渦輪盤和渦輪葉片之間的斜結合面容易出現(xiàn)連接不良缺陷,而近幾年國內(nèi)外關于雙金屬渦輪結合面的無損檢測方法幾乎沒有涉及,因此對這種擴散連接工藝制備的雙金屬渦輪結合面缺陷檢測十分必要。由于此種擴散連接工藝制備的雙金屬渦輪,其缺陷處于雙金屬斜結合面處,而斜結合面的幾何結構較為復雜,常規(guī)無損檢測方法無法有效對其進行檢測。本研究采用一種收發(fā)分置式相控陣超聲檢測方法,在渦輪盤上端采用延時可控的相控陣探頭發(fā)射,渦輪盤下端采用常規(guī)超聲探頭接收。相控聲束聚焦于斜結合面再反射至底部,經(jīng)常規(guī)超聲探頭接收后,通過對接收波形的分析實現(xiàn)對雙金屬結合面的缺陷檢測,具體工作內(nèi)容如下:首先,對雙金屬渦輪的結合面幾何結構進行分析,以及超聲波在渦輪結合面附近的聲學傳播特性,研究收發(fā)分置式相控陣檢測的可行性。其次,由于常規(guī)的缺陷定位方法在雙金屬渦輪收發(fā)分置式相控陣檢測中不再適用。故而本文詳細闡述了一種基于重心偏移算法（OCOG... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
        1.1.1 新型渦輪制備工藝
        1.1.2 熱等靜壓技術
        1.1.3 熱等靜壓應用現(xiàn)狀
    1.2 雙金屬渦輪檢測難點
    1.3 課題及相關領域研究
        1.3.1 相控陣檢測技術
        1.3.2 航空渦輪國內(nèi)外檢測研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究意義及內(nèi)容安排
第2章 雙金屬渦輪特點及檢測方法研究
    2.1 渦輪結構及聲學特性
        2.1.1 渦輪結構
        2.1.2 渦輪聲學特性研究
    2.2 相控陣檢測原理概述
        2.2.1 相控發(fā)射
        2.2.2 相控接收
    2.3 收發(fā)分置相控陣檢測原理
        2.3.1 一維線陣換能器輻射聲場
        2.3.2 聲場指向性
        2.3.3 相控聲束指向性調(diào)整
    2.4 本章小結
第3章 收發(fā)分置式相控陣檢測定位方法
    3.1 常規(guī)定位方法的局限性
    3.2 OCOG定位方法
    3.3 缺陷定位算法的實現(xiàn)
    3.4 缺陷定位方法的驗證
    3.5 本章小結
第4章 檢測系統(tǒng)軟件模塊設計
    4.1 軟件模塊需求分析
    4.2 軟件模塊功能設計及架構
    4.3 軟件模塊界面設計
        4.3.1 A型波窗體設計
        4.3.2 同深度缺陷成像窗體設計
        4.3.3 整體渦輪成像窗體設計
    4.4 軟件模塊關鍵功能實現(xiàn)
        4.4.1 儀器控制模塊
        4.4.2 數(shù)據(jù)傳輸及存取
        4.4.3 數(shù)據(jù)成像模塊
        4.4.4 缺陷定位模塊
    4.5 本章小結
第5章 軟件測試與結果分析
    5.1 測試環(huán)境
    5.2 測試內(nèi)容及流程
    5.3 實驗結果及分析
    5.4 本章小結
第6章 總結和展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝



本文編號：3662882