超声红外热成像技术在航空发动机叶片裂纹检测中的应用
2022-07-15 455
作为航空航天装备的关键部件，航空发动机是飞机的“心脏”，其性能的好坏直接影响着飞机的性能。而影响航空发动机质量的关键因素之一就是叶片的质量。
航空发动机叶片的主要作用是将燃气的热能转化为旋转的机械动能，工作时要承受交变拉应力、扭转应力的作用，以及机械磨损、热腐蚀的损害，极容易产生裂纹缺陷。叶片裂纹是危害飞行安全的重要因素，在大应力作用下裂纹扩展速度很快，即使是微小裂纹也易扩展成大裂纹从而影响飞机的飞行安全。
准确地检测航空发动机叶片结构的完整性及其状态，及时、可靠地发现叶片裂纹并预防危害，提高发动机工作的安全性，已成为航空无损检测领域的一个研究热点。
目前，针对航空发动机叶片裂纹，常用的无损检测技术有内窥检测，以及磁粉、渗透、射线、涡流检测等方法。其中内窥检测是叶片表面裂纹外场检测中应用较广的一项技术，但该技术依赖人工经验，检测周期长，操作过程复杂，同时叶片表面通常要进行喷涂处理，金属基体表面就变成了次表面，从而给内窥检测带来较大的困难。有报道采用内窥镜涡流集成化检测，结合内窥镜和涡流检测技术的优势，实现了对航空发动机叶片缺陷的检测。由于航空发动机叶片属于曲面结构零件，传统的无损检测方法对复杂曲面结构缺陷的检测都有各自的局限性。
超声热成像技术利用红外热像仪采集试件表面热量并分析热量的变化情况来进行检测，因而对试件曲面结构没有要求，可以检测复杂曲面结构的缺陷。
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