工业CT技术在航空发动机单晶叶片壁厚测量中的应用

工业CT技术在航空发动机单晶叶片壁厚测量中的应用

在航空发动机叶片的众多技术指标中，叶片壁厚是一个非常关键的指标。目前，叶片壁厚的测量方法主要有超声测厚法、涡流扫描测量法、电磁霍尔效应法等。其中，涡流扫描测量法因叶片外形的原因，检测复杂，容易造成测量误差；电磁霍尔效应法重复定位性低，无法得到一致性较高的测量结果，但在单晶叶片和型腔复杂叶片的应用中具有一定局限性：单晶材料的各向异性，造成超声波速的各向异性，给单晶叶片壁厚的超声测厚时入射声束与晶体取向的夹角关系，可对单晶叶片超声测厚中的声速进行修正，但过程比较复杂，探头定位困难，测量结果的一致性较差；更为糟糕的是，当单晶叶片的型面比较复杂是，入射波在叶片内壁的反射比较复杂，不能简单通过反射波得到实际声波的传播路径，也就不能准确地测量单晶叶片壁厚。

工业CT技术的主要特点有：不受试件材料种类、形状结构及表面状况等限制；能给出与试件的几何结构、组分及密度特性相对应的断层图像，且成像直观、目标特征不受周围细节的遮挡；可方便地测量内部结果尺寸等。

这些特点正好弥补了超声测厚法检测单晶材料的不足，可很好地解决单晶叶片壁厚测量的问题。从单晶叶片不同截面的CT图像可清晰的看到单晶叶片的内部结构，且可进行壁厚测量。工业CT技术能有效的解决我国航空发动机领域单晶叶片壁厚测量的技术难题，提高我国航空发动机使用的安全性和可靠性。