发动机无损检测.pdfVIP

国外航空发动机无损检测技术发展 中国航空工业发展研究中心 陈亚莉 摘 要：本文对国外航空发动机无损检测技术的特点、无损检测技术的发展现状与趋势进行 了综述。 关键词：航空发动机；无损检测 航空发动机是飞行动力的提供者，无论是飞机的安全性，还是其自身极端苛 刻的工作状态(高温、高压及高载荷)，都给发动机各部件的品质提出了严格要求， 因此，航空发动机的重要、关键部件都必须经过可靠的无损检测。 1．航空发动机无损检测技术的特点 随着发动机性能的进一步提高，将面临更严酷的工作环境的挑战。航空发动 机无损检测呈现出如下特点。 1.1 无损检测是航空发动机零部件风险评估的有力工具 根据美国空军发动机损伤容限要求，80年代初美国空军提出的新型航空发动 机设计及选材标准，要求发动机关键部件必须具有优良的损伤容限特性。以涡轮 盘为例，已由强度为标准设计进入以低周疲劳为依据进而又以裂纹da/dN为依据 的损伤容限设计。近年在粉末盘中又引入了以夹杂物大小和分布为重要依据的统 计力学和概率方法。因此对于发动机进行风险评估至关重要。 B C 缺陷经常出现，引起 缺陷经常出现，十 高 工件轻微损伤，通过 分有害。通过改变 改进工艺改到 A 状 工艺减少或消除。 率 概 态。 现 出 A D 陷 缺陷偶尔发生，引起 不经常发生，但特 缺 小的损伤。改变设计 别有害。密切注意 方法或规范。 工艺过程各元素， 低 采用新工艺以消除 缺陷。 低 高 对发动机性能的影响 图1 航空发动机风险评估图 图1是发动机风险评估图，描述了缺陷出现的频率与对零部件质量影响严重 程度的关系，而无损检测是评估这种风险的有效工具。从图中可以看出，影响B、 C区的缺陷出现频率为高到中，D区的缺陷影响很严重，可以通过改善及控制工艺 来消除。 1.2 传统的三类五种检测方法仍是航空发动机无损检测的主流 航空发动机有三类无损检测方法：表面、表面/近表面、表面以下。常用的 五大检测方法（超声、X射线、涡流、磁粉、渗透）适用于发动机的不同部件。 1 （1） 涡流及磁粉检验是主气流通道零部件广泛应用高度可靠的方法 通用的表面无损检测法有：表面观察、表面平滑度测量、显微镜法（根据可 撕下的塑料薄膜）以及着色渗透检验（特别是与表面相连的不连续性如铸件缩孔、 裂纹等）。对表面以及近表面深度（例如0.125mm）检查的方法，涡流检验法是 主气流通道零件广泛应用的、高度可靠的方法。磁粉检验是磁性材料如轴承、齿 轮及轴的磁场破坏的非常有效的方法。 （2 ） X 射线检验法是大多数转动件及静子件皮下检验最有效的方法 X射线检验是用作表皮以下检验的原始的但有效的方法。大多数铸造转动件 及静子件均用X射线来检验疏松及其他密度受破坏的缺陷。空心叶片孔道的定位 也可用X射线检验。