航空精密铸件射线检测仿真及试验验证.pdfVIP

摘 要 航空精密铸件存在体积大，空腔多，形状复杂等特点，使用传统方法对这些 铸件进行射线检测工艺编制时，为避免漏检情况的出现，往往需要先对铸件进行 大量试拍，计算机射线仿真技术无直接材料成本消耗并可方便、快速的仿真出实 际透照过程，为真实透照提供参考数据，成为传统射线检测工艺编制的最好辅助 工具。 本文以复杂的航空精密铸件为对象，在测试和修正XRSIM 射线仿真软件的 黑度修正系数、测试XRSIM 软件中的密度分辨力、空间分辨力等检测灵敏度分 析功能的基础上，实现一种试验测量与软件仿真相结合的方式来修正仿真软件的 黑度，保证软件仿真出的图像黑度值调整到与实际检测所得胶片相同，并制作出 一系列平板孔型像质计三维图将其导入软件中，用实验证明出该软件仿真图像的 对比灵敏度可达到 2-2T 。针对航空精密铸件结构复杂，检测困难的难题，确定 了以计算机射线检测仿真技术来指导实际构件检测工作思路和检测工作流程的 方法，并提出了采用双胶片、改变射线入射角度、改变射线电压等方法消除不可 检区域，有效的提高了检测灵敏度，全面实现了航空精铸支板的计算机仿真设计。 研究结果表明：XRSIM 射线检测仿真软件基于光线跟踪技术与射线衰减理 论，并以理想探测器成像，其具有检测对象几何形状输入简单方便，给定黑度修 正系数后的黑度表达精确，密度分辨力和空间分辨力仿真准确，曝光参数优化合 理，射线入射方向上的不可检区域或灵敏度低区域计算准确等优点。在该仿真软 件指导下的航空精密铸件射线检测工艺经过实际拍片验证，其检测灵敏度满足 ASTM E192Standard Reference Radiographs For Investment Steel Castings of Aerospace Applications 的要求，完全满足实际生产过程中铸件检测的需求。 论文的研究成果将减少射线检测工艺设计的试拍片次数，降低设计成本，提 高设计的可靠性，为数字化设计和数字化检测奠定基础，并降低污染，实现绿色 环保制造。成果将在射线检测领域得到广泛应用。 关键词：航空精密铸件，射线仿真软件，检测灵敏度，不可检区域 І ABSTRACT Aerial precision castings were big, complex and with some cavity. A large number of test shots were needed in order to avoid residual error when testing these castings by using traditional radiography. Ray computer simulation, as a low costing and convenient technology, simulates actual transillumination process rapidly and provides reference data for real transillumination. Therefore this technology has become one of the best assistant of traditional X-ray testing process. Complex aerial precision castings were studied in this thesis. Correction factor of density from XRSIM ray simulation software were tested and revised. Density resolution, spatial resolution and other analytic function of sensitivity in XRSIM were tested as well. Combination of an experimental measurement an