[发明专利]一种针对复合材料叶环不同工艺阶段的超声检测方法

摘要

本发明是一种针对复合材料叶环不同工艺阶段的超声检测方法，该方法采用脉冲回波式水浸聚焦超声C扫描方法进行整体叶环的超声检测。首先分别对拟制作整体叶环的钛合金内环、外环锻件的内部缺陷进行水浸聚焦超声C扫描检测；然后针对完成纤维丝缠绕及内外环热等静压后的成型整体叶环中的连接界面进行检测，采用5～10MHz水浸聚焦探头，分别对界面信号及底波信号进行C扫描成像，完成对钛合金内外环之间的金属/金属界面，以及钛合金与碳化硅纤维丝之间的金属/纤维界面结合质量的检测。使用本方法可对碳化硅纤维增强钛基复合材料整体叶环的内部质量及界面结合质量进行全面控制，具有可操作性强、检测灵敏度高、检测结果直观等优点。

主权项

1.一种针对复合材料叶环不同工艺阶段的超声检测方法，所述不同工艺阶段为前后两个阶段，第一阶段是针对钛合金内环(7)、外环(8)锻件分别进行内部缺陷检测，第二阶段是在完成碳化硅纤维丝缠绕、并采用热等静压将内环(7)、外环(8)复合为一体后，针对内环(7)、外环(8)之间的金属/金属界面(10)、以及钛合金与碳化硅纤维丝之间的金属/纤维界面(11)进行检测，所述超声检测方法采用的脉冲回波式水浸聚焦超声C扫描检测系统包括超声波探伤仪(1)、水浸聚焦探头(2)、被检制件(3)、水槽(4)、自动扫描器(5)以及计算机(6)，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、第一阶段的检测过程为：采用水浸法纵波垂直入射C扫描方式进行，声波入射方向应与锻造流线垂直，使用与被检锻件声传播特性相同的超声检测对比试块制作距离幅度补偿曲线，在此基础上增益材料补偿作为检测灵敏度，调整闸门位置使其覆盖待检区域后进行圆盘扫查；步骤二、第二阶段的检测过程为：内环(7)、外环(8)之间的金属/金属界面(10)的检测：采用水浸聚焦纵波垂直入射C扫描方式进行，使用平底孔埋深与被检金属/金属界面(10)所在深度相同的钛合金对比试块调整检测灵敏度，调整闸门位置使金属/金属界面(10)信号位于仪器闸门内进行界面扫查；钛合金与碳化硅纤维丝(9)之间的金属/纤维界面(11)的检测：采用水浸聚焦纵波垂直入射C扫描方式进行，使用含有钛合金/纤维界面处人工未焊合缺陷的对比试块调整检测灵敏度，人工缺陷的埋深应与被检金属/纤维界面(11)所在深度相同，调整闸门位置使金属/纤维界面(11)信号位于仪器闸门内进行界面扫查，随后将与被检测面厚度相同的金属/纤维界面对比试块的底波反射信号，调整至基准波高作为检测灵敏度，调整闸门位置使被检测面的底波信号位于仪器闸门内进行底波监控扫查；在第二阶段的检测过程中，通过调整超声波探头(2)的水程距离使焦点落于被检界面所在深度；所述超声波探头(2)为5～10MHz水浸聚焦探头。