飞机某型发动机压缩机一级叶片裂纹
检测
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研究
郭海鸥
() 空军 5702 厂, 陕西武功 712201
摘 要: 飞机某型发动机压缩机一级叶片在航空修理中运用无损检测探伤疲劳裂纹已进行多年, 然而对 叶片裂纹的规律特点认识不一, 有偶尔出现误判现象, 对此进行分析研究, 并提出具体意见。
关键词: 叶片; 裂纹; 无损检测
中图分类号:文献标识码:() A T G115. 28 文章编号: 167124423 200405245202
侧, 且由进气边缘向排气边方向横向延伸, 裂纹是单 1 前言
枝型, 偶尔也有单枝分叉型, 如囶 2所示。目前在空 d ( 飞机某型发动机压缩机第一级叶片 以下简称
军各修理厂, 对叶片裂纹采用磁粉探伤与超声波裂 ) 叶片是发动机工作时完成功能转换的关键性零件,
其 材 料 为 1172 或 1112, 囶 号 为C rN iC rN iM OV 纹检测, 两种探伤
方法
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取长补短, 相互配合, 探伤人
员严格把关, 确保了叶片检测后的质量与使用安全。 3501411, 外形如囶 1 所示。在发动机高速运行期间,
叶片承受很大的负荷: 使叶片产生很大的拉伸应力
和弯曲应力的离心力、使叶片产生变形的横向气体
力、气动弯距等。 这些负荷周期性作用于叶片, 使其
最易产生疲劳裂纹、继而断裂, 若碎片飞出则会打坏
临近的叶片和机匣, 甚至卡住转子, 造成不可想象的
严重飞行事故。 叶片疲劳裂纹具有明显的规律性和
特点, 如囶 2 所示, 裂纹大都发生在叶片进气边一 图 1 压缩机一级叶片
型, 检 23 声检测的仪器目前采用 C T S - 22、C T S - 2 叶片裂纹的无损检测
5 M H z、晶片尺寸为 6 mm ×8 mm 、62的? 测频率为 由于叶片裂纹发生频度较高, 危害性大, 易酿成
表
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面波探头。 超声检测工艺规定至少应有两片
标准
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不安全事故, 因而在修理过程中, 对叶片裂纹的无损 缺陷样件: 1 片标准缺陷样件上的裂纹应出现在叶 检测至关重要。 片的根部, 用以检查仪器工作时根部底波与根部裂 2. 1 叶片裂纹的磁粉探伤纹的分辨率。 另一标准缺陷样件上的裂纹应不在叶
从叶片裂纹的方向与位置、叶片的材料与金相 片根部, 而在叶片进气边缘距叶根 1ƒ2 范围内的某 ( )( 组织 马氏体不锈钢、叶片的形状 外形扭曲、且叶 处, 用以校对检测仪器的探伤灵敏度。) 片两边长不等、不易夹持通电等方面综合考虑, 磁 压缩机第一级叶片超声波检测采用直接接触法
粉探伤工艺目前宜采用: 交流电线圈纵向磁化、黑磁 耦合方式。探头扫查叶片时, 探头置于叶片背面叶梢 ()粉水磁悬液显示 或荧光磁粉显示、剩磁法检查、线 端部, 从进气边向排气边滑动, 滑动时保持探头后沿
圈中心磁化强度为 20000 ƒ磁力线在叶片表面 , A m 与叶梢端平齐和平稳适中的耦合压力, 与此同时应
上的传播方向如囶 3 所示。 严密注视荧光屏上的波形变化, 在底波之前始波之
后不应有高于杂波的明显反射波, 若有就要定位、判
明性质, 验证是否裂纹缺陷波; 从叶背的扫查过程完
成后, 再从叶盆面开始扫查, 探头从排气边向进气边
滑动, 其余同上。 超声波检测时应注意波形鉴别:
. 当荧光屏上出现尖锐、陡直、稳定、重复性好 a
的 反射波时一般为裂纹波。 当波峰不尖锐且较 . b
矮、波束不利索干净时多为划伤、夹杂及蚀坑缺陷
波。探头前缘若有油迹, 也会出现波形粘连不稳定 . c
及占宽较宽的反射杂波, 若擦去油迹, 该波形随即消 图 3 叶片裂纹磁粉探伤示意图 失。 叶根处大裂纹会使底波下降或完全消失, 在 . d水磁悬液的配方为: 检测过程中应将叶根处裂纹波与底波严格区别, 切
不可误判造成修理成本增加; 也不可漏判造成修理、 () 55 , 75 磁膏+ 1000 水 50?gg m l
磁膏的配方为:检测质量隐患。
( 油酸 3000 , 氢氧化钠 360 m lg 氢氧化钠+水
) 配 成 12% 浓度的溶液, 水玻璃 500 , 亚 硝 酸 钠 m l
3 结论 140 , 硼砂 200 , 黑磁粉 4 配制时, 先把油酸加 ggk g
() 1叶片疲劳裂纹的无损检测, 主要检查叶片盆 热到 50?, 然后缓慢加入氢氧化钠深液, 并边加入
边搅拌, 使其均匀的产生皂化反应成糊状的皂化体,背两面根部、进气边距叶根 12 范围内及锁紧槽角 ƒ
再按配方顺序逐一加入药品, 搅拌均匀后即成磁膏, 部位。
() 2磁粉探伤工艺稳定、裂纹显示直观易判、裂 最后将磁膏与水按比例配制成均匀水磁悬液。 磁粉
纹检出准确率高。 相对而言, 超声波检测工艺难度 磁悬液槽平 : a. 探伤检测叶片裂纹时需要注意的是大、裂纹间接显示不易判断、杂波干扰的假象较多、 时不工作时要加盖盖子, 且要与抛光机隔离, 以防止 易出现误判漏判等现象。 因此无论是磁粉探伤还是
磁悬液污染。 每班操作时需用含有 1 长的裂. bmm 超声波探伤, 都要精力集中、一丝不苟, 掌握超探缺
陷波的判断技术及识别能力。 长 纹标准缺陷样件校准检测系统灵敏度, 若 1 mm
() 3超声波检测认为有裂纹的叶片, 一定要经过 裂纹显示清晰, 说明检测系统灵敏度足够, 可以进行 磁探复查方可确认。 若磁探复查后仍不确诊可再用 叶片裂纹的磁粉探伤工序。磁粉探伤磁化叶片时, . c
着色探伤及 光透视复查, 直到确认搞清楚为止, X 需将叶片在磁化磁场中“首尾”相抵排列, 这样磁化
万万不可囫囵吞枣、粗枝大叶地下结论, 以免酿成重 效果好且叶片不相互碰撞。
2. 2 叶片裂纹的超声波检测
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