無損檢測

  目前國內對定向凝固葉片工程應用過程中再結晶的檢查是在大
修時去掉滲層后進行，且檢查方法主要是通過金相法，而這種方法
存在難以克服的弊端，一方面對工程應用而言速度太慢，另外若對
葉片不進行破壞，則只能得到表面再結晶的范圍，而對葉片在厚度
方向的再結晶深度無從可知。與金相法相比，無損檢測方法具有非
破壞性、速度快、可以測量深度等特點，對于定向凝固與單晶高溫
合金的再結晶評定，是一種理想的工程應用方法，具有很好的應用
前景。

  在眾多的無損檢測方法中，超聲和渦流檢測技術是有望解決再
結晶檢測難題的兩種重要方法，盡管存在的技術難度也很大。
  首先分析一下再結晶層的超聲檢測，其難度主要有以下兩方面
：①再結晶層本身厚度?。ㄎ⒚琢考墸?，應用于基體材料中的很多
檢測原理和方法不再適用；②再結晶層與基體之間的聲阻抗差異不
大，給特征參量的提取帶來很大難度。

  要解決該問題，首先要能識別再結晶區(qū)的存在。由于再結晶區(qū)
的組織結構、彈性模量與未發(fā)生再結晶的區(qū)域有較大的差異，可能
在兩者界面上產生超聲波的反射，從而可利用反射信號識別再結晶
層并測量其厚度；同時，兩者晶粒尺寸與組織結構的差異也可能引
起超聲散射信號的差異，通過信號處理識別再結晶層的存在。在可
識別再結晶層的情況下，一方面要根據基體和再結晶層組織結構特
點合理制訂檢測工藝，得到準確波形；另一方面，要研究如何進行
信號分析和特征值提取，這兩點是再結晶層超聲無損檢測的關鍵所
在。檢測方法的確定主要考慮如何獲得準確的超聲回波信號。對于
具有再結晶層的葉片，得到的超聲脈沖回波信號比較復雜，不同界
面的多次回波互相交錯，甚至疊加，帶來波形識別上的困難。為此
，首先應保證探頭與探傷儀之間的良好匹配，并設法獲得聲束寬度
很細的脈沖信號；其次，通過驅動裝置控制探頭的移動范圍和精度
，以便改變聲束焦點的位置，獲得不同深度、不同位置處的精確回
波。另外，應充分估計到多層介質中聲波干涉效應的影響，準確識
別波形。

(本文由上海光學儀器廠編輯整理提供, 未經允許禁止復制http://www.sgaaa.com)