机械工程学报

作者：李文涛, 周正干

单位：1. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院 北京 100083;2. 兰州理工大学机电工程学院 兰州 730050;3. 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室 北京 100190

关键词：阵列超声,圆柱面焊缝,无损检测,时域有限差分法；

基金：声场声信息国家重点实验室资助项目（SKLA201810）。

航空发动机某高温合金盘构件采用盘体与叶片环进行焊接的方式制备，由于构件结构复杂，在检测圆柱形焊接面缺陷时，采用单晶超声检测换能器检测效率不高，缺陷信号信噪比低。为提高该种结构件的检测能力，研究圆柱面焊缝的阵列超声自动检测方法，分析面积型缺陷和声源的相对位置对缺陷反射声压和波型转换的影响，提出一种基于双阵列换能器的一发一收检测方案。根据高温合金盘结构设计基于双阵列换能器的声束发射-接收方法和圆柱面焊缝全覆盖检测方案；基于时域有限差分方法建立高温合金盘的阵列超声声学响应仿真模型，对检测参数进行设计和优化。对含有人工缺陷的实际试样进行检测试验，结果表明所提出的双阵列超声换能器检测方法能有效检测到圆柱面焊缝区域? 2 mm的当量缺陷。

来源：2020年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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