胡 博 罗炜韬 王少飞 蓝希旺

南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,南昌,330063

0 引言

高温合金是航空发动机涡轮盘的主要材料。低循环疲劳失效是涡轮盘的主要失效模式,极易产生疲劳裂纹缺陷。对于涡轮盘的无损检测技术,其中较为成熟的方法是超声波法,但超声波检测受声波与裂纹夹角的影响,易漏检裂纹、非轴向夹杂等较小尺寸缺陷。弱磁、涡流等电磁检测新技术也有相关的应用,但对缺陷的定量评价还存在不足。弱磁检测技术在天然地磁场环境下进行检测[1],无需外加激励,操作方便,非常适用于涡轮盘表面缺陷的快速检测[2]。基于此,研究高温合金表面缺陷的弱磁检测信号定量算法对解决实际检测的工程问题具有重要意义。

电磁无损检测缺陷反演定量方面,漏磁和涡流检测的研究较为成熟。LIU等[3]对NdFe35材料的漏磁信号进行仿真分析,建立了缺陷尺寸和漏磁特征的关系,为铁磁性材料的缺陷量化提供了一定参考。杨涛等[4]基于漏磁检测,针对管道缺陷进行定量研究,提出一种人机交互式的方法,提高了缺陷信号分析效率和定量精度。SHI等[5]应用基于温度变化导数的脉冲涡流检测法对45钢裂纹尺寸进行定量研究,发现裂纹长度和宽度的定量误差均小于1%。KUTS等[6]通过分析谐波和脉冲激励下涡流信号幅值的变化来估计检测对象表面裂纹缺陷的深度。RAMUHALLI等[7]、JOSHI等[8]通过训练神经网络中的基函数,得到了电磁检测信号对缺陷特征的空间映射,实现了缺陷的定量化表征。……