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涡轮叶片是航空发动机的核心部件,其制造质量关系着发动机的安全与性能。由于叶片形状复杂、铸造缺陷率高,企业要求必须对其进行100%的X射线检测,常规胶片照相技术仍是国内航空企业最常用的无损检测方法。高效率、低成本的数字射线检测是未来射线检测发展的趋势,因此,对涡轮叶片进行数字射线检测研究具有重大意义。本文以某型高压I级涡轮叶片为研究对象,主要进行了以下研究工作:(1)采用IPU和IPS两种成像板对单个涡轮叶片的叶身进行射线CR成像实验研究,建立了涡轮叶片叶身CR检测工艺,单个叶片的叶身CR图像质量均达到了企业胶片照相工艺的质量要求。对比分析发现,IPU成像板的成像质量优于IPS成像板。采用平板探测器对涡轮叶片叶身进行射线DR成像实验研究,建立了涡轮叶片叶身射线DR检测工艺,单个叶片的叶身DR图像质量达到了企业胶片照相工艺的质量要求。试验结果得到,射线DR可一次曝光完成叶片叶身检测。(2)叶片榫头结构复杂且厚度变化大,存在严重的“边蚀效应”,分别开展了叶片榫头CR成像、DR成像实验研究。提出采用钨酸钠粉末进行散射线的防护,对比了无防护、铅板防护、钨酸钠防护效果,发现钨酸钠明显降低了榫头散射效果。特别是在改善叶片榫头DR图像质量上,取得了突破性进展。试验得到了高质量的榫头CR图像和DR图像,建立了榫头CR检测工艺和DR检测工艺。(3)进一步研究了IPU成像板一次透照多个叶片叶身的能力,采取一次透照一排多列和多排多列涡轮叶片的方式进行射线CR成像。试验结果得到,只要曝光场强度均匀,可推广到一次曝光多个叶片叶身射线CR成像,IPU成像板可像胶片一样实现一次透照多个叶片叶身,提高了数字射线检测效率。(4)将IPU和IPS成像板组合成双成像板对叶片叶身进行射线CR成像研究,将IPU置于上方,IPS置于下方,对叶身进行一次透照。试验结果发现:叶身前缘在IPS板成像结果上达到检测要求,后缘在IPU板成像结果上达到检测要求。故可以采用双成像板对叶片叶身进行一次透照,提高检测效率。(5)对空心涡轮叶片进行了工业CT扫描与重建,得到了叶片结构CT图像,进行了内部缺陷三维可视化分析和壁厚测量。