[发明专利]一种激光选区熔化成型构件的检测方法

说明书

本发明属于增材制造领域，公开了一种激光选区熔化成型构件的检测方法。所述方法包括如下步骤：S1：对激光选区熔化成型构件进行超声波清洗和真空干燥；S2：采用超声检测法对经步骤S1处理的构件的厚度小于7.5mm的部位进行检测；S3：采用X射线成像技术对经步骤S1处理的构件的厚度为7.5mm‑15mm的部位进行检测；S4：采用工业CT技术对经步骤S1处理的构件的厚度大于15mm的部位进行检测；S5：记录步骤S2‑S4检测到的缺陷数据。本发明能够准确、全面、快捷的检测激光选区熔化成型钛合金轴承座构件内部缺陷。

技术领域

本发明属于增材制造领域，更具体地，涉及一种激光选区熔化成型构件的检测方法。

背景技术

精密轴承座是航空发动机的重要承力部件，其结构复杂、制造难度大，对保证发动机质量和提高发动机整体运转寿命方面有着至关重要的作用，因此对精密轴承座的加工工艺与交付质量有着更高要求。近年来，随着航空发动机整体化、轻量化、大功重比要求的提升，钛合金精密复杂轴承座的制造在我国涡轴发动机中的应用越来越凸显其关键性。钛合金因具有较低的密度，较高的强度和耐腐蚀能力以及良好的高温性能，这使得目前涡轴发动机的精密轴承座大多采用钛合金进行制造。不过，由于钛合金在熔化时很高的化学活性，以及较高的加工抗力，目前钛合金复杂结构件传统上常采用“铸造/锻造+机械加工+螺栓连接/焊接”组合工艺生产，材料利用率低，生产成本高。特别是，在轴承座构件中通常采用集成化设计，带有复杂内部进油，同时又集成应急油路，结构精细且复杂程度高，采用这种常规工艺方法，零件成型难度大，且冶金质量及尺寸精度往往难以满足设计要求。

激光选区熔化技术是基于离散/堆积的思想，采用分层制造的方法，即通过材料的逐渐累积来实现制造的增材技术。这项技术首先在计算机中生成零件的三维CAD实体模型，通过专门的软件对该三维实体模型进行切片分层，得到各截面的轮廓数据，将这些数据导入SLM成型设备，随后在数控系统的控制下，激光光束按照预定的路径选择性地扫描熔化预先铺好的金属粉末，这些金属粉末熔化后快速凝固可达到良好的冶金结合，重复这一过程堆积形成三维实体零件。激光选区熔化技术的这种成型思路，可以实现复杂精密构件的直接制造，并已在钛合金、铝合金、高温合金等复杂零部件的制造中成功实践，为钛合金复杂精密轴承座零件成型提供了一条重要途径。但该技术当前属于新工艺技术，与传统的铸造、锻造、焊接等加工方式差别极大，目前仍缺少对成型构件质量检验方法，特别是，激光选区熔化的缺陷特征与传统制造方式差异极大，同时，航空发动机的可靠性分析也要求必须拥有系统完备的缺陷检测数据以便进行准确的分析，因此，建立钛合金激光选区熔化成型构件缺陷的检测方法，对于实现激光选区熔化成型钛合金复杂精密轴承座零件的成功应用至关重要。

因此，目前亟待提出一种激光选区熔化成型构件的检测方法。

发明内容

本发明的目的是针对技术的缺陷，提供一种激光选区熔化成型构件的检测方法。本发明能够准确、全面、快捷的检测激光选区熔化成型钛合金轴承座构件内部缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种激光选区熔化成型构件的检测方法，所述方法包括如下步骤：

S1：对激光选区熔化成型构件进行超声波清洗和真空干燥；

S2：采用超声检测法对经步骤S1处理的构件的厚度小于7.5mm的部位进行检测；

S3：采用X射线成像技术对经步骤S1处理的构件的厚度为7.5mm-15mm的部位进行检测；

S4：采用工业CT技术对经步骤S1处理的构件的厚度大于15mm的部位进行检测；

S5：记录步骤S2-S4检测到的缺陷数据。

本发明的设计思想是：

本发明针对激光选区熔化成形钛合金轴承座构件结构复杂的特点，首次提出对激光选区熔化成形钛合金轴承座构件所有结构进行划分，并结合不同检测方法的技术特点，从而实现激光选区熔化成形钛合金轴承座构件内部缺陷全面性能的检测。