工业CT技术在航空发动机单晶叶片壁厚测量中的应用
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关键词：工业ＣＴ；单晶叶片；壁厚测量
中图分类号：ＴＧｌｌ５．２８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—６６５６（２０１５）０２—００２０—０３
Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ Ａｅｒｏ－ｅｎｇｉｎｅ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｂｌａｄｅｓ ｆｏｒ
ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｂｒｉｅｆ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｆｏｒ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ
ｃａｓｅ
ｓｔｕｄｉｅｓ，ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ｅｒｒｏｒｓ
ａｃｃｕｒａｔｅ
地测量单晶叶片壁厚。 笔者通过对工业ＣＴ技术原理及特点的分析，
法等。其中，涡流扫描测量法因叶片外形的原因，检 测复杂，容易造成测量误差；电磁霍尔效应法重复定 位性低，无法得到一致性较高的测量结果；超声测厚 法虽然检测快捷简便，检测精度和效率较高，但在单 晶叶片和型腔复杂叶片的应用中具有一定局限性：单
工艺（初稿）进行优化，编制最终检测工艺。 （４）根据检测工艺开展检测试验，并采用测量 软件对其壁厚尺寸进行测量。对尺寸测量精度要 求比较高时，应通过尺寸对比试件对测量值进行修
正。修正内插公式为： Ｔ—Ｔ１＋（Ｒ—Ｒ】）（Ｒ—Ｔ】）／（Ｒ２一Ｒ】）（１） 式中：Ｔ为所测部位壁厚，ｍｌＴｌ；Ｒ为所测部位的厚
晶材料的各向异性，造成超声波速的各向异性，给单 晶叶片壁厚的超声测量带来极大的不便。虽然目前
从检测试验过程及应用案例等方面简单介绍了工 业ＣＴ技术在单晶叶片壁厚精确测量中的应用。
１工业ＣＩ’技术原理及特点
工业ＣＴ技术是一种在不破坏被检测物体的情 况下，产生物体横截面图像的射线检测方法。其基 本原理是：当一束薄的扇形射线束（Ｘ射线或７射 线）穿过被检测物体时，会产生衰减，而衰减的射线 强度与物体的线衰减系数肚有关；探测器从不同的
叶片某层ＣＴ图像 及壁厚测量结果
４
结语
通过介绍工业ＣＴ技术在某型涡喷航空发动机
３．２误差分析
单晶高压涡轮叶片指定部位壁厚测量中的应用，并
对其测厚误差进行了分析，结果表明：工业ＣＴ技术 能有效解决我国航空发动机领域单晶叶片壁厚精
工业ＣＴ测厚误差分析方法如下：
（１）选用一组尺寸对比试件，厚度范围覆盖所 测叶片最薄、最厚壁厚的允许值。 （２）用千分尺测ｆ｝｛每块尺寸对比试件的厚度值，
确测量的技术难题，提高我国航空发动机使用的安 全性和可靠性。
ｍｍ
表ｌ尺寸对比试件工业Ｃｒ测厚数据
参考文献：
［１］陶春虎。刘新灵．航空发动机材料和工艺的安全性评估 ［Ｊ］．失效分析与预防。２００７。２（４）：１４—２０． ［２３赵洪，郭广平．邬冠华．立方晶系单晶材料晶体取向对 纵波声速的影响［Ｊ］．失效分析与预防，２０１０，５（２）：
高压涡轮叶片指定部位的壁厚进行测量。 ３．１测量条件与结果
图２单晶叶片及其不同截面的ＣＴ图像
针对该叶片进行了扫描工艺探索试验并进行
了优化，最终确定的测量条件为：射线源焦点尺寸 为０．４ ｍｉｎｘ０．４ ｍｍ；线阵列探测器三代扫描，管电 压为４００ ｋＶ，管电流为１．７ ｍＡ，ＳＯＤ（射线源到叶 片距离）为５１５ ｍｍ，ＳＤＤ（射线源到探测器距离）为
大），如表１所示，得出最大绝对误差为０．０２７ ｍｍ。
（４）根据以上数据采用下式计算各测量点的标
准差Ｓ：
Ｓ＝＝
（３）
式中：行为同一试件工业ＣＴ测量次数；么为第ｉ次
工业ＣＴ测量值，ｍｍ；ｄ为行次测量值的平均 值，ｍｍ。 计算得出各测量点的标准差如表１所示，可检 最大标准差为０．００９
ｌ羽５ ８
ｍｍ，完全满足检测要求。
工业ＣＴ技术在航空发动机单晶叶片 壁厚测量中的应用
张祥春，张鹭。王俊涛
（中国航空综合技术研究所，北京１０００２８）
摘要：通过对工业ＣＴ技术原理及特点的分析，从检测试验过程及应用案例等方面简单介绍 工业ＣＴ技术在单晶叶片壁厚精确测量中的应用，并对工业ＣＴ测厚误差进行了分析。试验结果
表明：工业ＣＴ技术能有效解决单晶叶片壁厚精确测量的技术难题，具有推广应用的价值。
角度采集穿过物体的射线信号，输入计算机，用数
通过分析单晶材料超声测厚时入射声束与晶体取向
的夹角关系，可对单晶叶片超声测厚中的声速进行修 正，但过程比较复杂，探头定位困难，测量结果的一致
收稿日期：２０１４—０５—０５ 作者简介：张祥春（１９８１一），男，高级工程师，主要从事射线检测 及工业ＣＴ检测技术研究。
Ｗａｌｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
Ｌｕ，ＷＡＮＧ Ｊｕｎ－ｔａｏ
１０００２８，Ｃｈｉｎａ）
ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｎｇ－ｃｈｕｎ，ＺＨＡＮＧ （Ｃｈｉｎａ Ａｅｒｏ－Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ
Ａｂｓｔｍｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ，ａｎｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ
度测量值，ｍｍ；Ｔ。、Ｔ２为放置的两个尺寸对比试件
■哪
（ｄ）舨…Ｉ！
ｒ１）＾ｋⅢ１：｛
的厚度，ＩＩＩＩＴＩ；Ｒ。、Ｒ：为放置的两个尺寸对比试件的 厚度测量值，ＩｎＩｎ。 在放置尺寸对比试件时，应使Ｔ。＜Ｔ＜Ｒ，一 般选择与Ｒ数值最接近的Ｔ，、Ｔ２。
３应用实例 采用工业ＣＴ技术对某型涡喷航空发动机单晶
２２
２０１５年第３７卷第２期
万方数据
妻
ｎ
曼
１邕？ｒ薛％≯一。茹员薪。…１
图３尺寸对比试件族结构图
（３）开展检测工艺试验分析。主要考虑的参数
图１工业ＣＴ成像原理
有：射线能量、扫描参数、图像重建及显示、尺寸测 量分析等。根据被测叶片的材料、形状、内部结构、 尺寸、检测要求等内容，编写相应检测工艺（初稿），
检测实际被测叶片，观察图像质量情况，判定系统 的实际检测能力是否能够满足检测要求，并对检测
ａｎｄ ｒｏｂｕｓｔ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｃａｌ ｉｍａｇｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｉｎ—
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｉｏｎ，２００５，６４（２３）： 】４３一】５５．
［３］邹晶．ｘ射线能量谱恢复及射束硬化、散射研究［Ｄ］． 北京：首都师范大学，２００６．
６５—６９．
［４３
Ｊｉａｎｇ
ＨｓｉｅＫ计算机断层成像技术——原理、设计、伪
像和进展［Ｍ］．北京：科学出版社，２００５． ［５］张全红，路宏年，杨民．基于重投影的多项式拟合校正 射束硬化［Ｊ］．光学技术，２００５，３１（４）：６３３—６３５． ［６］ＷＥＩＮＥＲ Ｊ
Ｖ Ｄ，ＢＯＭＢＡＲＤＳ Ｒ Ｖ Ｄ．Ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅｓ
１ １５９
２检测试验过程
工业ＣＴ测量单晶叶片壁厚的具体过百度文库为：
（１）设计、制作针对不同类型单晶叶片的工业
ＣＴ高精度测量装置，即叶片扫描固定工装。该装置 主要用于固定叶片，以保证扫描过程中叶片截面与转 台平面平行，同时精确控制叶片切片位置。
ｍｍ。射束硬化校正：０．５ ｍｍ铜＋２．０
０２４×１ ０２４。
ｍｍ
铝；重建矩阵：１
试验得到的该型叶片ＤＲ（数字射线）图如图４
（两片叶片一起扫描），某一层的ＣＴ图像及壁厚测量 结果如图５。采用半高宽法测量壁厚，并通过尺寸修 正内插公式进行修正（式１），从而得到比较精确的壁 厚尺寸。
（２）设计、制作尺寸对比试件族。尺寸对比试件
族一般由一系列长、宽相同，材料相同，厚度不同的试 件组成；试件厚度范围应覆盖被测叶片最薄、最厚壁 厚的允许值，厚度在Ｉ．５ ｍｍ及以下的试件以
学重建方法计算出射线“切割”物体横截面衰减系
２０
２０１５匀Ｅ第钉卷第２期
万方数据
数的点阵，转换成一幅横截面图像。其成像原理示 意如图ｌ所示。
０．１ ０．２
ｍｍ作为分段，厚度在１．５ ｍｍ以上的试件以
ｎｌｍ或０．３ ｍｍ作为分段。其结构如图３所示。
２。。；鞠ｉ譬％卜。ｉ。ｋ≯－，善二粤＃试ｆ，ｈ掣‘旦
ａｐｐｌｉｅｄ．
ｂｌａｄｅｓ；Ｗａｌｌ
ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
在航空发动机叶片的众多技术指标中，叶片壁厚 是一个非常关键的指标。目前，叶片壁厚的测量方法 主要有超声测厚法、涡流扫描测量法、电磁霍尔效应
性较差；更为槽糕的是，当单晶叶片的型面比较复杂 时，入射波在叶片内壁的反射比较复杂，不能简单通 过反射波得到实际声波的传播路径，也就不能准确
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ０ｆ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ
ｂｌａｄｅｓ．ａｎｄ
ｗｅｒｅ ａｓｓｅｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｆａｃｅｄ ｂｙ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｂｌａｄｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ；Ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ
工业ＣＴ技术的主要特点有：不受试件材料种 类、形状结构及表面状况等限制；能给出与试件的
几何结构、组分及密度特性相对应的断层图像，且 成像直观、目标特征不受周围细节的遮挡；可方便
地测量内部结构尺寸等。 这些特点正好弥补了超声测厚法检测单晶材 料的不足，可很好地解决单晶叶片壁厚测量的问 题。单晶叶片不同截面的ＣＴ图像如图２所示，从 图上可清晰地看到单晶叶片的内部结构，且可进行 壁厚测量。
铷５年第３７鬈囊２翔
ｏ
（Ｕ４
万方数据
所测厚度值为０．６０，０．６９，０．８０，０．９２，０．９９，１．０９
ｒｎｌＴｌ。
（３）用同一工业ＣＴ系统对上述尺寸对比试件 厚度测量１２次，并计算平均值和误差值（由于所用
ＣＴ系统尺寸标定时四舍五人的影响，表１中ＣＴ测
量结果除个别点与千分尺测量值一致外，一般都偏
中图分类号：ＴＧｌｌ５．２８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—６６５６（２０１５）０２—００２０—０３
Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ Ａｅｒｏ－ｅｎｇｉｎｅ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｂｌａｄｅｓ ｆｏｒ
ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｂｒｉｅｆ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｆｏｒ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ
ｃａｓｅ
ｓｔｕｄｉｅｓ，ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ｅｒｒｏｒｓ
ａｃｃｕｒａｔｅ
地测量单晶叶片壁厚。 笔者通过对工业ＣＴ技术原理及特点的分析，
法等。其中，涡流扫描测量法因叶片外形的原因，检 测复杂，容易造成测量误差；电磁霍尔效应法重复定 位性低，无法得到一致性较高的测量结果；超声测厚 法虽然检测快捷简便，检测精度和效率较高，但在单 晶叶片和型腔复杂叶片的应用中具有一定局限性：单
工艺（初稿）进行优化，编制最终检测工艺。 （４）根据检测工艺开展检测试验，并采用测量 软件对其壁厚尺寸进行测量。对尺寸测量精度要 求比较高时，应通过尺寸对比试件对测量值进行修
正。修正内插公式为： Ｔ—Ｔ１＋（Ｒ—Ｒ】）（Ｒ—Ｔ】）／（Ｒ２一Ｒ】）（１） 式中：Ｔ为所测部位壁厚，ｍｌＴｌ；Ｒ为所测部位的厚
晶材料的各向异性，造成超声波速的各向异性，给单 晶叶片壁厚的超声测量带来极大的不便。虽然目前
从检测试验过程及应用案例等方面简单介绍了工 业ＣＴ技术在单晶叶片壁厚精确测量中的应用。
１工业ＣＩ’技术原理及特点
工业ＣＴ技术是一种在不破坏被检测物体的情 况下，产生物体横截面图像的射线检测方法。其基 本原理是：当一束薄的扇形射线束（Ｘ射线或７射 线）穿过被检测物体时，会产生衰减，而衰减的射线 强度与物体的线衰减系数肚有关；探测器从不同的
叶片某层ＣＴ图像 及壁厚测量结果
４
结语
通过介绍工业ＣＴ技术在某型涡喷航空发动机
３．２误差分析
单晶高压涡轮叶片指定部位壁厚测量中的应用，并
对其测厚误差进行了分析，结果表明：工业ＣＴ技术 能有效解决我国航空发动机领域单晶叶片壁厚精
工业ＣＴ测厚误差分析方法如下：
（１）选用一组尺寸对比试件，厚度范围覆盖所 测叶片最薄、最厚壁厚的允许值。 （２）用千分尺测ｆ｝｛每块尺寸对比试件的厚度值，
确测量的技术难题，提高我国航空发动机使用的安 全性和可靠性。
ｍｍ
表ｌ尺寸对比试件工业Ｃｒ测厚数据
参考文献：
［１］陶春虎。刘新灵．航空发动机材料和工艺的安全性评估 ［Ｊ］．失效分析与预防。２００７。２（４）：１４—２０． ［２３赵洪，郭广平．邬冠华．立方晶系单晶材料晶体取向对 纵波声速的影响［Ｊ］．失效分析与预防，２０１０，５（２）：
高压涡轮叶片指定部位的壁厚进行测量。 ３．１测量条件与结果
图２单晶叶片及其不同截面的ＣＴ图像
针对该叶片进行了扫描工艺探索试验并进行
了优化，最终确定的测量条件为：射线源焦点尺寸 为０．４ ｍｉｎｘ０．４ ｍｍ；线阵列探测器三代扫描，管电 压为４００ ｋＶ，管电流为１．７ ｍＡ，ＳＯＤ（射线源到叶 片距离）为５１５ ｍｍ，ＳＤＤ（射线源到探测器距离）为
大），如表１所示，得出最大绝对误差为０．０２７ ｍｍ。
（４）根据以上数据采用下式计算各测量点的标
准差Ｓ：
Ｓ＝＝
（３）
式中：行为同一试件工业ＣＴ测量次数；么为第ｉ次
工业ＣＴ测量值，ｍｍ；ｄ为行次测量值的平均 值，ｍｍ。 计算得出各测量点的标准差如表１所示，可检 最大标准差为０．００９
ｌ羽５ ８
ｍｍ，完全满足检测要求。
工业ＣＴ技术在航空发动机单晶叶片 壁厚测量中的应用
张祥春，张鹭。王俊涛
（中国航空综合技术研究所，北京１０００２８）
摘要：通过对工业ＣＴ技术原理及特点的分析，从检测试验过程及应用案例等方面简单介绍 工业ＣＴ技术在单晶叶片壁厚精确测量中的应用，并对工业ＣＴ测厚误差进行了分析。试验结果
表明：工业ＣＴ技术能有效解决单晶叶片壁厚精确测量的技术难题，具有推广应用的价值。
角度采集穿过物体的射线信号，输入计算机，用数
通过分析单晶材料超声测厚时入射声束与晶体取向
的夹角关系，可对单晶叶片超声测厚中的声速进行修 正，但过程比较复杂，探头定位困难，测量结果的一致
收稿日期：２０１４—０５—０５ 作者简介：张祥春（１９８１一），男，高级工程师，主要从事射线检测 及工业ＣＴ检测技术研究。
Ｗａｌｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
Ｌｕ，ＷＡＮＧ Ｊｕｎ－ｔａｏ
１０００２８，Ｃｈｉｎａ）
ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｎｇ－ｃｈｕｎ，ＺＨＡＮＧ （Ｃｈｉｎａ Ａｅｒｏ－Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ
Ａｂｓｔｍｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ，ａｎｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ
度测量值，ｍｍ；Ｔ。、Ｔ２为放置的两个尺寸对比试件
■哪
（ｄ）舨…Ｉ！
ｒ１）＾ｋⅢ１：｛
的厚度，ＩＩＩＩＴＩ；Ｒ。、Ｒ：为放置的两个尺寸对比试件的 厚度测量值，ＩｎＩｎ。 在放置尺寸对比试件时，应使Ｔ。＜Ｔ＜Ｒ，一 般选择与Ｒ数值最接近的Ｔ，、Ｔ２。
３应用实例 采用工业ＣＴ技术对某型涡喷航空发动机单晶
２２
２０１５年第３７卷第２期
万方数据
妻
ｎ
曼
１邕？ｒ薛％≯一。茹员薪。…１
图３尺寸对比试件族结构图
（３）开展检测工艺试验分析。主要考虑的参数
图１工业ＣＴ成像原理
有：射线能量、扫描参数、图像重建及显示、尺寸测 量分析等。根据被测叶片的材料、形状、内部结构、 尺寸、检测要求等内容，编写相应检测工艺（初稿），
检测实际被测叶片，观察图像质量情况，判定系统 的实际检测能力是否能够满足检测要求，并对检测
ａｎｄ ｒｏｂｕｓｔ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｃａｌ ｉｍａｇｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｉｎ—
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｉｏｎ，２００５，６４（２３）： 】４３一】５５．
［３］邹晶．ｘ射线能量谱恢复及射束硬化、散射研究［Ｄ］． 北京：首都师范大学，２００６．
６５—６９．
［４３
Ｊｉａｎｇ
ＨｓｉｅＫ计算机断层成像技术——原理、设计、伪
像和进展［Ｍ］．北京：科学出版社，２００５． ［５］张全红，路宏年，杨民．基于重投影的多项式拟合校正 射束硬化［Ｊ］．光学技术，２００５，３１（４）：６３３—６３５． ［６］ＷＥＩＮＥＲ Ｊ
Ｖ Ｄ，ＢＯＭＢＡＲＤＳ Ｒ Ｖ Ｄ．Ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅｓ
１ １５９
２检测试验过程
工业ＣＴ测量单晶叶片壁厚的具体过百度文库为：
（１）设计、制作针对不同类型单晶叶片的工业
ＣＴ高精度测量装置，即叶片扫描固定工装。该装置 主要用于固定叶片，以保证扫描过程中叶片截面与转 台平面平行，同时精确控制叶片切片位置。
ｍｍ。射束硬化校正：０．５ ｍｍ铜＋２．０
０２４×１ ０２４。
ｍｍ
铝；重建矩阵：１
试验得到的该型叶片ＤＲ（数字射线）图如图４
（两片叶片一起扫描），某一层的ＣＴ图像及壁厚测量 结果如图５。采用半高宽法测量壁厚，并通过尺寸修 正内插公式进行修正（式１），从而得到比较精确的壁 厚尺寸。
（２）设计、制作尺寸对比试件族。尺寸对比试件
族一般由一系列长、宽相同，材料相同，厚度不同的试 件组成；试件厚度范围应覆盖被测叶片最薄、最厚壁 厚的允许值，厚度在Ｉ．５ ｍｍ及以下的试件以
学重建方法计算出射线“切割”物体横截面衰减系
２０
２０１５匀Ｅ第钉卷第２期
万方数据
数的点阵，转换成一幅横截面图像。其成像原理示 意如图ｌ所示。
０．１ ０．２
ｍｍ作为分段，厚度在１．５ ｍｍ以上的试件以
ｎｌｍ或０．３ ｍｍ作为分段。其结构如图３所示。
２。。；鞠ｉ譬％卜。ｉ。ｋ≯－，善二粤＃试ｆ，ｈ掣‘旦
ａｐｐｌｉｅｄ．
ｂｌａｄｅｓ；Ｗａｌｌ
ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
在航空发动机叶片的众多技术指标中，叶片壁厚 是一个非常关键的指标。目前，叶片壁厚的测量方法 主要有超声测厚法、涡流扫描测量法、电磁霍尔效应
性较差；更为槽糕的是，当单晶叶片的型面比较复杂 时，入射波在叶片内壁的反射比较复杂，不能简单通 过反射波得到实际声波的传播路径，也就不能准确
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ０ｆ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ
ｂｌａｄｅｓ．ａｎｄ
ｗｅｒｅ ａｓｓｅｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｆａｃｅｄ ｂｙ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｂｌａｄｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ；Ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ
工业ＣＴ技术的主要特点有：不受试件材料种 类、形状结构及表面状况等限制；能给出与试件的
几何结构、组分及密度特性相对应的断层图像，且 成像直观、目标特征不受周围细节的遮挡；可方便
地测量内部结构尺寸等。 这些特点正好弥补了超声测厚法检测单晶材 料的不足，可很好地解决单晶叶片壁厚测量的问 题。单晶叶片不同截面的ＣＴ图像如图２所示，从 图上可清晰地看到单晶叶片的内部结构，且可进行 壁厚测量。
铷５年第３７鬈囊２翔
ｏ
（Ｕ４
万方数据
所测厚度值为０．６０，０．６９，０．８０，０．９２，０．９９，１．０９
ｒｎｌＴｌ。
（３）用同一工业ＣＴ系统对上述尺寸对比试件 厚度测量１２次，并计算平均值和误差值（由于所用
ＣＴ系统尺寸标定时四舍五人的影响，表１中ＣＴ测
量结果除个别点与千分尺测量值一致外，一般都偏