增材制造高温合金的相控阵超声检测(K438铸造高温合金)
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增材制造高温合金的相控阵超声检测
针对增材制造产品的无损检测问题，国内外研究机构均开展了研究。
德国弗朗霍夫无损检测研究所利用相控阵超声检测技术评估增材制造产品的材料各向异性和组织特征。
美国国家航空航天局采用传统超声检测方法和相控阵超声检测方法对增材制造技术制造的钛合金、铝合金件进行内部质量检测，证明了通过相控阵B扫查能够有效识别出材料内部的孔隙和未熔合缺陷。
北京航空制造工程研究所初步研究了超声相控阵检测技术在A-100钢电子束熔丝成型制件中的应用，得出了微观组织结构对检测技术的应用有较大影响，且超声波入射方向和角度对微裂纹的识别非常关键的结论。
西北工业大学研究对比了TC4钛合金锻件与增材制造产品的声学特征，发现TC4锻件的声速大于增材制造产品，而衰减系数则反之，同时分析了TC4钛合金增材制造产品不同热处理后的声学特征。
选取激光选区熔化成型技术制造的GH3536合金为研究对象，测定沿声束入射面的声学参量，采用10MHz频率的直接接触探头，利用超声检测系统分别采集A扫全波数据，在声束入射面分别测量15个数据点。
利用数据分析软件分别读取一次底波与二次底波的幅值及时间差，并计算声速与衰减系数，如图1所示，可见声速最大差值小于212m/s，衰减系数最大差值为0.10dB/mm，主频偏移值经过快速傅里叶变换(FFT)，最大偏差为19.37%。
GH3536合金声束入射面的金相检验结果如图2所示，可见入射面晶粒形貌较为均匀，声波散射、偏折程度较小。
利用相控阵超声检测设备采集数据，仪器选用奥林巴斯OmniscanSX设备，配备10L-16-A10探头、ENC1-2.5-LM手动编码器和SA10平楔块。
为了更好地开展试验，通过增材制造技术中激光选区熔化成型方法制作了对比试块，如图5所示，试块中包含不同埋深的人工横通孔，孔直径为1.0mm，深度分别为3，5，7，9，11mm。
使用上述相控阵超声检测系统检测对比试块，分别设置不同的聚焦法则，偏转角度设置为-1010，激发阵元数目分别为6，10，16，聚焦深度分别为3，5，10mm，然后对对比试块中的人工缺陷进行扫查，图68为部分聚焦法则条件下的相控阵超声检测多视图扫查图像。
图7激发10阵元，聚焦5mm时的对比试块检测图像。
由图68可知，聚焦法则和声场分布的不同造成了对不同深度缺陷的检出存在一定差异。
在激发6阵元，聚焦深度不同的情况下，定位误差最大为0.64mm；在激发10阵元，聚焦深度不同的情况下，定位误差最大为0.45mm；在激发16阵元，聚焦深度不同的情况下，定位误差最大为0.57mm。
GH3536合金是镍基固溶强化高温合金，其组织构成与激光选区熔化成型工艺参数密切相关。
在对产品开展相控阵超声检测时，聚焦法则的设置直接关系到最终产品的检测结果，当阵元数目较少时，由于聚焦声束扩散角及能量的限制，声束在传播过程中会发生较大的衰减与畸变，这就使得缺陷检出效果较差。
激发6阵元，在不同深度聚焦条件下，能够发现深度分别为3，5，7mm的缺陷；激发10阵元，不同深度聚焦条件下，能够发现深度分别为3，5，7，9，11mm的缺陷；激发16阵元，不同深度聚焦条件下，对于近表面深度为3mm缺陷的分辨效果较差，对于其他深度缺陷则能够有效区分，由检测结果可知，不同深度缺陷定位误差在10%以内。
由图9可见，同时激发不同角度的声束，有效检出了不同深度的缺陷，这是相控阵超声检测的另一个独特优势所在。
K438铸造高温合金
合金已广泛用于舰船及地面工业燃气轮机的长寿命涡轮工作叶片和导向叶片，以及航空发动机的涡轮零件及耐腐蚀部件。
GJB5512.1铸造高温合金和铸造金属间化合物高温材料母合金规范。
C：0.10-0.20Cr：15.7-16.3Ni：余量Co：8.0-9.0W：2.4-2.8Mo：1.5-2.0Al：3.2-3.7Ti：3.0-3.5Fe：≤0.50。
摘自GJB5512.1，合金的标准热处理制度为：1120℃10℃2h/AC+850℃10℃24h/AC。
GH2747高温合金
冷轧GH2747高温合金|退货态|光亮表面|GH2747高温合金薄钢板厚度在0.2-4mm之间的钢板。
冷轧GH2747高温合金|退货态|光亮表面|GH2747高温合金卷板是薄钢板的另一种供货规格。
热轧GH2747高温合金|退货态|平整表面|GH2747高温合金中板是厚度小于20mm的钢板，。
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日方仓储物控处：上海市浦东新区外高桥保税区。
C≤0.10Cr15.00-17.00Ni44.00-46.00Al2.90-3.90Fe余量Si1.00。
GH2747高温合金黑皮圆钢：50-600，L1000-4000。
GH2747高温合金热轧圆钢：20-50，L1000-5000。
GH2747高温合金焊管：按客户要求订做。
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