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現代のチタン産業におけるチタン合金部品の超音波試験

1.1チタン合金部品の超音波探傷試験の基礎と意義
チタンおよびチタン合金は航空、航空宇宙、軍事、化学、石油、冶金および他の産業において広く使用されており、様々な産業においてかけがえのない役割を果たしている。 このトピックは、チタンおよびチタン合金の超音波テストに焦点を当てています。 したがって、現代産業におけるチタン合金加工物の重要性、チタン合金加工物の超音波試験の必要性、および非破壊試験技術訓練におけるチタン合金加工物の超音波試験の重要性を研究した。


チタン合金製超音波探傷装置
1.1.1現代産業におけるチタン合金加工物の重要性
チタンは現代産業において重要な金属材料です。 チタン合金は、高強度、耐食性および耐熱性という利点を有する。 したがって、チタン合金は現代社会の工業分野で広く使用されてきた。

航空宇宙産業では、チタンおよびチタン合金加工物が最もよく使用されています。 主に航空用航空機に使用される航空機、着陸装置、主要構造物、ロケットおよびミサイル。チタン合金は、石油、冶金、化学、電力、原子力産業などの分野でも広く使用されています。 例えば、蒸気タービン発電機および発電用ブレード。石油産業の石油パイプラインと掘削プラットフォーム、自動車産業のエンジンバルブ、ベアリングハウジング、コネクティングロッドなど。原子力産業における核廃棄物貯蔵タンク。さらに、チタンは造船、海洋プラットフォーム、潜水器具などにも使用されている。

チタンおよびチタン合金は現代産業のあらゆる分野においてかけがえのない重要な役割を果たしていることが分かる。 今日、科学技術の急速な発展に伴い、チタンとその合金の重要な役割がより明らかになると考えられています。 したがって、チタンと合金の関連特性を研究することは現代産業の発展にとって非常に重要です。

1.1.2チタン合金加工品の超音波探傷試験の必要性
合金はそれらの様々な利点のために様々な分野で広く使用されており、そしていくつかの特別な分野ではチタン合金の役割はかけがえのないものである。 しかしながら、それ自体の性質のために、チタン合金加工物を機械加工することは非常に困難であり、そして加工するのが困難である。

チタン合金は、切断工程中のそれら自身の硬さのために固着または切断の困難を引き起こす可能性がある。さらに、チタン合金は、小さな変形係数、高い切削温度、単位面積当たりの大きな切削力、厳しい冷却、および厳しい工具摩耗などの切削特性も持っています。さらに、チタン合金の熱伝導率が低いため、フライス加工中の工具寿命が大幅に短くなります。

これはチタン合金の加工性およびミリング加工性が悪いためです。 したがって、チタン合金ビレットの品質を確保し、切削加工中のスクラップ率を下げることが特に重要です。

さらに、チタン合金の使用が増加するにつれて、チタン合金部品の使用条件はますます厳しくなり、構造はますます複雑になり、そしてチタン合金およびそれらの部品の損傷および破損は避けられない。チタン部品の故障と破損は、多くの壊滅的な事故を引き起こしました。
超音波検査は、非破壊検査における品質管理の重要な手段です。 チタン合金材料に存在する可能性のある冶金学的欠陥(介在物など)、プロセス欠陥(過熱、不十分な変形、亀裂など)。 製造工場と航空宇宙工場の両方で、品質管理のために超音波探傷が使用されています。 超音波検査は、未適格な原材料を時間内に除去し、未適格なブランクが加工プロセスに入るのを防ぎ、製造プロセスの作業負荷を減らすことができます。 同時に、超音波探傷試験は、その場でのチタン合金加工物を検出し、チタン合金加工物の状態を適時に監視することができ、それによってチタン合金加工物の破損および破壊によって引き起こされる破滅的な事故の発生を減少させる。

1.2国内外での研究状況
非破壊検査技術は100年近く前から開発されており、非破壊検査技術の品質は国家の産業技術レベルの具体的な表れです。 NDT技術の経済的利点は明らかです。 ドイツの科学者たちは、非破壊検査技術が機械産業の4つの柱の1つであると考えています。元米大統領ロナルドレーガンはかつて言った:「先進的な非破壊検査技術がなければ、米国は多くの分野で主導的な地位を享受しています。」見ることができるように、本当に近代産業の非破壊検査に基づきます。 超音波非破壊検査は世界のすべての国で高く評価されています。

非破壊検査技術の発展に伴い、チタン合金の非破壊検査方法は徐々に増加しています。 例えば、TOFD(飛行回折時間)超音波回折法、フェーズドアレイ超音波イメージング検出方式の時間差。 自動検出や画像検査でも、チタン合金ワークの欠陥を正確に検出します。 しかし、中国における現在の非破壊検査レベルでは、コスト、適時性、合格レベルの観点から非破壊検査が考慮されています。 現在、最も広く使用されているチタン合金加工物の非破壊検査は、従来のパルス反射超音波検査である。 したがって、チタン合金の従来の超音波試験に関する研究は依然として非常に重要である。

チタンフェイズドアレイ超音波イメージング検出
1.3チタン合金超音波検査規格の紹介
チタン産業の急速な発展と中国における現代の産業安全性の重要性の高まりに伴い、チタンとその合金ワークピースの非破壊検査技術もまた急速に発展してきました。 その中でも、超音波探傷試験は、高効率、高速、安定、信頼性、無公害、非破壊の試験技術であり、さまざまな産業用試験部門によって評価されています。 同時に、さまざまな業界が、チタン合金製の超音波探傷試験の規格と仕様をいくつか確立しています。 以下は、国内のチタン合金製超音波試験規格の概要です。

GB / T5193-2007「チタンおよびチタン合金加工製品の超音波探傷方法」:中華人民共和国品質監督検査検疫総局および国家標準化改革委員会が公布した国家規格で、通常のチタンおよびチタン合金加工品の超音波探傷試験に使用されています。


GB / T12969.1-2007「チタンおよびチタン合金管の超音波探傷方法」:品質監督検査検疫総局と国家標準化改革委員会は共同で、外径6〜80 mm、肉厚0.5〜4.5 mmのチタンおよびチタン合金管の超音波検査に関する国家規格を発行しました。

HB / Z36-1982「鍛造チタン合金棒の不良検査指示書」:それは航空産業省によって発行され、1983年5月1日に実施された北京航空材料研究所(621)によって起草されました。それは変形チタン合金ロッドの超音波テストのために航空業界標準でまだ使用されています。 航空エンジンのコンプレッサブレード製造用の直径16〜60mmのチタン合金バーの超音波試験に適しています。

HB / Z37-1982 "チタン合金製パークの変形とディスク部品の超音波検査の説明":中華人民共和国航空工業省の指導技術文書は、チタン合金製ディスクおよび航空エンジン用コンプレッサーディスクの製造のためのディスクの超音波検査に適用されます。


HB5265-1983 "航空宇宙用エンジンTC11チタン合金製コンプレッサディスクの組み合わせ(リング)ブランク及び鍛造品の超音波検査方法":それは北京航空材料研究所(621)によって提案され、TC11チタン合金ディスクとケーキ(リング)ブランク欠陥検出標準製図グループによって起草され、そして航空産業省によって発行されました。 この規格は、HB / Z59-81「金属金属材料および部品の超音波縦波の分析的説明」と併せて使用されます。 また、HB 5265-1983「チタン製コンプレッサディスクの超音波検査合格基準およびAero Engine TC11の鍛造品」と組み合わせて使用されます。 この規格は主に航空エンジンターボジェット13コンプレッサーTC11チタン合金ディスクとフィルターケーキ(リング)ビレットの超音波テストをガイドするために使用され、他のモデルの同様の仕様にも適用されます。

YB 950-80「特殊TC4チタン合金鍛造超音波探傷方法」: これは旧冶金省によって発行された冶金業界標準です。 特定のコンテンツには機密の法律や規制が含まれているため、特定の標準的なコンテンツは取得されていません。

GJB1580-2004「変形した金属の超音波試験方法」:それはChina Aviation Industry First Group Corporationによって提案されました。 中国航空総合技術研究所、北京航空材料研究所、中国航空産業第一グループ株式会社北京航空材料研究所、航空宇宙703、航空430工場は共同で国家の軍事規格を起草しました。 それは、鍛造品、鍛造品、車両、シート、押し出しまたは圧延された棒材、それらから加工された異形材および部品の超音波試験を導くのに適しています。


JB / T4730-2005「圧力機器の非破壊検査」:これは国家発展改革委員会が発行した業界勧告です。 それは圧力装置のための非破壊的なテストそして受け入れ方法を導くのに使用されています。 規格は6つの部分に分かれています。 超音波探傷試験の第3部では、ワークピースの欠陥を検出するためにA型パルス反射超音波探傷装置を使用する受圧装置の超音波探傷方法と品質レベルの要件を指定します。 この部品は、金属材料製の耐圧装置の原材料、部品、ジョイントの超音波試験、および金属材料製の耐圧装置の超音波試験に適しています。 その中でも、チタンおよびチタン合金シートの超音波試験およびマスグレーディングは、チタンおよびチタン合金圧力部品の超音波試験の指針として使用されるセクション4.3に記載されています。
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