工业CT技术是工业计算机断层扫描成像(Industry Computed Tomography)技术的简称,在1917年由J.Random提出,但直到1970年代中后期才开始大量应用于无损检测。近年来,随着计算机科学的进步及探测器技术的发展,工业CT的性能逐年提高。工业CT无损检测由于其适应材料广、可检测复杂零件、可确定缺陷位置和大小、检测精度高,目前已作为一种实用化的无损检测手段,广泛应用于航空航天、核能、军事等多种领域,也用于产品仿制、产品内全封闭或半封闭内腔的无损检测等方面。工业CT的主要缺点是实验设备昂贵、实验费用高,因此限制了其应用广泛性。
一般来说,工业CT图像通过逐层切片方式可以观察发动机缸体内部各个位置的缩孔、裂纹、铸造瑕疵等缺陷。切片可以沿X轴、Y轴和Z轴方向,还可以倾斜任何角度进行切片观察,因而观察内部缺陷没有任何死角。首先通过仔细调整扫描图像的清晰度、分辨率,可清晰观察到缸体内部的疏松缩孔等现象,在铸造过程中,因为壁厚处冷却速度慢,冷却不均匀,内部金属得不到即时补充,因而会出现很多缩孔。这些疏松缩孔是在缸体毛坯制造过程中形成的,在发动机正常运转的情况下不会对整体的安全性能造成威胁,但是如果发动机在超负荷或过于颠簸的路程中行驶的话,这些部位将会成为发动机破损的危险位置,加速缸体的失效。
通过不同方向切片观察,能够发现缸体内部存在多处破损和裂纹现象,缸体在服役过程中受到外力作用导致破损和裂纹,这些破损和裂纹是导致缸体失效的主要原因。另外,通过切片观察能够确定破损或裂纹的位置、形状和大小,观察全面,没有死角。
通过切片观察扫描图片,CT断层扫描成像方法可以清晰、准确的检测发动机缸体表面及内部各种缺陷的形状、大小和位置,检测精度高,检测全面,没有死角。CT无损检测适合各种金属和非金属材料,适应面广。另外,CT断层扫描得到缸体的三维图像,通过切片可以不同方向分层观察缸体内部情况,因此这种检测不受零件结构的影响,可以检测发动机缸体、油路板等结构复杂零件。通过观察,找到缸体的失效情况,为发动机的再制造提供了有力的基础和依据,不仅可以用于评价缸体的可制造性,还可以指导缸体选择合适的再制造方法