非線形超音波法を利用したγTiAl合金／鋼拡散接合部の品質保証
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概要
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These days, lightweight materials has been applied in automobile industries so as to make fuel consumption improvement. A turbine rotor for turbo-charger of automobiles made of γ-TiAl alloy is an example of such a component. The rotor blade made of gamma titanium aluminum alloy is bonded by the transient liquid phase diffusion bonding method to the rotor shaft made of chromium molybdenum steel. Conventional pulse-echo inspection has been applied to inspect the bond. Ability of the inspection is satisfied with requirements to keep the quality of the rotor, but it is restricted by the big mismatch in the acoustic impedance of the bonded materials. More than one thirds of the incident ultrasound is reflected at the interface; therefore indications from minute imperfections at the interface are indistinguishable. A nonlinear ultrasonic method has been applied actively to detect a closed gap. Applying high power ultrasound, with amplitude ten times greater than the conventional method, results in a generation and detection of second harmonic signals. A new nonlinear C-scan acoustic microscope has been developed and applied to the inspection of the bonds. As the result, no indication is observed on a C-scan image of fundamental frequency component of the bond whereas clear indications are observed on the C-scan image of the second harmonic components. The existence of closed cracks or gaps were confirmed at the indicated area by micrographic analysis followed the inspection. This paper describes the application of the conventional pulse echo inspection for the bond and a results of the application of nonlinear ultrasonic method for the bond with artificially made minute imperfections.
- 電気製鋼研究会の論文
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