航空工業中的無損檢測技術及其進展

陳鵬 張朋 陳東峰

摘? 要：為根本上保障航空工業生產進程，還需要引入先進的無損檢測技術，及時發現與解決存在于航空產品生產期間的各類問題。基于此，本文以無損檢測技術概念為切入點，提出無損檢測技術在航空工業質量控制中的應用優勢。分析航空工業不同無損檢測技術應用要點，制定能夠提升無損檢測工作開展水平的具體管控對策，以期為相關工作人員提供理論性幫助。

關鍵詞：航空工業;無損檢測技術;實際應用

前言：通過將無損檢測技術應用在航空工業質量控制中，能夠在不破壞產品性質及結構的前提下全面分析結構各項性質，找出航空產品質量問題，并制定出專項管控對策。現階段無損檢測技術已發展出了多種類型，不同檢測技術的應用要求與適用范圍存在較大差異，需要工作人員結合航空工業具體生產要求，制定出專項可行的無損檢測管控機制。

1、概述無損檢測技術

1.1無損檢測技術概念

無損檢測就是在不損壞或不影響被檢測對象性能、內部組織結構的同時，借助物理或化學手段，分析因建筑結構異常或缺陷問題引發的熱、聲、光、電變化，從而判斷被檢測對象狀態、缺陷類型、數量、性能變化規律等。

現有無損檢測技術已經成為生產工程質量管理重要方式，對工程生產生產期間的綜合效益具有直接影響。隨著科技技術發展速度不斷加快，無損檢測工作也涌現出了更多檢測方式，如射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測或液體滲透檢測等。

1.2航空工業無損檢測技術發展現狀

航空工業具有強度高、工業化水平顯著、經濟效益良好等優勢。現階段評估航空產品安全性、穩定性的方式主要采用模擬實驗、破壞性試驗、無損檢測等。其中，模擬試驗就是通過模擬航空產品規格、材質、結構形式，對航空產品整體性能進行定量評估。在具體運行檢測期間的成本高、周期長;破壞性試驗就是采用破壞手段檢測試件各項性能指標，雖然檢測結果更加精準、直觀，但難以對全部構件進行檢測，檢測效率較低;無損檢測可以在不破壞被檢測構件的情況下獲得全面精準的檢測結果，現階段應用范圍逐步擴大。

我國于20世紀50年代初次引入無損檢測技術，距今以實現廣泛普及，并獲得了巨大的經濟與社會效益。現階段無損檢測技已經成為融合眾多新興技術、先進設備的綜合學科，通過分析檢測對象物理原理及化學現象，評估其安全性、可靠性。

無損檢測共經歷無損探傷、無損檢測、無損評價三個階段。無損探傷就是對被檢測對象的缺陷問題進行探測與分析;無損檢測應當在探測及發現缺陷的基礎上，更加細致的檢測出缺陷大小、缺陷位置、缺陷性質與缺陷狀態。無損評價工作不僅需要發現被檢測對象缺陷問題，還需要對被檢測對象結構、性質、狀態展開系統分析，進而評估被檢測對象的運行狀態與使用壽命。

當前應用在航空工業中的無損檢測技術主要為磁粉檢測技術、滲透檢測技術、渦流檢測技術、超聲波檢測技術等。

1.3航空工業無損檢測技術實際應用優勢

一方面，優化工程航空產品生產技術。通過開展航空產品無損檢測工作，能夠切實保障工程航空產品整體生產質量管控水平。當前航空產品生產技術種類更加完善，生產技術成熟，無損檢測工作也可進一步推動項目生產工藝的升級工作。通過發現并解決存在于航空產品生產期間的各類問題;

另一方面，增強航空產品生產綜合效益。通過使用合理的航空工業無損檢測技術，切實提升工程航空產品生產期間的可控性，增強各類物資資源利用率，控制工程航空產品后期維護成本。

2、航空工業質量控制中不同無損檢測技術的應用要點

2.1聲發射檢測技術

在航空產品受到內力或外力作用下而出現形變、斷裂問題時，會釋放出彈性波。聲發射檢測主要就是結合先進檢測設備，檢測出受力期間鋼材料釋放出的應力波，判斷結構損傷程度，并找到構件損傷部位。

聲發射檢測技術可被應用在各類被檢測對象的動態檢測中，遠距離監測設備及運行缺陷問題，全面評估航空產品安全性與可靠性。但就目前來看，聲發射檢測無法檢測產品靜態缺陷，檢測結果的精準性與可靠性極易受到周邊環境影響。同時，聲發射檢測設備投入成本高，現有檢測體系尚未成熟。

2.2超聲波檢測技術

超聲波檢測技術就是使用頻率大于20千赫兆的機械波，基于振動傳播時介質振動方向，判斷波形傳播方向。超聲波可分為縱波、橫波、表面波及板型波等多種形式，航空產品檢測主要使用縱波及橫波。在超聲波檢測時，檢測探頭產生出的超聲波會在被檢測航空產品中依照具有既有速度傳播。如航空產品異質界面出現氣孔、夾渣等問題情況下，一部分超聲波會被反射出來，經過儀器處理后進入到示波屏，直觀展示出缺陷回波。

在超聲波檢測技術應用過程中，檢測結果的可追溯性較差，定性定量不精準。同時，檢測結果的精準性極易受到人員檢測專業水平與職業技能因素影響，需要在實際檢測過程中加強管控力度，

2.3射線檢測技術

射線檢測技術就是利用射線波長短、頻率高特征，通過使用X射線機、放射性同位素等作為放射源發射射線，射線穿透被檢測航空產品表面，將過射線吸收與射線作用，快速找到航空產品厚度差位置以及發生原因。基于射線原理，不同強度射線的記錄介質與射線膠片位置處會吸收特定數量光子，在經過暗室處理時，底片處會出現不同黑度缺陷影像，通過分析此些影像也能夠判斷缺陷大小以及缺陷具體性質。

因射線吸收率與材料密度密切相關，因此可被更好應用在焊縫裂縫、夾渣、未焊透等問題檢測過程中。同時，射線檢測技術不僅能夠直觀展示缺陷位置，還可以檢測出缺陷尺寸，并及時將檢測結果存檔。

3、航空工業質量控制中無損檢測工作管控要點

3.1加強現場檢測管控力度

在檢測工作開展前對設備進行校準處理，著重關注現場環境因素對工程質量水平造成的不利影響。嚴格實施全值班制度或全面檢測管理制度，借助先進的檢測技術平臺的生產工程生產進度及質量進行全程監管。電腦系統接受超聲巡回信息并轉化成3D圖像，直觀展現出焊縫結構以及焊縫缺陷問題，使此些問題能夠得到及時解決，從根本上保障航空工業生產質量與效率，最大限度消除建筑工程生產期間的隱患問題。

3.2提升檢測人員綜合素質

檢測人員專業素質與職業素養可直接影響到無損檢測技術的應用效果，為充分發揮出無損檢測技術在航空工業質量管理工作中的積極作用，還需要著重構建起一支高素質無損檢測團隊，確保各類先進的無損檢測技術能夠被更好的應用在工程質量管理過程中。要求檢測部門定期在人員群體中開展理論知識與專業技能的培訓工作，確保檢測人員能夠明確檢測工作開展標準，靈活操作各項檢測設備。將無損檢測結果與人員績效評估結合在一起，使檢測人員能夠自覺遵守無損檢測規范。

總結：總而言之，為從根本上提升無損檢測技術應用水平，應結合航空工業實際生產要點，建立起專項可行的檢測體系。為從根本上增強航空產品生產質量水平，還需要在具體生產與質量管理期間引入適宜的無損檢測技術，及時發現航空產品損傷，根據檢測結果優化生產技術方案。著重建立多元檢測技術體系，配合使用超聲波或磁粉等無損檢測技術對航空產品構件進行非接觸式檢測，從根本上提升檢測精準度，擴大檢測范圍。

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