飞机维修中的无损检测技术

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1、飞机维修中的无损检测技术发表日期：2006年1月5日      已经有340位读者读过此文一、前言    无损检测技术是材料科学的一个分支，它在不改变，不损害材料和工件的状态及性能下对材料缺陷(不连续性)、工件结构缺陷(不连续性)、物理和力学性能、成分等作出评定。无损检测技术主要应用在制造阶段检验、成品检验和在役检验。对我们航空公司来讲，主要就是在役检验，用于检查航空器的零部件在运行中结构或状态的变化，保证航空器安全、可靠的工作。    无损检测(NDT)作为检查飞机结构损伤的重要手段，在民航飞机维修中应用较晚。我公司直到1998年8月才完成无损检

2、测项目的建设，并于1998年8月1日通过了华东适航处的审批检查，正式取得了开展此业务的资格。这几年以来随着各航空公司维修力量增强，无损检测也越来越得到重视，《中国民航无损检测标准》的制定与贯彻、无损检测新技术的引进、人员素质的不断提高都推动了无损检测的发展。无损检测以其检测有效性、高可靠性得到了各航空公司的认同。    本文旨在阐述机务维修中无损检测技术的大致框架，及其在飞机维修中的应用、作用及发展，希望在实际应用中对飞机维修各部门有一定的借鉴价值。二、无损检测在机务维修中的应用1、无损检测的应用对象分析无损检测主要针对飞机结构损伤，损伤大致可分为

3、以下五种：①飞机结构零部件生产制造过程中产生的缺陷；②飞机在起飞、飞行、着陆过程中，由于某种原因使飞机产生过大的负载造成的结构损伤。例如重着陆所造成的起落架、机轮组件的损伤；③日常维护过程中造成的刮伤、撞伤等；④由于使用环境所造成的腐蚀损伤，如沿海地区的潮湿空气、飞机货舱运载的海鲜等都是产生腐蚀损伤的根源；⑤交变载荷所造成的疲劳损伤(疲劳裂纹)。这些损伤如果没有得到有效的处理，极易产生裂纹，如疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、腐蚀疲劳裂纹等，例如机轮组件轮毂的轮座圆角过渡区、连接螺拴的螺纹处等一些飞机结构应力集中部位(接头、孔边、拐角)易产生疲劳裂纹。   

4、 结构的裂纹萌生和短裂纹的扩展阶段是疲劳的起始和主要阶段，研究表明，该阶段在整个疲劳寿命中所占比例高达80%，因此，结构的裂纹形成寿命成了人们普遍关心的重要指标。尤其在航空领域，由于有些结构的复杂性，在使用过程中难以实施检测。另外，有些结构由于特殊功能的要求，不得不使用高强或超高强材料，而这些材料通常伴随裂纹扩展抵抗能力差的缺点。2、无损检测方法及应用    有些结构损伤可以用目视检查或其它方法（如内窥镜）检查，在检查微小缺陷或目视检查不能胜任的情况下，需采用无损检测方法。无损检测方法分为无损探伤和声振检测、涡流涂层测厚、涡流电导率测试、超声波测厚

5、。无损探伤又分为磁粉探伤(MT)、渗透探伤(PT)、涡流探伤(ET)、超声波探伤(UT)、射线探伤(RT)，无损检测的框架大致如图所示：目视（高倍放大镜）磁粉探伤渗透探伤无损检测无损探伤涡流探伤超声波探伤射线探伤声振检测、涡流涂层测厚、涡流电导率测试、超声波测厚在实际应用中，它们有明显的区别也有紧密的联系，这里有必要作一简单介绍：①涡流探伤用于检查导电材料零部件的表面和近表面缺陷，例如检查轮毂裂纹、紧固件周边裂纹、铝蒙皮腐蚀损伤等。这也是目前应用最多的检测方法。②磁粉探伤用于检查铁磁性材料零部件的表面和近表面缺陷，例如检查起落架零部件、轮毂连接螺栓

6、、发动机吊点螺栓、焊接件等。③渗透探伤用于检查非松孔性材料零部件表面开口缺陷。渗透探伤由于设备简单、灵敏度高等优点应用很广泛。尤其在结构修理中，例如前几年客梯车不慎与飞机客舱门撞击，我们利用渗透探伤精确检测出了撞击引发裂纹的长度、方向，这既可以指明修理的方向，而且保证了修理的质量。④超声波探伤可以用于检查几乎所有飞机结构零部件的内部缺陷。例如检查机翼与机身连接螺栓、结构腐蚀等。⑤射线探伤可以用于检查飞机金属材料的内部缺陷。例如检查机身门框、机翼加强肋等处的疲劳裂纹。由于射线探伤受场地、防护、设备投资等因素制约，国内小航空公司大多未开展此项业务，但射

7、线探伤在飞机专业维修公司飞机大修时是必不可少的检测手段。其中五种探伤方法的优缺点对比如下:  探伤方法优点缺点说明射线1.可直观显示缺陷形状和尺寸,检测结果便于长期保存2.对内部体积性缺陷有很高灵敏度3.适用于结构件原位检测，不需大的拆卸1.射线对人员有损伤作用,必须采取防护措施2.检测周期较长,不能实时得到结果主要适用于部件内部缺陷检测超声1.对工件内部面状缺陷有很高的灵敏度2.便于现场检测3.可及时获得检测结果1.缺陷显示不直观对缺陷定性和定量较困难2.对操作人员的技能有较高的要求3.需要耦合剂主要适用于部件内部缺陷检测磁粉1.有很高的检验灵敏

8、度,可检缺陷最小宽度为0.1微米2.能直观显示缺陷的位置,形状和大小3.检验几乎不受工件的大小和形状的限制1.只能检验铁磁