航空装备无损检测技术现状及发展趋势殷永亮

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1、第二十八届（2012）全国直升机年会论文航空装备无损检测技术现状及发展趋势殷永亮冯文春刘洋徐伟（61330部队，河南新乡，453000）摘要：无损检测技术在航空装备安全可靠运行方面起到重要保障和技术支撑作用，本文结合实际检测工作分析了当前航空领域的无损检测技术现状，并结合结构监测技术等先进手段对未来检测发展趋势作出展望。关键词：直升机；无损检测；技术现状；发展趋势1引言无损检测技术已在航空装备安全可靠运行方面起到重要保障和技术支撑作用，无论是在航空装备的制造、生产过程，还是各机型的在役检测和日常维护、检查，无损检测都发挥了极其重要的作用。为实现无损检测

2、技术的可持续发展，需要提倡一些新的无损检测理念和新的检测思路。以健康监测、集成检测和数据融合，以及数字化、图像化和信息化为典型标志的绿色无损检测可能就是未来值得发展的检测技术。延长包括直升机在内的航空装备的安全使用期是现代航空装备的发展趋势。无损检测（NDT）或无损评价（NDE）技术在航空装备的全寿命过程中起着极其重要的作用，它对保证飞行安全、延长直升机寿命都具有非常重要的意义。随着在航空技术中采用损伤容限理论替代过去的安全寿命设计理论，无损检测技术在航空装备中的应用观点也发生了根本性的变化，这就是无损检测技术应当对装备的全寿命负责，它不但应当能（实现

3、传统意义下的）检测出已经存在的缺陷或裂纹，还应当能对裂纹发展规律进行预测，以保证损伤容限理论的正确实施。无损检测技术是一项典型的具有低投入、高产出特点的工程应用技术。我们很难找到其他任何一个应用学科分支，其涵盖的技术知识之渊博、覆盖的基本研究领域之众多、所涉及的应用领域之广泛能与无损检测相比。航空装备的无损检测涉及面很广，它包括航空材料的检测、航空结构件制造过程的检测和在役设备（直升机）的检测等，虽然都属无损检测，但其检测重点和涵盖的领域有着很大差别。本文在论及航空装备无损检测技术的时候，重点将放在在役装备的检测（或外场检测）上。2航空装备无损检测工作

4、的主要特点航空装备的无损检测面临一些特殊的情况，主要有：（1）结构复杂，（除内场修理外）大多情况下大型设备不一定能发挥太多作用。（2）材料范围广，包括铝合金、钛合金、高强度钢、复合材料等，而适合不同材料的检测方法也会有所不同。例如复合材料，其故障现象特殊，最有威胁的缺陷是分层、基体开裂和纤维断裂，同时因声波衰减系数特别大，给常规超声波检测带来了困难。钛合金是非铁磁性材料，但属于粗晶结构，超声和涡流检测都面临一些新的问题。（3）对象复杂，无论是老旧直升机还是新机，很多情况下检测的可达性差，特别是叶片、压气机和涡轮盘等部位，这也给在役检测工作带来很大困难。

5、1006（4）需要对直升机的一些特殊部位、特殊区域和可能的缺陷检测方法进行预先研究。由于缺少相关资料，该项工作往往需要在现有检测经验的基础上进行许多预先研究，因而风险往往较大。3航空装备无损检测技术现状在当前航空装备的无损检测中，有些结构损伤可以用目视检查，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。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：表1五种探伤方法对比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

6、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.射线对人体有损伤作用,必须采取防护措施2.对于检测材料厚度有一定限制主要适用于部件内部缺陷检测超声波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.只能检验铁磁性材料表面和近表面的缺陷，通常可检深度仅为1-2毫米2.磁悬液

7、可能导致环境污染3.不利于现场检测适用于表面和近表面缺陷检测涡流1.使用较广泛,便于现场检测2.对工件表面要求不高1.受工件形状影响大2.检测效率低3.对缺陷显示不直观,难于定性和定量4.只能检测表面和近表面缺陷适用于表面和近表面缺陷检测渗透1.不需复杂设备，操作简单，特别适合现场检测2.检验灵敏度较高,缺陷显示直观3.可一次性检出复杂工件各个方向的表面开口缺陷1.只能用于致密材料的表面开口缺陷检验，对被检表面光洁度有较高要求2.对操作人员的操作技能要求较高3.会产生环境污染适用于表面开口缺陷检测（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，

8、例如检查轮毂裂纹、紧固件周边裂纹、铝制构件腐蚀损伤等。这也是目前应用较多的检测方法。（2）磁粉