飛機維修中的無損檢測技術(shù)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上飛機維修中的無損檢測技術(shù)發(fā)表日期：2006年1月5日        已經(jīng)有340位讀者讀過此文一、 前言     無損檢測技術(shù)是材料科學的一個分支，它在不改變，不損害材料和工件的狀態(tài)及性能下對材料缺陷(不連續(xù)性) 、工件結(jié)構(gòu)缺陷(不連續(xù)性) 、物理和力學性能、成分等作出評定。無損檢測技術(shù)主要應用在制造階段檢驗、成品檢驗和在役檢驗。對我們航空公司來講，主要就是在役檢驗，用于檢查航空器的零部件在運行中結(jié)構(gòu)或狀態(tài)的變化，保證航空器安全、可靠的工作。  &#

2、160;  無損檢測(NDT)作為檢查飛機結(jié)構(gòu)損傷的重要手段，在民航飛機維修中應用較晚。我公司直到1998年8月才完成無損檢測項目的建設，并于1998年8月1日通過了華東適航處的審批檢查，正式取得了開展此業(yè)務的資格。這幾年以來隨著各航空公司維修力量增強，無損檢測也越來越得到重視，中國民航無損檢測標準的制定與貫徹、無損檢測新技術(shù)的引進、人員素質(zhì)的不斷提高都推動了無損檢測的發(fā)展。無損檢測以其檢測有效性、高可靠性得到了各航空公司的認同。      本文旨在闡述機務維修中無損檢測技術(shù)的大致框架，及其在飛機維修中的應用、作用及發(fā)展，希望在實際應用中對飛機

3、維修各部門有一定的借鑒價值。二、無損檢測在機務維修中的應用1、 無損檢測的應用對象分析無損檢測主要針對飛機結(jié)構(gòu)損傷，損傷大致可分為以下五種：飛機結(jié)構(gòu)零部件生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生的缺陷；飛機在起飛、飛行、著陸過程中，由于某種原因使飛機產(chǎn)生過大的負載造成的結(jié)構(gòu)損傷。例如重著陸所造成的起落架、機輪組件的損傷；日常維護過程中造成的刮傷、撞傷等；由于使用環(huán)境所造成的腐蝕損傷，如沿海地區(qū)的潮濕空氣、飛機貨艙運載的海鮮等都是產(chǎn)生腐蝕損傷的根源；交變載荷所造成的疲勞損傷(疲勞裂紋)。這些損傷如果沒有得到有效的處理，極易產(chǎn)生裂紋，如疲勞裂紋、應力腐蝕裂紋、腐蝕疲勞裂紋等，例如機輪組件輪轂的輪座圓角過渡區(qū)、連接螺拴的

4、螺紋處等一些飛機結(jié)構(gòu)應力集中部位(接頭、孔邊、拐角)易產(chǎn)生疲勞裂紋。     結(jié)構(gòu)的裂紋萌生和短裂紋的擴展階段是疲勞的起始和主要階段，研究表明，該階段在整個疲勞壽命中所占比例高達80%，因此，結(jié)構(gòu)的裂紋形成壽命成了人們普遍關(guān)心的重要指標。尤其在航空領域，由于有些結(jié)構(gòu)的復雜性，在使用過程中難以實施檢測。另外，有些結(jié)構(gòu)由于特殊功能的要求，不得不使用高強或超高強材料，而這些材料通常伴隨裂紋擴展抵抗能力差的缺點。2、 無損檢測方法及應用    有些結(jié)構(gòu)損傷可以用目視檢查或其它方法（如內(nèi)窺鏡）檢查，在檢查微小缺陷或目視檢查不

5、能勝任的情況下，需采用無損檢測方法。無損檢測方法分為無損探傷和聲振檢測、渦流涂層測厚、渦流電導率測試、超聲波測厚。無損探傷又分為磁粉探傷(MT)、滲透探傷(PT)、渦流探傷(ET)、超聲波探傷(UT)、射線探傷(RT)，無損檢測的框架大致如圖所示：目視（高倍放大鏡） 磁粉探傷滲透探傷 無損檢測 無損探傷 渦流探傷 超聲波探傷射線探傷聲振檢測、渦流涂層測厚、渦流電導率測試、超聲波測厚 在實際應用中，它們有明顯的區(qū)別也有緊密的聯(lián)系，這里有必要作一簡單介紹：渦流探傷用于檢查導電材料零部件的表面和近表面缺陷，例如檢查輪轂裂紋、緊固件周邊裂紋、鋁蒙皮腐蝕損傷等。這也是目前應用最多的檢測方法。磁粉探傷用于

6、檢查鐵磁性材料零部件的表面和近表面缺陷，例如檢查起落架零部件、輪轂連接螺栓、發(fā)動機吊點螺栓、焊接件等。滲透探傷用于檢查非松孔性材料零部件表面開口缺陷。滲透探傷由于設備簡單、靈敏度高等優(yōu)點應用很廣泛。尤其在結(jié)構(gòu)修理中，例如前幾年客梯車不慎與飛機客艙門撞擊，我們利用滲透探傷精確檢測出了撞擊引發(fā)裂紋的長度、方向，這既可以指明修理的方向，而且保證了修理的質(zhì)量。超聲波探傷可以用于檢查幾乎所有飛機結(jié)構(gòu)零部件的內(nèi)部缺陷。例如檢查機翼與機身連接螺栓、結(jié)構(gòu)腐蝕等。射線探傷可以用于檢查飛機金屬材料的內(nèi)部缺陷。例如檢查機身門框、機翼加強肋等處的疲勞裂紋。由于射線探傷受場地、防護、設備投資等因素制約，國內(nèi)小航空公司大

7、多未開展此項業(yè)務，但射線探傷在飛機專業(yè)維修公司飛機大修時是必不可少的檢測手段。其中五種探傷方法的優(yōu)缺點對比如下:  探傷方法 優(yōu) 點 缺 點 說 明射線 1. 可直觀顯示缺陷形狀和尺寸,檢測結(jié)果便于長期保存2. 對內(nèi)部體積性缺陷有很高靈敏度3. 適用于結(jié)構(gòu)件原位檢測，不需大的拆卸 1. 射線對人員有損傷作用,必須采取防護措施2. 檢測周期較長,不能實時得到結(jié)果 主要適用于部件內(nèi)部缺陷檢測超聲 1. 對工件內(nèi)部面狀缺陷有很高的靈敏度2. 便于現(xiàn)場檢測3. 可及時獲得檢測結(jié)果 1. 缺陷顯示不直觀對缺陷定性和定量較困難2. 對操作人員的技能有較高的要求3. 需要耦合劑 主要適用

8、于部件內(nèi)部缺陷檢測磁粉 1. 有很高的檢驗靈敏度,可檢缺陷最小寬度為0.1微米2. 能直觀顯示缺陷的位置,形狀和大小3. 檢驗幾乎不受工件的大小和形狀的限制 1. 只能檢驗鐵磁性材料表面和近表面的缺陷，通常可檢深度僅為1-2毫米2. 磁懸液可能導致環(huán)境污染3. 不利于現(xiàn)場檢測 適用于表面和近表面缺陷檢測渦流 1. 使用最廣泛,便于現(xiàn)場檢測2. 對工件表面要求不高 1. 受工件形狀影響大2. 檢測效率低3. 對缺陷顯示不直觀,難于定性和定量4. 只能檢測表面和近表面缺陷 適用于表面和近表面缺陷檢測滲透 1. 不需復雜設備，操作簡單，特別適合現(xiàn)場檢測2. 檢驗靈敏度較高,缺陷顯示直觀3. 可一次性

9、檢出復雜工件各個方向的表面開口缺陷 1. 只能用于致密材料的表面開口缺陷檢驗，對被檢表面光潔度有較高要求2. 對操作人員的操作技能要求較高3. 會產(chǎn)生環(huán)境污染 適用于表面開口缺陷檢測    與上述五種常規(guī)探傷技術(shù)相比，值得一提的還有聲振檢測。隨著復合材料技術(shù)的發(fā)展,復合材料和蜂窩結(jié)構(gòu)的比強度大,比剛度高,在飛機上的應用越來越多. 復合材料和蜂窩結(jié)構(gòu)主要產(chǎn)生分層,脫粘和開裂等缺陷,而聲振檢測就主要用于檢測膠接結(jié)構(gòu)的脫粘,缺膠和分層等缺陷，檢測復合材料和蜂窩結(jié)構(gòu)等粘接結(jié)構(gòu)的完整性.例如加拿大生產(chǎn)的沖八飛機隔兩年需進行一次全機身膠接檢查。檢查是否存在脫膠等缺陷

10、。因為現(xiàn)在飛機大量采用復合材料，所以聲振檢測前景廣闊。 當然在實際工作中。無損檢測方法的選取必須依據(jù)檢測對象的材質(zhì)、形狀、易產(chǎn)生的缺陷類型、是否可以即位檢查來決定應用何種無損檢測方法。三、無損檢測在機務維修中的作用  1、由于無損檢測在人員、設備、技術(shù)成熟等方面日趨完善，利用無損檢測完全可以有效檢查出飛機結(jié)構(gòu)缺陷，如疲勞裂紋。以便采取必要措施,排除飛行隱患。對有損傷部件進行維修時，需要根據(jù)損傷的嚴重程度來作出不同的決定。這就需要由NDT 人員首先對損傷區(qū)域進行探測和評定，維修人員根據(jù)評定結(jié)果制定維修方案，以保證修理的可行性和有效性。修理后，也需由NDT人員對修理區(qū)域進行無損

11、探傷,以確保修理件的質(zhì)量。從而保證飛機維修的可靠性。2、由于飛機結(jié)構(gòu)的合理設計及無損檢測技術(shù)的不斷改進加強，使得無損檢測的即位檢查變得可能，也就是無損檢測的大部分工作可以在飛機結(jié)構(gòu)件未拆下狀態(tài)進行檢查，這樣一方面節(jié)省了維修時間和成本，另一方面為整個維修工藝方案的革新改進提出了某些依據(jù)。3、無損檢測為某些飛機結(jié)構(gòu)零部件的監(jiān)控使用提供了可能。在實際檢查中發(fā) 現(xiàn)某些零部件存在微小缺陷，雖然達不到判廢標準，但考慮到此部件承受較大交變載荷或較大應力，采用監(jiān)控使用如縮短檢查周期是切實可行的，一方面保證了維修可靠性，另一方面延長了部件使用壽命。4、隨著先進無損檢測技術(shù)的應用，如聲發(fā)射實時監(jiān)控等，維修工作將發(fā)

12、生根本性轉(zhuǎn)變，由定時維修向視情和可靠性維修方向發(fā)展，通過監(jiān)測、監(jiān)控飛機結(jié)構(gòu)及零部件的工作狀態(tài)，根據(jù)具體情況作必要的預防性維修，這就需要有適當、有效的檢測手段。NDT手段的加強、工藝的不斷改進,從目前的損傷定位向損傷定性和定量及可靠性評定方向發(fā)展，這是完全有可能實現(xiàn)的。可以說NDT 是革新航空維修方式的技術(shù)關(guān)鍵四、總結(jié)    這幾年，民航總局適航司、各航空公司給予無損檢測很大的重視，成立了民航無損檢測鑒委會，制定了民航無損檢測標準，對民航無損檢測人員進行了統(tǒng)一的資格鑒定，編訂了民航無損檢測審查規(guī)范，使民航無損檢測的管理逐漸與國際接軌，步入了良性循環(huán)。 在實際工作及經(jīng)驗交流中，我也發(fā)現(xiàn)無損檢測的發(fā)展有許多不足之處，如無損檢測與整個維修管理存在一些脫節(jié)，這主要體現(xiàn)在無損檢測與其它維修部門銜接不夠上，例如工作單的無損檢測部分的編寫有效性、工件單的下發(fā)到達等，這往往會造成無損檢測工作的被動，從而使可靠性