航空工业中的无损检测技术及其进展

陈鹏 张朋 陈东峰

摘  要：为根本上保障航空工业生产进程，还需要引入先进的无损检测技术，及时发现与解决存在于航空产品生产期间的各类问题。基于此，本文以无损检测技术概念为切入点，提出无损检测技术在航空工业质量控制中的应用优势。分析航空工业不同无损检测技术应用要点，制定能够提升无损检测工作开展水平的具体管控对策，以期为相关工作人员提供理论性帮助。

关键词：航空工业;无损检测技术;实际应用

前言：通过将无损检测技术应用在航空工业质量控制中，能够在不破坏产品性质及结构的前提下全面分析结构各项性质，找出航空产品质量问题，并制定出专项管控对策。现阶段无损检测技术已发展出了多种类型，不同检测技术的应用要求与适用范围存在较大差异，需要工作人员结合航空工业具体生产要求，制定出专项可行的无损检测管控机制。

1、概述无损检测技术

1.1无损检测技术概念

无损检测就是在不损坏或不影响被检测对象性能、内部组织结构的同时，借助物理或化学手段，分析因建筑结构异常或缺陷问题引发的热、声、光、电变化，从而判断被检测对象状态、缺陷类型、数量、性能变化规律等。

现有无损检测技术已经成为生产工程质量管理重要方式，对工程生产生产期间的综合效益具有直接影响。随着科技技术发展速度不断加快，无损检测工作也涌现出了更多检测方式，如射线检测、超声波检测、磁粉检测或液体渗透检测等。

1.2航空工业无损检测技术发展现状

航空工业具有强度高、工业化水平显著、经济效益良好等优势。现阶段評估航空产品安全性、稳定性的方式主要采用模拟实验、破坏性试验、无损检测等。其中，模拟试验就是通过模拟航空产品规格、材质、结构形式，对航空产品整体性能进行定量评估。在具体运行检测期间的成本高、周期长;破坏性试验就是采用破坏手段检测试件各项性能指标，虽然检测结果更加精准、直观，但难以对全部构件进行检测，检测效率较低;无损检测可以在不破坏被检测构件的情况下获得全面精准的检测结果，现阶段应用范围逐步扩大。

我国于20世纪50年代初次引入无损检测技术，距今以实现广泛普及，并获得了巨大的经济与社会效益。现阶段无损检测技已经成为融合众多新兴技术、先进设备的综合学科，通过分析检测对象物理原理及化学现象，评估其安全性、可靠性。

无损检测共经历无损探伤、无损检测、无损评价三个阶段。无损探伤就是对被检测对象的缺陷问题进行探测与分析;无损检测应当在探测及发现缺陷的基础上，更加细致的检测出缺陷大小、缺陷位置、缺陷性质与缺陷状态。无损评价工作不仅需要发现被检测对象缺陷问题，还需要对被检测对象结构、性质、状态展开系统分析，进而评估被检测对象的运行状态与使用寿命。

当前应用在航空工业中的无损检测技术主要为磁粉检测技术、渗透检测技术、涡流检测技术、超声波检测技术等。

1.3航空工业无损检测技术实际应用优势

一方面，优化工程航空产品生产技术。通过开展航空产品无损检测工作，能够切实保障工程航空产品整体生产质量管控水平。当前航空产品生产技术种类更加完善，生产技术成熟，无损检测工作也可进一步推动项目生产工艺的升级工作。通过发现并解决存在于航空产品生产期间的各类问题;

另一方面，增强航空产品生产综合效益。通过使用合理的航空工业无损检测技术，切实提升工程航空产品生产期间的可控性，增强各类物资资源利用率，控制工程航空产品后期维护成本。

2、航空工业质量控制中不同无损检测技术的应用要点

2.1声发射检测技术

在航空产品受到内力或外力作用下而出现形变、断裂问题时，会释放出弹性波。声发射检测主要就是结合先进检测设备，检测出受力期间钢材料释放出的应力波，判断结构损伤程度，并找到构件损伤部位。

声发射检测技术可被应用在各类被检测对象的动态检测中，远距离监测设备及运行缺陷问题，全面评估航空产品安全性与可靠性。但就目前来看，声发射检测无法检测产品静态缺陷，检测结果的精准性与可靠性极易受到周边环境影响。同时，声发射检测设备投入成本高，现有检测体系尚未成熟。

2.2超声波检测技术

超声波检测技术就是使用频率大于20千赫兆的机械波，基于振动传播时介质振动方向，判断波形传播方向。超声波可分为纵波、横波、表面波及板型波等多种形式，航空产品检测主要使用纵波及横波。在超声波检测时，检测探头产生出的超声波会在被检测航空产品中依照具有既有速度传播。如航空产品异质界面出现气孔、夹渣等问题情况下，一部分超声波会被反射出来，经过仪器处理后进入到示波屏，直观展示出缺陷回波。

在超声波检测技术应用过程中，检测结果的可追溯性较差，定性定量不精准。同时，检测结果的精准性极易受到人员检测专业水平与职业技能因素影响，需要在实际检测过程中加强管控力度，

2.3射线检测技术

射线检测技术就是利用射线波长短、频率高特征，通过使用X射线机、放射性同位素等作为放射源发射射线，射线穿透被检测航空产品表面，将过射线吸收与射线作用，快速找到航空产品厚度差位置以及发生原因。基于射线原理，不同强度射线的记录介质与射线胶片位置处会吸收特定数量光子，在经过暗室处理时，底片处会出现不同黑度缺陷影像，通过分析此些影像也能够判断缺陷大小以及缺陷具体性质。

因射线吸收率与材料密度密切相关，因此可被更好应用在焊缝裂缝、夹渣、未焊透等问题检测过程中。同时，射线检测技术不仅能够直观展示缺陷位置，还可以检测出缺陷尺寸，并及时将检测结果存档。

3、航空工业质量控制中无损检测工作管控要点

3.1加强现场检测管控力度

在检测工作开展前对设备进行校准处理，着重关注现场环境因素对工程质量水平造成的不利影响。严格实施全值班制度或全面检测管理制度，借助先进的检测技术平台的生产工程生产进度及质量进行全程监管。电脑系统接受超声巡回信息并转化成3D图像，直观展现出焊缝结构以及焊缝缺陷问题，使此些问题能够得到及时解决，从根本上保障航空工业生产质量与效率，最大限度消除建筑工程生产期间的隐患问题。

3.2提升检测人员综合素质

检测人员专业素质与职业素养可直接影响到无损检测技术的应用效果，为充分发挥出无损检测技术在航空工业质量管理工作中的积极作用，还需要着重构建起一支高素质无损检测团队，确保各类先进的无损检测技术能够被更好的应用在工程质量管理过程中。要求检测部门定期在人员群体中开展理论知识与专业技能的培训工作，确保检测人员能够明确检测工作开展标准，灵活操作各项检测设备。将无损检测结果与人员绩效评估结合在一起，使检测人员能够自觉遵守无损检测规范。

总结：总而言之，为从根本上提升无损检测技术应用水平，应结合航空工业实际生产要点，建立起专项可行的检测体系。为从根本上增强航空产品生产质量水平，还需要在具体生产与质量管理期间引入适宜的无损检测技术，及时发现航空产品损伤，根据检测结果优化生产技术方案。着重建立多元检测技术体系，配合使用超声波或磁粉等无损检测技术对航空產品构件进行非接触式检测，从根本上提升检测精准度，扩大检测范围。

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