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無損檢測在航空航天領(lǐng)域有哪些應(yīng)用?
發(fā)布日期:2025/7/7 9:39:53      點擊次數(shù):8

無損檢測在航空航天領(lǐng)域主要用于檢測材料和零部件的缺陷,以確保其安全性和可靠性,以下是一些常見的應(yīng)用:

超聲檢測

原理:利用超聲波在材料中的傳播特性,當(dāng)遇到缺陷時,超聲波會發(fā)生反射、折射和散射,通過分析這些信號來判斷缺陷的位置、大小和形狀。

應(yīng)用:常用于檢測航空航天材料和零部件內(nèi)部的裂紋、氣孔、夾雜物等缺陷,如飛機機翼、機身結(jié)構(gòu)件、發(fā)動機葉片等。例如,在發(fā)動機葉片的生產(chǎn)過程中,超聲檢測可以檢測出葉片內(nèi)部的微小裂紋,避免在使用過程中出現(xiàn)斷裂等安全事故。

射線檢測

原理:通過使用 X 射線或 γ 射線穿透被檢測物體,由于缺陷與材料對射線的吸收和衰減程度不同,在射線底片或成像板上會形成不同的灰度影像,從而顯示出缺陷的信息。

應(yīng)用:主要用于檢測航空航天零部件內(nèi)部的缺陷,如鑄件、焊縫等。可以檢測出氣孔、夾渣、未焊透等缺陷,為零部件的質(zhì)量評估提供依據(jù)。比如,在飛機發(fā)動機的燃燒室部件檢測中,射線檢測能夠發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的鑄造缺陷,確保燃燒室在高溫高壓環(huán)境下的安全性。

磁粉檢測

原理:當(dāng)鐵磁性材料被磁化后,若表面或近表面存在缺陷,會在缺陷處形成漏磁場,吸附磁粉形成磁痕,從而顯示出缺陷的位置和形狀。

應(yīng)用:主要用于檢測航空航天領(lǐng)域中鐵磁性材料零部件的表面和近表面缺陷,如飛機起落架、發(fā)動機軸類零件等。能夠檢測出疲勞裂紋、磨削裂紋等,保障零部件的結(jié)構(gòu)完整性。例如,起落架在頻繁的起降過程中承受巨大的應(yīng)力,磁粉檢測可以及時發(fā)現(xiàn)其表面的裂紋,防止在飛行中出現(xiàn)起落架故障。

滲透檢測

原理:將含有色染料或熒光劑的滲透液涂覆在被檢測物體表面,使其滲入缺陷中,然后去除多余的滲透液,再涂上顯像劑,將缺陷中的滲透液吸附出來,形成有色或熒光顯示,從而顯示出缺陷的位置和形狀。

應(yīng)用:用于檢測航空航天零部件表面開口的缺陷,如裂紋、氣孔、疏松等。適用于各種材料,包括金屬、陶瓷和復(fù)合材料等。例如,在飛機蒙皮的檢測中,滲透檢測可以發(fā)現(xiàn)表面的微小裂紋,及時進行修復(fù),保證飛機的氣動性能和結(jié)構(gòu)強度。

渦流檢測

原理:利用交變磁場在導(dǎo)電材料中產(chǎn)生的渦流效應(yīng),當(dāng)材料中存在缺陷時,會引起渦流的變化,通過檢測渦流的變化來判斷缺陷的存在和位置。

應(yīng)用:主要用于檢測航空航天領(lǐng)域中導(dǎo)電材料的表面和近表面缺陷,如飛機結(jié)構(gòu)件中的鋁合金板材、管材等。可以檢測出疲勞裂紋、腐蝕坑等缺陷,同時還能對材料的電導(dǎo)率、厚度等進行測量。例如,在飛機機翼的鋁合金結(jié)構(gòu)件檢測中,渦流檢測可以快速檢測出表面的裂紋,為飛機的維護提供重要依據(jù)。

損檢測在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用實例

飛機機身結(jié)構(gòu)檢測

超聲檢測用于機翼結(jié)構(gòu)件檢測:波音 787 客機的機翼結(jié)構(gòu)件采用了大量的先進復(fù)合材料和鋁合金材料。在生產(chǎn)過程中,超聲檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于檢測這些結(jié)構(gòu)件內(nèi)部是否存在分層、脫粘等缺陷。通過在機翼表面布置超聲探頭,發(fā)射和接收超聲波信號,能夠精確地定位和評估內(nèi)部缺陷的位置和大小,確保機翼結(jié)構(gòu)的完整性和安全性。

射線檢測用于機身蒙皮焊縫檢測:空客 A350 客機的機身蒙皮采用了先進的焊接技術(shù),為了檢測焊縫內(nèi)部是否存在氣孔、夾渣、未焊透等缺陷,射線檢測技術(shù)被應(yīng)用其中。在機身組裝過程中,使用 X 射線源對焊縫進行照射,射線穿透蒙皮和焊縫,在另一側(cè)的成像板上形成影像。通過對影像的分析,檢測人員可以準確地判斷焊縫的質(zhì)量,及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)存在的缺陷,保證機身結(jié)構(gòu)的密封性和強度。

航空發(fā)動機檢測

磁粉檢測用于發(fā)動機葉片檢測:羅爾斯?羅伊斯公司的遄達系列發(fā)動機葉片在長期的高溫、高壓和高速旋轉(zhuǎn)的工作環(huán)境下,容易出現(xiàn)疲勞裂紋等缺陷。磁粉檢測技術(shù)被用于檢測葉片的表面和近表面缺陷。在檢測時,先將葉片磁化,然后在葉片表面噴灑磁粉。如果葉片表面或近表面存在裂紋,裂紋處會形成漏磁場,吸附磁粉形成明顯的磁痕,檢測人員可以通過觀察磁痕來判斷葉片是否存在缺陷,及時更換有問題的葉片,避免發(fā)動機故障。

滲透檢測用于發(fā)動機燃燒室檢測:通用電氣公司的 GE9X 發(fā)動機燃燒室在工作過程中承受著極高的溫度和壓力,其表面可能會出現(xiàn)微小的裂紋和氣孔等缺陷。滲透檢測技術(shù)被用于檢測燃燒室的表面缺陷。首先將含有熒光劑的滲透液涂覆在燃燒室表面,使其滲入缺陷中,然后去除多余的滲透液,再涂上顯像劑。在紫外線燈下,缺陷中的熒光滲透液會發(fā)出明亮的熒光,清晰地顯示出缺陷的位置和形狀,幫助檢測人員及時發(fā)現(xiàn)并處理這些缺陷,確保燃燒室的可靠性和安全性。

起落架檢測

超聲檢測用于起落架支柱檢測:洛克希德?馬丁公司的 F - 35 戰(zhàn)斗機的起落架支柱在起降過程中承受著巨大的沖擊力和交變載荷,容易出現(xiàn)內(nèi)部裂紋等缺陷。超聲檢測技術(shù)被用于定期檢測起落架支柱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。通過在支柱表面使用超聲探頭進行掃描,利用超聲波在材料中的傳播特性,能夠檢測到內(nèi)部微小的裂紋和缺陷,為起落架的維護和修理提供重要依據(jù),保障戰(zhàn)斗機在起降過程中的安全性。

渦流檢測用于起落架輪轂檢測:波音 737 MAX 客機的起落架輪轂采用了鋁合金材料,在長期使用過程中,輪轂表面可能會出現(xiàn)疲勞裂紋和腐蝕等問題。渦流檢測技術(shù)被應(yīng)用于檢測輪轂的表面和近表面缺陷。檢測時,將渦流探頭靠近輪轂表面,通過交變磁場在輪轂中產(chǎn)生渦流。當(dāng)輪轂表面存在裂紋或其他缺陷時,會引起渦流的變化,通過檢測這種變化可以快速準確地發(fā)現(xiàn)缺陷,及時采取措施進行修復(fù)或更換,確保起落架的正常運行。


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