无损检测无损检测技术应用及发展

无损检测无损检测技术应用及发展内容摘要：

含有荧光染料或着色染料的渗透剂后，在毛细管作用下，经过一段时间，渗透液可以渗透进表面开口缺陷中；经去除零件表面多余的渗透液后，再在零件表面施涂显像剂，同样，在毛细管的作用下，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显像剂中，在一定的光源下（紫外线光或白光），缺陷 处的渗透液痕迹被现实，（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而探测出缺陷的形貌及分布状态。 ： ；金属、非金属材料；磁性、非磁性材料；焊接、锻造、轧制等加工方式； （可发现 宽缺陷） 、操作方便、检测费用低。 ： ； 成的工件和表面粗糙的工件； ，难以确定缺陷的实际深度，因而很难对缺陷做出定量评价。 检出结果受操作者的影响也较大。 二 、非常规无损检测方法 声发射 Acoustic Emission(缩写 AE)； 涡流检测 Eddy current Testing （缩写 ET） 泄漏检测 Leak Testing（缩写 LT）； 衍射波时差法超声检测技术 Time of Flight Diffraction (缩写 ToFD)； 导波检测 Guided Wave Testing； 还有许多许多 „„ 涡 流检测（ ET） 涡流检测（ ET）的英文名称是： Eddy Current Testing，工业上 无损检测的方法之一。 给一个线圈通入交流电，在一定条件下通过的电流是不变的。 如果把线圈靠近被测工件，像船在水中那样，工件内会感应出涡流，受涡流影响，线圈电流会发生变化。 由于涡流的大小随工件内有没有缺陷而不同，所以线圈电流变化的大小能反映有无缺陷 涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法，它适用于导电材料。 如果我们把一块导体置于交变磁场之中 ,在导体中就有感应电流存在，即产生涡流。 由于导体自身各种因素（如电导率，磁导率，形状，尺寸和缺陷等）的变化，会导致感应电流的变化，利用这种现象而判知导体性 质，状态的检测方法叫做涡流检测方法。 涡流检测方法的操作速度很快，按照检验员的经验反馈，一条 12 米的长管，在顺利的情况下只需要几十秒就完成检验了。 还有许多非常规无损检测方法，针对不同的场合、材质，经考察后才决定采用那种的方式检验。 无损检测 (NDT) 或无损评价 (NDE) 技术在飞机的全寿命过程中起着极其重要的作用 ,它对保证飞行安全 ,延长飞机寿命都具有非常重要的意义。 飞机从各结构件的材料选择和比较到生产制造 ,以及在使用过程中都需要无损检测技术来保证其整体性能符合要求 ,满足适航性和安全性的要求。 历史上许多重大飞行事故都往往同人们在无损检测中的失误或 (因技术水平不够而产生 ) 漏检密切相关。 随 着用损伤容限理论替代过去的安全寿命设计理论 [1 ] ,无损检测技术在航空工业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飞机的全寿命 (从摇篮到坟墓 ) 负责 ,它不但应能 (在传统意义下 ) 检测出已经存在的缺陷 ,还应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。 损伤容限理论认为任何结构都存在缺陷 (这一假设是符合实际的 ) ,只要这些缺陷不超过某一容许尺寸 ,结构就是安全的。 通常认为损伤容限理论由三个特定内容组成 ,即①确定剩余强度 (允许损伤 ) ,即在规定失效安全载荷状态下所允许的最大损伤。 ②了解裂纹扩展规律 ,即损伤从很小尺寸 (此时检出概率 (POD) 很低 ) 发展到容许尺寸所经历的时间间隔。 ③实施损伤检测 ,确定能够及时检出损伤所用的方法和检测周期。 容许的缺陷尺寸同材料和结构本身有关 ,它一般由疲劳试验确定 ,并用来决定首次检测时间和检测间隔。 对任何无损检测技术的最基本也是最低要求是 ,能可靠地检出达到容许尺寸的缺陷。 可以说 ,损伤容限理论将飞机结构设计、飞机在使用过程中的维护及无损检测 融为一体。 从表面上看 ,仅上面第三点才同 NDT 有关 ,而实际上 ,这三条的每一部分都同 NDT 技术密切相关。 需要强调的是 ,在损伤容限理论指导下 ,对 NDT 技术的要求是 ,所有接近或达到容许尺寸的缺陷都能 ,而且必须能被很可靠地 (至少 90 %) 检出 ,而能发现裂纹这句话并不需要理解为能发现多小或最小尺寸的裂纹 ,相反 ,它应被理解为以高可靠性检测出达到容许 尺寸的缺陷。 传统观念采取的是在发现问题后进行修补 (维修或修理 ) 的办法 ,要求在发现危及安全的缺陷后立即进行修复。 而新的观念是预测并管理 ,要求能对可能发生的缺陷、故障进 行预报 ,从而能在某一合适时间段内采取措施。 这样才能在保证飞行安全的前提下 ,保障飞机的适航性以取得最大的经济效益。 因此 ,在航空工业中 ,要求 NDT 技术能在飞机结构材料选型、部件生产过程、飞机使用过程及飞机延寿中发挥作用。 显然 ,飞机从设计到交付使用 ,再到延寿 ,其不同阶段的任务和目标都不相同 ,与之联系的 NDT 任务和目标也必然发生变化。 本文在论及航空领域无损检测技术发展情况时 ,重点将放在在役检测 (或外场检测 ) 技术的发展上 ,因为这是一个最富挑战性的研究和发展领域。 1 航空领域无损检测技术的特殊问题 在飞机使用 过程中 ,无损检测的主要任务是保证飞机的结构完整性。 除按无损检测手册规定的内容对指定区域进行例行 NDT 外 ,有时还需对领先飞行的飞机的一些特殊部位和区域进行检测。 日常大量的检测工作是由受过培训并取得资格认证的技术人员来执行 ,这些人一般属于熟练操作人员 ,而不是无损检测专家。 因此 ,所制定的检测程序、工艺及判据标准都应简单、明确。 1. 1 老旧飞机的无损检测 外场无损检测目前有几类问题最引人关注 ,首先是老龄飞机的无损检测。 如何改进检测能力 ,支持老龄飞机延寿 (在超过原先设计的使用寿命后仍能安全飞行 ) 是一个十分重 要的问题。 通常把日历寿命超过 20a (年 ) 的飞机都作为老龄飞机来对待 ,而不少飞机 ,特别是民用飞机的预期使用寿命可高达 40～ 50a ,可见 ,延寿工作对飞机有多么重要。 由于腐蚀损伤和积累疲劳损伤的作用 ,老龄飞机发生故障的概率明显增加。 因此 ,对老龄飞机应当执行与过去不同的维修和检测方案 ,着重解决腐蚀控制和腐蚀监测问题。 一般使用低频涡流技术检测诸如桁条下方或铆接件下层板的腐蚀 ,而大多表面腐蚀可用目视观察。 在老龄飞机无损检测方面 ,应注意①飞机所有区域都需检测。 ②检测以日历间隔为基础。