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無損檢測在航天航空領(lǐng)域的應(yīng)用
無損檢測技術(shù)已在航空裝備安全可靠運(yùn)行方面起到重要保障和技術(shù)支撐作用,無論是在航空裝備的制造、生產(chǎn)過程,還是各機(jī)種的在役檢測和日常維護(hù)、檢查,無損檢測都發(fā)揮了極其重要的作用。
航空航天裝備的無損檢測涉及面很廣,它包括航空材料的檢測、航空結(jié)構(gòu)件制造過程的檢測和在役設(shè)備(飛機(jī))的檢測等,雖然都屬無損檢測,但其檢測重點(diǎn)和涵蓋的領(lǐng)域有著很大差別。

一、航天、航空領(lǐng)域在役檢測技術(shù)
為了確保飛機(jī)和航天器的飛行安全,必須對相關(guān)部件進(jìn)行定期在役檢測。渦流和超聲檢測技術(shù)通常用于檢測航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片、渦輪盤、篦齒盤、壓氣機(jī)盤和螺栓、螺孔內(nèi)、飛機(jī)的機(jī)身機(jī)翼大梁、桁條、起落架、輪轂和多層結(jié)構(gòu)鋁蒙皮鉚接處的疲勞裂紋及蒙皮的腐蝕損傷等等。
無損檢測技術(shù)已在航空裝備安全可靠運(yùn)行方面起到重要保障和技術(shù)支撐作用,無論是在航空裝備的制造、生產(chǎn)過程,還是各機(jī)種的在役檢測和日常維護(hù)、檢查,無損檢測都發(fā)揮了極其重要的作用。
二、航天航空工業(yè)的制造過程中
對于原材料(包括鋁合金、鈦合金、高強(qiáng)度鋼)的檢測至關(guān)重要,如對飛機(jī)、火箭燃油系統(tǒng)及控制系統(tǒng)用的小直徑薄壁管,制造各種結(jié)構(gòu)件和緊固件使用的小直徑棒材等,渦流超聲波等無損檢測方法普遍應(yīng)用;制程的各種零部件,無損檢測常貫穿其中,各種零部件的表面缺陷,螺栓孔內(nèi)壁裂紋的檢測、渦輪盤表面裂紋和內(nèi)部缺陷,輪轂主體部位和外緣部位,均必須經(jīng)過渦流探傷或超聲波的檢測。
三、航天航空復(fù)合材料的檢測
復(fù)合材料與膠接結(jié)構(gòu)具有重量輕、強(qiáng)度高、加工成型方便、彈性優(yōu)良、耐溫耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),目前已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、化工等制造領(lǐng)域。例如,現(xiàn)代航空航天飛行器的機(jī)身,大量采用了復(fù)合材料與膠接結(jié)構(gòu)。常用的復(fù)合材料與膠接結(jié)構(gòu)無損檢測方法有超聲、聲阻抗、聲掃頻等。由于材料、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝等問題,復(fù)合材料與膠接結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的缺陷種類很多,因此一種檢測方法很難實(shí)現(xiàn)全面的綜合檢測。
四、磁記憶檢測
磁記憶檢測技術(shù)是近十幾年才迅速發(fā)展起來的一種新技術(shù),主要基于鐵磁體的磁彈性效應(yīng)和漏磁場的不可逆效應(yīng)。在應(yīng)力集中區(qū)域內(nèi),該磁場的切向分量Hp (X) 具有最大值, 而法向分量Hp(Y)改變符號(過零點(diǎn)) 。因此, 應(yīng)力集中線可根據(jù)Hp(Y)值的符號變化進(jìn)行判斷, 而應(yīng)力集中程度可根據(jù)Hp (X) 值的大小或Hp (Y) 的變化率來計(jì)算。這樣,通過對磁場的檢測,即可對構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力集中區(qū)域做出判斷,從而達(dá)到早期診斷的目的,如對于機(jī)翼螺栓孔和起落架等部位的疲勞裂紋的檢測等。對新機(jī)而言,利用金屬磁記憶診斷技術(shù)可以檢測飛機(jī)主承力結(jié)構(gòu)件內(nèi)、外表面的應(yīng)力分布狀態(tài),以達(dá)到早期診斷的目的,并能對未來該型飛機(jī)的無損檢測提出指導(dǎo)意見。
五、典型應(yīng)用(超聲波探傷儀的應(yīng)用特別的廣泛)
1.航空器在役檢測
2.輪轂自動檢測系統(tǒng)
3.精密管棒材的渦流超聲檢測
4.航空器零部件制造檢測
5.復(fù)合材料檢測
6.應(yīng)力集中檢測(磁記憶檢測)
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