从飞机“体检”看无损检测技术在航空领域的应用

目前已经用到且发挥重要作用的无损检测技术有涡流检测、超声检测、渗透检测、磁粉检测和射线检测，未来为无损检测的技术的主要发展方向有超声C扫描，激光错位散斑，涡流阵列等。下文将重点阐述就民用飞机中常用的几种无损检测技术。

涡流，即旋涡状的电流。由于电磁感应，当导体处在变化的磁场或相对于磁场运动时，其内部感应出的旋涡状电流。涡流检测是利用电磁感应原理，通过测定被检工件内感生涡流的变化来无损地评定导电材料工件的某些性能，或发现缺陷的无损检测方法。涡流检测原理示意图，如图1.

超声检测是利用超声波在弹性介质中传播，在界面产生反射、折射等特性来探测介质内部或表面缺陷的方法，简称UT。超声检测的基本原理如图2所示：

图2 超声波检测原理示意图

由探头发射出超声波脉冲，入射到被检件内，在传播过程中，因被检件的界面、组织结晶不连续性等原因使阻抗发生变化，产生透射、反射、折射、吸收、哀减现象，再利用反射回的声波被探头所接收，显示在荧光屏上，通过对反射、透射和散射波的评判，可以对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征。

渗透检测是利用液体的毛细管现象来检测非多孔性材料表面开口缺陷的检测方法，简称PT。将含有染料的渗透剂施加到被检测物体表面上，如果存在开口到表面的不连续，渗透剂在毛细作用下会进入到不连续中，去除表面多余的渗透剂并施加显像剂，不连续中的渗透剂会被吸出形成显示，从而检测出缺陷的形貌及分布状态，如图3。

图3 渗透检测原理示意图

铁磁性材料和制件被磁化后，由于不连续性的存在使材料和制件表面和近表面的磁力线产生局部畸变，这种畸变会造成部分磁力线逸出材料和制件表面而形成漏磁场。磁粉检测是利用被磁化的工件在其缺陷处形成漏磁场吸附磁粉，显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的检测方法，简称MT，如图4。

图4 磁粉检测原理示意图

射线检测是利用某些射线穿透工件，由于缺陷与工件对射线的衰减作用不同，于是在底片上形成黑度不同的影像，据此来判断材料内部的缺陷情况，简称RT，如下图。

图5 射线检测原理示意图

射线检测在民机领域，对于应用较多的是民机金属焊接件的检测，多是管类焊接，工作量不及渗透检测。但随着复材制件的增多，在蜂窝件的检测中射线检测具备不可替代的优势，故随着复材件用量的增大，产能的提升，射线检测的工作量将逐渐增大，重要性将进一步提升。在其它领域射线检测主要用于铸件、焊接件的检测，这源于射线检测对体积型缺陷比较敏感，而铸件和焊接件中体积型缺陷较多。

一架飞机的整个制造过程，从材料级别到加工制造后的零件级别，再到零件组装成整机的全过程，需要许许多多“航空医生”进行大量的无损检测工作，而且随着科学技术的发展，越来越多的新技术涌现出来，被用在工业领域。之后的文章中，我们将详细介绍无损检测技术的原理及优缺点，感兴趣的读者请保持关注。

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