【2019年整理】无损检测论文1.pdf
《【2019年整理】无损检测论文1.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【2019年整理】无损检测论文1.pdf(15页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、无损检测技术在航空航天材料质量检测中的应用 摘要 无损检测( Non-destructive Testing ,NDT) ,又称无损探伤,是指在不损 伤被检测对象的条件下,利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、 声、光、电、磁等物理量的变化,来探测各种工程材料、零部件、结构件等 内部和表面缺陷。无损检测被广泛用于金属材料、非金属材料、复合材料及 其制品以及一些电子元器件的检测。航空航天材料和工艺的发展与无损检测 有密切的关系。 20 世纪 30 年代初磁粉探伤用以检验航空钢零件。后来,超 音速飞机和空间技术迅速发展,大量新材料用于飞行器,促进了激光全息、 红外线、声发射等新的无损检测技术
2、。 无损检测技术对航空航天工业具有极其重要的作用, 各种最先进的无损 检测技术 , 其首先应用的领域基本都是航空工业。可以毫不夸张地说 , 航空工 业的安危系于无损检测。 本文介绍了射线照相检测、 超声检测、 液体渗透检测、 磁粉检测等几种 现在较为成熟的航空无损检测技术,并分别分析其优缺点。 随后简要介绍了 无损检测在航空航天材料质量中的应用,并对无损检测的未来发展方向做了 简要分析展望。 目录 第一章 绪论 . 3 1.1 、引言 3 1.2 、航空复合材料结构类型及其缺陷 3 1.2.1 纤维增强树脂层板结构中存在的主要缺陷. 3 1.2.2 夹芯结构中存在的主要缺陷. 4 第二章 无损
3、检测 . 5 2.1 无损检测方法 5 2.1.1 射线照相检验 (RT) 5 2.1.2 超声检测 (UT) 6 2.1.3 磁粉检测 (MT) 7 2.1.4 液体渗透检测 (PT) 8 2.2 、无损检测的应用特点 9 2.2.1 确保不损坏试件材质、结构. 9 2.2.2 正确选用实施无损检测的时机. 9 2.2.3 正确选用最适当的无损检测方法. 9 2.2.4 综合应用各种无损检测方法. 9 第三章 无损检测在航空航天材料中的应用 . 10 3.1 航空复合材料无损检测技术及应用 10 3.1.1 激光超声检测技术 10 3.1.2 射线检测技术 11 3.1.3 红外热波检测技术
4、 13 第四章 无损检测技术的展望 . 15 第一章 绪论 1.1 、引言 随着航空制造技术的不断发展, 复合材料以其高的比强度、 比刚度及良好的 抗疲劳性和耐腐蚀性获得广泛的应用。由于影响复合材料结构完整性的因素甚 多,许多工艺参数的微小差异都会导致其产生缺陷,使得产品质量呈现明显的离 散性,这些缺陷严重影响构件的机械性能和完整性,必须通过无损检测来鉴别产 品的内部质量状况,以确保产品质量,满足设计和使用要求。 在役飞机的无损检测是确保飞行安全的必要手段,对复合材料部件尤为重 要。 在役飞机复合材料部件的检测与生产制造中的检测有较大的差别,其特点为: (1)在位检测,即检测对象不动,检测围绕
5、检测对象来进行,检测设备都是移 动式或者便携式检测设备; (2)检测对象都是部件,多为中空结构,只能从外部进行单侧检测; (3)外场检测,空中作业多,检测工作实施不便。 1.2 、航空复合材料结构类型及其缺陷 航空结构中常用的复合材料结构主要有纤维增强树脂层板结构和夹芯结构。 纤维增强树脂层板结构按照材料的不同又分为碳纤维增强树脂结构(CFRP )和玻 璃纤维增强树脂结构( GFRP ) ;夹芯结构主要是蜂窝夹芯结构、泡沫夹芯结构和 少量的玻璃微珠夹芯结构。 复合材料构件在使用过程中往往会由于应力或环境因素而产生损伤,以至破 坏。复合材料损伤的产生、 扩展与金属结构的损伤扩展规律有比较大的差异
6、,往 往在损伤扩展到一定的尺度以后,会迅速扩展而导致结构失效, 所以复合材料在 使用过程中的检测,就显得极为重要,也越来越受到人们的重视。 1.2.1纤维增强树脂层板结构中存在的主要缺陷 纤维增强树脂层板结构在成型过程中往往会由于工艺原因而产生缺陷,人为 操作的随机性会产生夹杂、铺层错误等缺陷;固化程控不好会产生孔隙率超标、 分层、脱胶等缺陷; 在制孔过程和装配中会形成孔边的分层缺陷;使用中由于受 载荷、振动、湿热酸碱等环境因素的综合作用会导致初始缺陷(如分层、脱胶) 的扩展和分层、脱胶、断裂等新的损伤和破坏的发生。 1.2.2夹芯结构中存在的主要缺陷 夹芯结构在成型过程中也会由于工艺原因而产
7、生某些缺陷;为操作误差等会 产生蜂窝芯的变形、 节点脱开、 因为蜂窝芯过低导致的弱粘接等缺陷,固化程控 不好会导致局部的贫胶或富胶、弱粘接、 发泡胶空洞等缺陷; 使用中会导致初始 缺陷(如弱脱胶)的扩展和脱胶、进水、蜂窝芯压塌等新的损伤和破坏的发生。 泡沫夹芯结构会产生脱胶、芯子开裂等类型的缺陷。 第二章 无损检测 无损检测( Non-destructive Testing ,NDT) ,又称无损探伤,是指在不损伤 被检测对象的条件下, 利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、 电、磁等物理量的变化,来探测各种工程材料、零部件、结构件等内部和表面缺 陷。 2.1 无损检测方法 常用
8、的无损检测方法:射线照相检验(RT)、超声检测 (UT)、磁粉检测 (MT) 和液体渗透检测 (PT) 四种。 其他无损检测方法:涡流检测 (ET)、 声发射检测(AT) 、 热像/红外 (TIR) 、 泄漏试验(LT) 、 交流场测量技术(ACFMT ) 、 漏磁检验(MFL)、 远场测试检测方法( RFT)等。 2.1.1 射线照相检验 (RT) 是指用 X射线或 射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损检测方 法,该方法是最基本的,应用最广泛的一种非破坏性检验方法。如图示意 1、射线照相检验法的原理:射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光, 当 X射线或 射线照射胶片时, 与普通光线
9、一样, 能使胶片乳剂层中的卤化银产 生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同,照射到胶片各处的射线能 量也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。 2、射线照相法的优点: A、. 可以获得缺陷的直观图像,定性准确,对长度、宽度尺寸的定量也比 较准确; B、检测结果有直接记录,可长期保存; C、 对体积型缺陷(气孔、夹渣、夹钨、烧穿、咬边、焊瘤、凹坑等)检 出率很高,对面积型缺陷(未焊透、未熔合、裂纹等),如果照相角度不适当, 容易漏检; 3、射线照相法的缺点: A、不宜较厚的工件,因为检验厚工件需要高能量的射线设备,而且随着 厚度的增加,其检验灵敏度也会下降; B、不
10、适宜检验角焊缝以及板材、棒材、锻件等; C、对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的确定比较困难; D、检测成本高、速度慢; E、具有辐射生物效应,能够杀伤生物细胞,损害生物组织,危及生物器 官的正常功能。 总的来说, RT的特性是定性更准确,有可供长期保存的直观图像,总 体成本相对较高,而且射线对人体有害,检验速度会较慢。 2.1.2 超声检测 (UT) 超声波检测的定义:通过超声波与试件相互作用,就反射、透射和散射的波 进行研究, 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,并进而对其特定应用性进行评价的技术。 1、超声波工作的原理:主要是基于超声波
11、在试件中的传播特性。 A、声源产生超声波,采用一定的方式使超声波进入试件; B、超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播 方向或特征被改变; C 、改变后的超声波通过检测设备被接收,并可对其进行处理和分析; D、根据接收的超声波的特征, 评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷 的特性。 2、超声波检测的优点: A、适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测; B、穿透能力强,可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金 属材料,可检测厚度为12mm 的薄壁管材和板材,也可检测几米长的钢锻件; C、缺陷定位较准确; D、对面积型缺陷的检出率较高; E、灵敏度高,可
12、检测试件内部尺寸很小的缺陷; F、检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方 便。 3、超声波检测的局限性: A、对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究; B、对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难; C 、缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响; D 、材质、晶粒度等对检测有较大影响; E 、以常用的手工 A型脉冲反射法检测时结果显示不直观,且检测结果 无直接见证记录。 4、超声检测的适用范围: A、从检测对象的材料来说,可用于金属、非金属和复合材料; B、从检测对象的制造工艺来说,可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件 等; C 、从检测对象的形状来说
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019年整理 2019 整理 无损 检测 论文
链接地址:https://www.31doc.com/p-5341266.html