航空发动机维修中无损检测技术的运用浅析
史厚强
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史厚强,. 航空发动机维修中无损检测技术的运用浅析[J]. 中国航空航天科学,2023.6. DOI:10.12721/ccn.2023.157262.
摘要:
在航空发动机维修工作中,无损检测技术有着比较广泛的应用。通常情况下,航空发动机在运行阶段时,因为受到外界因素的影响,导致机件失去原有功能,从而影响到了装备正常使用,严重时可能会引发各种安全事故问题的产生。本文主要针对航空发动机检修中无损检测技术应用进行了深入分析,并结合实际情况提出了一些有效的运用策略,希望能为相关人员提供合理的参考依据。
关键词: 航空发动机维修无损检测技术运用策略
DOI:10.12721/ccn.2023.157262
基金资助:

基于新时期发展背景下,我国工业领域获得了良好的发展前景,而无损检测技术因为具有较强的实用性与高效性,所以在工业领域中实现了非常 广泛的应用,如今已经成为一项新兴的综合性科学技术。在航空发动机维修工作中,通过应用无损检测技术,可以在第一时间内发现航空发动机中存在的故障,并提前制定出有效的解决对策,从而减少维修过程中的成本与时间。

1、常见的无损检测技术

1.1 孔探检查

对于孔探检查技术而言,主要是应用到了工业内窥镜,然后对内部结构开展严格的检查工作,这也是无损检测中非常重要的目视检查方法。该方法与其他检测形式相比具有较大的差异,主要是因为孔探检查方法可以将被检测物体内外情况充分体现出来,整个过程中不需要进行数据对比,同时,对于检测过程中所发现的缺陷问题,能及时进行定量分析,从而明确缺陷的长度与面积。

1.2 涡流检测

涡流检测方法主要是应用到了电磁感应原理,可以将导电材料表面存在的问题充分体现出来。对于涡流检测方法而言,主要是用来测量电导率、磁导率以及晶粒尺寸等。该方法在使用过程中可以能发挥出一定的优势,比如,可以在非接触的状态下完成,检测速度非常快。然而,在具体的应用过程中也存在一定的缺陷,比如,只能对导电材料进行检测,在检测过程中的灵活性比较低。

1.3 液体渗透检测

在现有的液体渗透检测方法中,主要涉及到了荧光渗透检测与着色渗透检测两种形式。液体渗透检测主要被应用于表面裂纹、折叠或者是疏松的检测对象中,往往这些被检测对象都存在一定的缺陷。

1.4 磁粉检测

对于磁粉检测方法而言,主要是在缺陷处漏磁场与磁粉相互作用基础上发挥作用,可以将铁磁性材料表面与近表面存在的缺陷反映出来。在对磁粉检测方法使用时,可以及时发现被检测对象中存在的裂纹、白点、分层、疏松以及冷隔等问题。该技术在使用过程中也能发挥出非常多的优势,比如,设备其结构比较简单,并且能方便工作人员进行操作,成本较低。

1.5 射线照相检测

射线照相技术主要是在被检测件对透入射线的不同吸收基础上开展,对零件内部存在的缺陷全面检测。该检测方法在体积形缺陷检测中有着广泛应用,主要包括气孔、疏松或者是夹杂等检测内容,同时也可以对裂纹现象进行检测。X射线照相检测方法在使用中能够发挥一定的优势,比如,可以对工件当中存在的缺陷全面检测,最终的检测结果能够满足一定的直观性,同时检测对象不会受到形状或者是尺寸等因素的影响。射线照相检测方法在使用中存在的缺陷,主要是对被检测裂纹取向与射线束夹角具有较高的要求,一般不可以超出10°,否则将会影响到最终的检测结果。

1.6 超声检测

超声检测技术在使用过程中主要是超声波技术,在介质当中传播时,会产生一定的衰减现象,当外界出现反射现象时,可以对表面以及内部存在的缺陷全面检测。对于透过被检测对象的超声波束分析,可以明确缺陷产生的具体位置,能够很快检测出反射界面存在的裂纹、分层或者是发纹等问题。超声检测法主要涉及到了脉冲回拨法以及超声穿透法等技术,其中,超声脉冲回波法目前有着比较广泛的应用。

2、无损检测技术在航空发动机维修中的运用

2.1 磁粉检测的应用

将磁粉检测技术应用于航空发动机维修阶段中,通常主要是对铸造、焊接以及热处理等部件等进行全面检测。比如,航空发动机当中的涡轮叶片磁粉探伤,使用煤油对叶片进行全面清洗,然后将探伤仪的卡头分别放置在裂纹的两边,与裂纹之间保持垂直性。对手柄上的开关持续按压,与电源之间连接,完成叶片充磁操作。在对叶片进行充磁的过程中,需要在卡头中间完成对磁悬液的浇注工作。针对被检测部位进行全面检测,如果在检测过程中发现存在线状磁粉集中现象,并且形成了一定的峰状,由此可以判定该处为裂纹。

2.2 渗透检测的应用

目前,在航空发动机维修工作中,渗透检测技术有着比较广泛的应用。如果发电机零部件是由铝合金或者是耐热合金制作而成,那么在维修阶段中,通常主要是采取荧光法的形式对表面缺陷进行检测。基于外场条件下,主要是应用到了着色法,对航空发动机重不可拆卸的零部件进行全面检测。为了能对超声检测与涡流检测所形成的结果进行准确核对,通常会使用着色发检测铁磁性材料制作成的构件,这种方法能直接发现其中存在的缺陷。

2.3 涡流检测应用

目前,在航空领域中,涡流检测技术主要被应用到了金属构件检测工作当中,比如,航空发动机叶片的裂纹或者是螺栓等。对于螺孔内存在的裂纹或者是缺陷等问题,可以对焊缝中存在的缺陷进行检测。比如,当航空发动机二级涡轮叶片叶被涡流探伤过程中,可以将探头的感应电放在需检测叶片中,并将探头的一段以同样的速度移动到另外一边,在移动过程当中,需要保证探头轴线与被检表面之间满足一定的垂直性。关于探头所承受的压力,需要均匀分布,用力不可以过大,只能轻轻触碰。使用涡流法所发现的裂纹叶片,应该在使用渗透法进行验证。

2.4 超声检测应用

在对复合材料与焊接结构进行检测时,超声检测属于应用比较广泛的无损检测方法,主要可以对复合材料结构当中存在的分层、气孔以及裂缝等问题全面检测,保证缺陷定性与定量准确性。将超声检测方法应用于航空发动机维修工作中,通常主要是对叶片裂纹、放气带裂纹以及燃烧室外套裂纹等进行检测。对于国外大部分的制造厂而言,在具体的生产阶段中,主要应用到了多坐标数控扫描自动成像超声无损检测设备,从而完成产品检测工作。

2.5 射线检测应用

在对X射线探伤检测方法进行使用时,主要是对航空发动机燃烧室外套滚焊焊缝中的熔合质量进行检测,然后观察在焊缝当中是否存在缺陷问题,同时对航空发动机重铸造叶片与焊接叶片的孔洞类、裂纹类以及夹杂类等缺陷问题全面检测。结合国外飞机制造厂家来看,都具备大型多坐标射线检测成像设备,主要在产品检测工作中有着比较广泛的应用。特别是对于一些发达国家而言,还研发出了便携式射线检测设备,主要是被应用到了外场检测工作当中。

3、结语:

综上所述,将无损检测技术航空发动机维修工作中,可以对其中存在的缺陷问题全面检测。对于相关部门而言,应进一步加强对无损检测技术的研究工作,对现有的检测技术进行创新与完善,保证无损检测技术在应用过程中可以满足一定的高效性以及便捷性等要求,及时发现航空发动机中存在的故障问题,从而在更大程度上提升航空发动机运行质量。

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