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航空發(fā)動機無損檢測技術簡介

2022-11-15 20:01:26

航空發(fā)動機是飛機的動力來源，其工作狀態(tài)對飛機性能以及安全飛行都意義重大，因此在飛機發(fā)動機的生產(chǎn)、使用、維修過程中，各大航空公司都有非常嚴格的監(jiān)檢測流程，無損檢測技術的應用尤為普及。

航空發(fā)動機無損檢測

航空發(fā)動機無損檢測技術包括：

1. 磁粉檢測。利用工件磁化后會在缺陷部位形成漏磁場進行檢測，主要用于飛機鐵磁性材料的鑄造、焊接和熱處理部件的表面及近表面的缺陷檢測；

2. 滲透檢測。通過溶劑的毛細作用和顯影劑的吸出作用，主要檢查用鋁合金、鎂合金、耐熱合金制成的發(fā)動機零部件，如緊固件、承力件、渦噴六進氣支架、渦輪盤榫齒槽底和端面裂紋、以及鑄造葉片檢測等；

3. 渦流檢測。利用電磁感應原理，擅長檢測渦輪發(fā)動機葉片的疲勞裂紋，抽油桿、鉆桿、飛機部件的螺栓孔、鉚釘孔周邊裂紋等，還可以檢測焊縫缺陷。

4. 超聲檢測。利用超聲波在不同介質(zhì)中的傳播特性差異進行檢測，擅長檢查復合材料的內(nèi)部缺陷，例如葉片裂紋、放氣帶裂紋、燃燒室外套裂紋等；

5. 射線檢測。利用射線在穿透不同物質(zhì)時強度發(fā)生不同衰減的特性，主要檢測航空發(fā)動機燃燒室外套滾焊焊縫的熔合質(zhì)量，檢測發(fā)動機鑄造葉片和焊接葉片的孔洞類、裂紋類、夾雜類的缺陷。

上述航空發(fā)動機無損檢測技術的局限性

上述檢測技術本身各具特色，對于發(fā)動機外表面或者內(nèi)部比較易于接近的部位檢測時功效顯著，但是對航空發(fā)動機深處進行檢查時，往往由于相應的檢測設備難以靠近待查區(qū)域，因此不得不拆卸發(fā)動機外部構(gòu)件，使得檢測過程變得冗長繁瑣。

RVI工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測

航空發(fā)動機無損檢測RVI技術介紹

為了克服上述無損檢測技術的局限性，航空公司普遍采用了RVI技術（Remote Visual Inspection），實現(xiàn)從遠端對發(fā)動機深處的可視化無損檢測，所使用的設備是——工業(yè)內(nèi)窺鏡（如上圖）。采用這種檢測手段可以檢查發(fā)動機的燃燒室、高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片、散熱套環(huán)、火焰筒補焊區(qū)域、燃油噴嘴等，而且可避免拆卸引起的發(fā)動機損耗，顯著節(jié)省時間和人力，檢測結(jié)果直觀準確。

利用RVI檢測技術定性觀察，可以發(fā)現(xiàn)航空發(fā)動機內(nèi)部的這樣幾類缺陷：因為吸入金屬鉚釘?shù)攘慵蛘咚鄩K等異物造成的撞擊損傷，例如：凹坑、葉片掉塊等；表面涂層氧化脫落后進一步傷及基材金屬母體，從而造成的塊狀脫落、腐蝕、穿透等狀況；因為超負荷應力、合并雜物以及螺栓等機件松動造成的震動，而誘發(fā)出現(xiàn)的裂紋；反復作用的微小應力導致的疲勞裂紋；以及因為高溫氧化作用造成的表面變色、甚至穿孔及燒損。韋林RVI設備 Everest Mentor Visual iQ 可搭載人工智能輔助缺陷判斷系統(tǒng)，提升缺陷識別的智能化水平。

利用RVI檢測技術定量測量，可以獲取發(fā)動機設計相關的核心參數(shù)以及研判缺陷的嚴重程度，例如：使用韋林RVI設備 Everest Mentor Visual iQ 的單物鏡相位掃描三維立體測量技術，可以利用區(qū)域深度剖面測量自動測量葉片凹坑的深度；可以采用面積測量模式測量發(fā)動機內(nèi)燒損區(qū)域的面積；采用測量平面模式還原并測量被異物撞擊丟失的葉尖掉角的尺寸等。這些數(shù)據(jù)可供發(fā)動機檢查人員準確判斷是否應將損傷機件更換，或者是加強監(jiān)檢測。

RVI技術測量

無損檢測技術在航空發(fā)動機檢測中的結(jié)合與互補

航空發(fā)動機內(nèi)部的細微裂紋是檢測的一大難點。熒光滲透檢測技術本身擅長檢查這種細微瑕疵，但是檢測設備卻難以進入發(fā)動機內(nèi)部“施展手腳”；工業(yè)內(nèi)窺鏡雖可以輕松進入發(fā)動機內(nèi)部探查，但是在細微瑕疵方面的檢測能力還有些遜色。兩種技術的結(jié)合與互補是理想的解決方案。Everest Mentor Visual iQ 工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡，具有UV功能的內(nèi)窺鏡探頭可將內(nèi)窺檢測技術與滲透檢測技術相結(jié)合，黑、白光源可及時調(diào)節(jié)、方便切換，可對發(fā)動機機件內(nèi)壁熒光滲透后，清晰觀察并辨別金屬表面非常細微的裂紋，讓缺陷從萌芽階段起就在孔探人員的掌控之中。

熒光滲透檢測技術與RVI檢測技術的結(jié)合

為了保障安全，航空發(fā)動機在結(jié)構(gòu)設計和原材料上都是非常講究的，然而高應力、高轉(zhuǎn)速、高溫的環(huán)境，以及外物的意外侵襲，使得發(fā)動機隱患不可避免，為了滿足適航條件、提升發(fā)動機的可靠性，各種航空發(fā)動機無損檢測技術的正確運用至關重要，共同保障飛行安全，降低航空公司的總營運成本。