無損檢測(cè)在航空工業(yè)中的問題及對(duì)策研究

白艷 董楹

哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 黑龍江哈爾濱 150066

在經(jīng)濟(jì)、科技迅猛發(fā)展的當(dāng)下社會(huì)，航空工業(yè)經(jīng)過一系列的改革，如今取得了巨大的發(fā)展與進(jìn)步，并且?guī)?dòng)著我國(guó)的航空領(lǐng)域向著更高的方向發(fā)展，在航空設(shè)備制造以及研發(fā)的過程當(dāng)中，更多地融入了現(xiàn)代化先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及制造理念，許多新研發(fā)的材料被應(yīng)用到航空設(shè)備的制作當(dāng)中，使航空設(shè)備的重量得到了大幅度降低，同時(shí)又能夠有效保障航空設(shè)備的強(qiáng)度，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中發(fā)揮了重要的作用。然而，在維修檢測(cè)過程當(dāng)中，對(duì)檢測(cè)技術(shù)也提出了更高的要求，需要運(yùn)用無損檢測(cè)技術(shù)才能夠保證航空設(shè)備的安全性能不被破壞。通過無損檢測(cè)能夠有效檢測(cè)出設(shè)備當(dāng)中存在的裂紋、分層等現(xiàn)象，進(jìn)而為維修提供良好的數(shù)據(jù)依據(jù)，對(duì)于保障航空器的安全具有重要意義和價(jià)值。

1 航空工業(yè)中應(yīng)用的主要無損檢測(cè)技術(shù)

1.1 超聲波檢測(cè)

超聲波檢測(cè)，在航空工業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用較為廣泛，同時(shí)也極為普遍，其主要的工作原理則是通過脈沖信號(hào)，對(duì)航空設(shè)備進(jìn)行有效檢測(cè)，其聲波可以直接穿透航空設(shè)備的材料，進(jìn)而在材料內(nèi)部進(jìn)行傳播，一旦遇到材料內(nèi)部當(dāng)中發(fā)生裂紋或者損壞的部位時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)反射，如此情況就會(huì)在設(shè)備當(dāng)中顯示不同的波形，以此來斷定材料內(nèi)部的具體情況，起到良好的檢測(cè)作用。

通過超聲波檢測(cè)，能夠科學(xué)準(zhǔn)確的檢測(cè)航空設(shè)備當(dāng)中存在的缺陷，將其大小以及分布清晰展現(xiàn)出來。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，具有非常好的效果。相比于其他檢測(cè)技術(shù)而言，超聲波檢測(cè)具有穿透性強(qiáng)的特點(diǎn)，并且靈敏度較高，能夠在最快的時(shí)間內(nèi)完成檢測(cè)。在針對(duì)于航空設(shè)備當(dāng)中渦輪盤進(jìn)行缺陷檢測(cè)時(shí)，可以有效應(yīng)用超聲波檢測(cè)方法，能夠快速檢測(cè)出其中的缺陷位置。并且隨著科技的不斷發(fā)展，目前我國(guó)已經(jīng)成功將激光與聲波相互融合在一起，在檢測(cè)時(shí)不需要接觸就能夠有效完成缺陷檢測(cè)工作，對(duì)于一些處在高溫下的設(shè)備，能夠進(jìn)行有效檢測(cè)。目前，針對(duì)于一些新型材料的航空設(shè)備能夠也能夠應(yīng)用激光超聲無損檢測(cè)進(jìn)行檢測(cè)，其效果極為良好[1]，見下圖1所示。

圖1 金屬超聲檢測(cè)儀

1.2 磁粉檢測(cè)

在航空工業(yè)當(dāng)中，應(yīng)用磁粉檢測(cè)技術(shù)，主要針對(duì)于一些磁性材料進(jìn)行檢測(cè)，其主要原理是由于破損的磁性材料內(nèi)部，周圍會(huì)形成漏場(chǎng)，進(jìn)而與磁粉產(chǎn)生作用，根據(jù)其效果實(shí)現(xiàn)缺陷的檢測(cè)，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中具有較高的檢測(cè)效率，操作方式較為簡(jiǎn)單，并且成本投入較低，效果明顯，然而只能應(yīng)用于磁性材料，即便如此，在航空工業(yè)當(dāng)中也發(fā)揮著極為重要的作用。在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中，可以對(duì)一些高強(qiáng)度的鋼材材料進(jìn)行有效檢測(cè)，進(jìn)而保障航空設(shè)備的安全性能。

1.3 渦流檢測(cè)

在航空工業(yè)探傷技術(shù)當(dāng)中，也可以運(yùn)用渦流檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，其主要原理是通過電磁感應(yīng)來完成缺陷檢測(cè)，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，主要針對(duì)于導(dǎo)電材料的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，具有一定的局限性。不同的導(dǎo)電材料產(chǎn)生的渦流強(qiáng)度存在差異，可以根據(jù)其強(qiáng)度大小來確定其缺陷。

通過渦流檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行缺陷檢測(cè)的過程當(dāng)中，不需要與材料之間發(fā)生接觸，只需要借助電磁感應(yīng)就能夠完成檢測(cè)工作，然而容易受到周圍磁場(chǎng)的影響，進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果存在誤差，因此在使用時(shí)要注意周邊情況。在目前，我國(guó)航空工業(yè)當(dāng)中，主要將該檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在鋁合金材料設(shè)備當(dāng)中。

1.4 滲透檢測(cè)

在航空工業(yè)無損探傷技術(shù)當(dāng)中，滲透檢測(cè)技術(shù)也是其中一種，然而在使用過程當(dāng)中存在局限性，只有發(fā)現(xiàn)設(shè)備表面存在開口時(shí)，才能夠使用，其主要原理則是要通過滲透劑，經(jīng)過滲透作用，進(jìn)而使其滲透到材料當(dāng)中的缺陷部位，再通過顯像劑將其形狀、大小顯現(xiàn)出來，進(jìn)而有效確定其缺陷情況，在使用的過程當(dāng)中，成本較低。目前在航空工業(yè)無損檢測(cè)應(yīng)用當(dāng)中，主要利用熒光滲透的方式。

2 在航空工業(yè)中應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)的問題分析

2.1 缺乏創(chuàng)新

無損檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展較晚，一般是借鑒于國(guó)外的技術(shù)，在目前我國(guó)航空工業(yè)缺陷檢測(cè)的過程當(dāng)中，發(fā)揮著極為重要的作用，然而最主要的問題是缺少創(chuàng)新。隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，在航空工業(yè)制造的過程當(dāng)中，會(huì)面臨著各種新式的問題。我國(guó)在無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的過程當(dāng)中，主要采用的是已有的檢測(cè)方法，對(duì)于技術(shù)的研發(fā)以及創(chuàng)新存在著嚴(yán)重不足，要不斷開發(fā)，研究出屬于自己的無損檢測(cè)技術(shù)，才能夠滿足時(shí)代的發(fā)展需求。

在目前，我國(guó)應(yīng)用的無損檢測(cè)技術(shù)主要來自于國(guó)外。針對(duì)于我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，依然存有不足，需要盡快更新，此外在技術(shù)創(chuàng)新資金投入方面也存在不足，這直接導(dǎo)致了我國(guó)技術(shù)自主創(chuàng)新、更新?lián)Q代進(jìn)度受到阻礙，沒能夠構(gòu)建出自己的無損檢測(cè)體系，與國(guó)產(chǎn)航空器材存在一定的不匹配性，對(duì)未來航空事業(yè)的發(fā)展存在不利因素[2]。

2.2 缺乏專業(yè)人才

無損檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用的過程當(dāng)中，對(duì)人員的專業(yè)技能要求較高，需要操作人員按照專業(yè)的流程及方法展開檢測(cè)，如此才能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。尤其是在目前航空工業(yè)當(dāng)中，對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要檢測(cè)人員掌握多專業(yè)的知識(shí)，對(duì)其綜合能力要求較高。然而目前針對(duì)于此類人才較為缺乏，使實(shí)際缺陷檢測(cè)工作受到了極大地影響，不利于我國(guó)航空工業(yè)缺陷檢測(cè)的持續(xù)發(fā)展，極容易導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差，給航空設(shè)備的安全帶來隱患。

除此之外，在相關(guān)人才的培訓(xùn)方面，也存在著嚴(yán)重不足，并沒有建立科學(xué)完善的培訓(xùn)體系，在檢測(cè)人員上崗之前，只進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)培訓(xùn)，難以保證其專業(yè)水平，以至于檢測(cè)人員的整體素質(zhì)處于較低水平。一旦遇到難題，很難進(jìn)行解決，直接導(dǎo)致檢測(cè)效果不理想，對(duì)于航空設(shè)備的質(zhì)量安全保障以及維修改裝極為不利。

2.3 缺乏自動(dòng)化

在航空工業(yè)維修檢測(cè)的過程當(dāng)中，使用無損檢測(cè)技術(shù)是必不可少的，然而在目前實(shí)際缺陷檢測(cè)的過程當(dāng)中，依然是以人工檢測(cè)作為主要的檢測(cè)方式，沒能夠?qū)⑾冗M(jìn)的自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)融入到維修檢測(cè)當(dāng)中，嚴(yán)重降低了缺陷檢測(cè)的效率，與時(shí)代的發(fā)展速度存在不匹配的現(xiàn)象。

在新時(shí)期下，我國(guó)的航空事業(yè)已經(jīng)得到了快速發(fā)展，對(duì)于缺陷檢測(cè)的需求也大大提升，單單依靠人工檢測(cè)很難滿足實(shí)際的任務(wù)需求，不利于我國(guó)航空事業(yè)未來的發(fā)展。除此之外，一些檢測(cè)人員依然保留原有的檢測(cè)理念，對(duì)于先進(jìn)的自動(dòng)化檢測(cè)理解不足，難以應(yīng)用到實(shí)踐檢測(cè)當(dāng)中，沒能夠充分利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)直觀呈現(xiàn)缺陷形態(tài)，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)航空工業(yè)維修檢測(cè)事業(yè)的發(fā)展[3]。

2.4 缺少規(guī)范的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)的航空事業(yè)發(fā)展較為迅猛，雖然得到了巨大的提升，然而并沒有制定規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，在無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的過程當(dāng)中，技術(shù)應(yīng)用也沒有做出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。這樣一來，在應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，則難以進(jìn)行有效的監(jiān)督與管理。比如，在目前應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)時(shí)，在對(duì)不同材料進(jìn)行檢測(cè)的過程當(dāng)中，沒有進(jìn)行明確的限定，以至于不同的部門會(huì)存有不一樣的判斷依據(jù)，極容易導(dǎo)致檢測(cè)沖突的現(xiàn)象。不僅如此，由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在監(jiān)督的過程當(dāng)中也無法對(duì)檢測(cè)工作進(jìn)行有效的指導(dǎo)，進(jìn)而嚴(yán)重阻礙了檢測(cè)效率的提升。

3 無損檢測(cè)在航空工業(yè)中的應(yīng)用對(duì)策

3.1 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

我國(guó)航空工業(yè)體系與國(guó)外之間存有一定差異，為了能夠打造出屬于自己的無損檢測(cè)體系，保障我國(guó)航空事業(yè)得以安全穩(wěn)定發(fā)展，一定要強(qiáng)化自主創(chuàng)新能力，研發(fā)新型檢測(cè)技術(shù)，進(jìn)而符合國(guó)內(nèi)航空器材缺陷檢測(cè)的實(shí)際情況，保障我國(guó)的航空產(chǎn)品更好的用于實(shí)踐當(dāng)中。為此國(guó)家也要先加大投資力度，提供資金以及政策支持，引進(jìn)社會(huì)投資，如此才能夠?yàn)闊o損檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新奠定良好的資金基礎(chǔ)。

在研發(fā)新技術(shù)的過程當(dāng)中，也要結(jié)合我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，針對(duì)我國(guó)航空設(shè)備制造的具體情況，開展自主研發(fā)創(chuàng)新。如此才能夠設(shè)計(jì)出符合國(guó)內(nèi)發(fā)展的新型無損檢測(cè)技術(shù)，打造更加科學(xué)的無損檢測(cè)體系，使我國(guó)航空器材缺陷檢測(cè)效率和質(zhì)量得到有效提升。

技術(shù)研發(fā)人員也要對(duì)我國(guó)航空事業(yè)未來的發(fā)展做好準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。例如，未來將會(huì)采用哪些新型材料應(yīng)用到航空設(shè)備制造當(dāng)中，研發(fā)人員需要針對(duì)未來可能使用的新型材料，進(jìn)行針對(duì)性缺陷檢測(cè)技術(shù)開發(fā)研究，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新和變革，使無損檢測(cè)技術(shù)更加符合未來發(fā)展的需求，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)航空事業(yè)得以進(jìn)一步發(fā)展[4]。

3.2 提升人員綜合素質(zhì)

航空事業(yè)無損檢測(cè)工作，對(duì)于檢測(cè)人員的專業(yè)技能具有較高的要求，因此，為了能夠保證檢測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，需要打造專業(yè)化的檢測(cè)人才隊(duì)伍，為此一定要制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐嘤?xùn)計(jì)劃，加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)人員專業(yè)技能的培訓(xùn)，如此才能夠?yàn)槲覈?guó)航空事業(yè)無損檢測(cè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

例如，為了打造專業(yè)性人才，可以選擇與我國(guó)高校進(jìn)行合作，建立無損檢測(cè)專業(yè)，如此便能夠使學(xué)生在校期間便能夠掌握一定的理論基礎(chǔ)，并結(jié)合新式的教學(xué)方法，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提高檢測(cè)人員的實(shí)戰(zhàn)能力，如此能夠?yàn)楹娇帐聵I(yè)的發(fā)展培養(yǎng)優(yōu)秀的人才，強(qiáng)化無損檢測(cè)技術(shù)相關(guān)人才儲(chǔ)備。同時(shí)，在招聘的過程當(dāng)中，也要多多考察應(yīng)聘人員的實(shí)踐操作能力，并建立相應(yīng)的考核機(jī)制，唯有通過考核者才能夠進(jìn)入到崗位當(dāng)中。像這樣，便能夠使無損檢測(cè)人員的整體素質(zhì)得到有效保證。

除此之外，對(duì)于在崗人員也要進(jìn)行定期培訓(xùn)，將更加先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)傳授給工作人員，并強(qiáng)化精神教育，使其在日常工作當(dāng)中學(xué)會(huì)總結(jié)創(chuàng)新，進(jìn)而為技術(shù)創(chuàng)新奠定良好基礎(chǔ)。

3.3 強(qiáng)化自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

人工檢測(cè)效率較為低下，無法滿足現(xiàn)代航空事業(yè)的發(fā)展需求，因此，需要將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到檢測(cè)當(dāng)中，進(jìn)而有效提高檢測(cè)效率。

例如，可以將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到無損檢測(cè)工作當(dāng)中，使檢測(cè)結(jié)果能夠通過顯示器直觀呈現(xiàn)，進(jìn)而提高檢測(cè)準(zhǔn)確度。此外，還可以將人工智能以及PLC控制系統(tǒng)等進(jìn)行有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)流水化檢測(cè)，進(jìn)而滿足目前航空事業(yè)的檢測(cè)任務(wù)需求[5]。

3.4 統(tǒng)一檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

在目前航空事業(yè)當(dāng)中，由于缺陷檢測(cè)任務(wù)較為繁重，為了強(qiáng)化監(jiān)管質(zhì)量，需要制定統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。在制定過程中，要結(jié)合我國(guó)航空工業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，形成系統(tǒng)化的無損檢測(cè)制度，進(jìn)而能夠在檢測(cè)時(shí)，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有序開展檢測(cè)工作。監(jiān)督人員也可以按照標(biāo)準(zhǔn)給予指導(dǎo)意見，進(jìn)而有效提高缺陷檢測(cè)效率和質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)航空設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)與改裝。

4 結(jié)語

總而言之，航空工業(yè)對(duì)于提高我國(guó)綜合國(guó)力具有重要的意義和作用，同時(shí)能夠滿足人們?nèi)粘３鲂行枨?，促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展，因此做好航空設(shè)備的安全檢測(cè)尤為重要，而無損檢測(cè)技術(shù)在設(shè)設(shè)備缺陷檢測(cè)當(dāng)中發(fā)揮著重要作用。為了使我國(guó)的無損檢測(cè)發(fā)展更加符合國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，一定要加大技術(shù)研發(fā)，政府部門也要給予政策支持，打造全新的無損檢測(cè)體系，并利用現(xiàn)代化先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)航空事業(yè)得以進(jìn)一步發(fā)展。