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无损检测(NDT)对于飞机制造业和维修业来说是一个非常重要的行业,其年市值高达十几亿美元。而未来无损检测将如何适应越来越多的新材料、智能新技术的发展,值得关注。
随着航空乘客的增多和新一代飞机机队规模的壮大,无损检测在民航运输安全领域中扮演着越来越重要的角色。
无损检测初的应用要追溯到1914年民用航空刚兴起的那段时间,因此无损检测堪称是幕后英雄。
在制造业中,使用无损检测方法评估结构或部件的完整性和损伤状况。在飞机投入使用后,无损检测仪更是检测飞机健康状况的重要工具,如金属疲劳和材料应力问题。
无损检测可检测飞机的所有部分出现的任何损伤,包括确定材料厚度、裂纹、腐蚀、复合材料的脱层和焊接缺陷等,同时也可检测整架飞机。
统计数据显示,用于机体的无损检测占民用飞机无损检测的70%~80%,剩余20%左右的检测是用于发动机和其他相关部件。
无损检测方法在检测部件时不会破坏材料,可为航空公司节约维修成本、缩短停场时间,有利于航空公司的飞机尽快投入运营。
鉴于无损检测具有降低成本和确保安全性的重要作用,当前维修企业不断探索更快、更有效的无损检测方法。
无损检测的常见方法
虽然无损检测在维修服务中扮演着重要的角色,但其适用的流程相对较少。据美国无损检测学会称,常用的6种检测方法是磁粉检测、液体渗透检测、射线检测、超声检测、涡流探伤和目视检查。这些方法均适用于航空领域。
此外,技术人员在检查难以接近的区域时也会使用内窥镜,无需拆解被检结构即可探测到内部结构。其他目视检查的工具还包括具有内置图像捕捉功能和录制功能的视频内窥镜,以及使用光纤电缆传输图像的纤维内窥镜。
机遇与挑战
尽管新的测试设备和软件已具备了很好的移动性,但仍有一些局限性。例如,已经使用了50多年的涡流检测仍是一个特别复杂的过程,需要的技术人员,而且于导电材料使用,渗透深度也很有限。
与此同时,液体渗透剂也只能在开放的表面上检测缺陷,在粗糙的表面上检测有可能会出错。因此未来还需要设备制造商和用户携手合作共同解决这些问题。
一直以来力致于X射线技术的研究与X射线智能检测装备的制造,其UNC系列X射线实时成像检测装备是标准化工业行业领域无损检测设备,具有易操作、软件人性化设计,高度系统可用性等特点,广泛适用于汽车制造、电力、建筑、石油化工、机械加工、航天航空、压力容器、电子等行业,同时根据客户需求定制,提供解决方案。
铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经打磨等后续加工手段后,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件。铸件的用途非常广泛,已运用到五金、及整个机械电子行业等,而且其用途正在成不断扩大的趋势。具体用到,建筑,五金,设备,工程机械等大型机械,机床,船舶,航空航天,汽车,机车,电子,计算机,电器,灯具等行业,很多都是普通老百姓整天接触,但不了解的金属物件。
铸件与同种材料的锻件相比,因液态成型组织疏松、晶粒粗大,内部易产生缩孔、缩松、气孔、夹杂等缺陷。因此使用X-ray无损检测设备对铸件进行检测很有必要。
运用X-ray无损检测设备,利用X光铸件内部,射线的强度就会受到铸件内部缺陷的影响。穿过铸件射出的强度随着缺陷大小、性质的不同而有局部的变化,形成缺陷的实时图像,缺陷图像是直观的,缺陷形状、大小、数量、平面位置和分布范围都能呈现出来。同时X-ray检测设备可以跟厂家的生产线对接,可以实现产品在线的检测。
制造的X射线无损探伤机,检测速度快,检查全面,是相关行业生产和质量控制的一个重要部分。随着科技进展的步伐,X射线检测技术也在不断完善,为各行业提供更安全而的检测设备。
当前很制造业工业中,铝铸件的市场在稳步增长,特别是一些生产关键性的件,为了安全性的需要,其生产的厂家必须保证其产品的质量。在铝铸件产品的问题中,铝铸件的裂纹、缩松、气孔、砂眼或其他内部缺陷可能会对其终用户造成巨大的损失,如造成产品的不合格就不能交货。常规的检测方法是无法检测铸件内部缺陷的,这时候就需要运用X-Ray无损检测设备检测铝铸件的好坏。
X-Ray无损检测设备可以非常方便的进行铝铸件产品检测。检测实时成像,使得许多缺陷一目了然。X-Ray检测设备可以跟厂家的生产线对接,可以实现铝铸件产品在线的检测。在铸造件的生产过程中,由于一些厂家的需要铸造件的壁厚在不断减薄以减轻其重量,这就要求对铸造件的质量及制造周期的要求却越来越高。这些情况也更要求厂家用X-Ray检测设备来对这些铸件产品进行检测。,
X-Ray无损检测设备对常见的汽缸体,缸盖,转向机壳体,车轮支撑件等都能进行全面的检测。同时也能够对气孔,疏松和零件缺失进行检测。总之,采用X射线检测技术能满足厂家不断提高的质量保证要求,为铸件检测提供了为有力的保障。
X射线是从X射线管中产生的,X射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电使之白炽电子就在真空中放出,如果两极之间加几十千伏以至几百千伏的电压(叫做管电压)时,电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能,当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子的核外库仑场作用,放出X射线。电子的动能部分转变为X射线能,其中大部分都转变为热能。电子是从阴极移向阳极的,而电流则相反,是从阳极向阴极流动的,这个电流叫做管电流,要调节管电流,只要调节灯丝加热电流即可,管电压的调节是靠调整X射线装置主变压器的初级电压来实现的。
利用射线透过物体时,会发生吸收和散射这一特性,通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X射线和γ射线通过物质时,其强度逐渐减弱。
射线还有个重要性质,就是能使胶片感光,当X射线或γ射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心,经过显影和定影后就黑化,接收射线越多的部位黑化程度越高,这个作用叫做射线的照相作用。因为X射线或γ射线的使卤化银感光作用比普通光线小得多,所以必须使用的X射线胶片,这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶,此外,还使用一种能加强感光作用的增感屏,增感屏通常用铅箔做成把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥,再将干燥的底片放在观片灯上观察,根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样,就可判断出缺陷的种类、数量、大小等,这就是射线照相探伤的基本原理。随着科技的发展,X射线检测设备均采用高分辨率的CCD相机采集影像,其基本原理和胶片显影大同小异,更加方便了采集照射影像的过程。