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    技術研究

    大型飛機研發中的無損檢測技術要求

    發布時間: 2018-02-01 19:46   3298 次瀏覽

    無損檢測技術

      在航空制造領域,無損檢測一直是一項重要的特殊過程控制項目,從開始的工藝鑒定到生產制造過程中的過程審核,再到適航管理部門的適航檢查要求,直至飛機交付后的使用維修過程中的定期檢查要求,都會涉及到無損檢測技術。近年來,大型飛機的研發,給無損檢測工作提出了新的要求。

      
      無損檢測技術要求
      
      從波音、歐洲空客等國外大型飛機制造企業來看,他們在進行各機型的工藝技術準備階段都要求無損檢測工作的前期介入。在其工藝技術準備的工作部門內設有專門的無損檢測人員,對無損檢測的要求及工序安排進行審核與確認。而對于轉包到供應商處的產品則對無損檢測提出了工藝技術鑒定及評審的要求,評審內容涉及無損檢測人員、設備、現場設施、檢測材料及工藝技術文件等方面。
      
      NADCAP評審文件AC7114《國家宇航和國防承包商無損檢測認證審核準則》中明確規定,無損檢測的3級人員必須對顧客的無損檢測要求是否被正確貫徹執行負責,要求無損檢測3級人員審核產品的工藝規范,并確認圖紙中的無損檢測方法選擇的合理性,以及零件加工流程中的無損檢測工序安排是否正確,此項工作被作為無損檢測 3級人員的工作職責之一而加以審核和驗證。
      
      很長一段時間以來,由于無損檢測技術的階段性發展及其在飛機研發過程中的重要性未被充分認識,在航空領域內,無損檢測技術的應用主要局限于飛機制造過程中,也***是飛機零部件已進入制造加工階段,無損檢測技術才得以介入。在此過程中,往往會出現零件已到相應無損檢測工序,才發現工序安排不合理或是檢測根本無法實施,或是相應的工藝準備還沒有做到位,而給生產制造過程造成了一定的影響。特別是對一些新材料、大型構件的使用,都需要無損檢測的前期參與,對于檢測可否實施、如何有效實施做相應的工藝技術準備。
      
      因此,對于飛機產品研發前期的技術準備應考慮無損檢測技術體系的建立,成立跨職能的無損檢測技術部門或在相應機構中設置無損檢測人員,在產品設計階段、制造生產階段應考慮無損檢測技術的實施,對相應的設計人員及生產制造部門的工藝技術人員進行無損檢測技術知識的培訓,使其了解無損檢測的基本原理、使用要求及局限性,以******無損檢測方法選擇及工序安排的正確性、合理性、可操作性,為******航空產品研發的順利實施打好基礎。
      
      現代航空業的發展需要無損檢測技術的支持與幫助,特別是近年來我國大型飛機研制中,更是離不開無損檢測。而在新機型的前期工藝準備階段,應建立完整的無損檢測工藝技術體系:
      
      1
      
      無損檢測人員
      
      按相關的無損檢測人員資格鑒定與認證程序培訓取證,獲得相應的技術資格等級。
      
      2
      
      無損檢測文件體系
      
      工藝規范及工藝技術文件
      
      01
      
      包括滲透檢驗、磁粉檢驗、變形金屬的超聲波檢驗、射線檢驗、膠接結構的超聲波檢驗、復合材料制件及結構的無損檢驗、渦流檢驗、鋁合金電導率檢驗等文件;超聲波檢驗圖表(工藝卡)、零件X射線檢驗圖表(工藝卡)、零件磁粉檢驗圖表(工藝卡)。
      
      管理文件
      
      02
      
      包括無損檢測人員資格與認證、無損檢測工藝控制、無損檢測工藝文件編制與管理、不合格品管理、無損檢測工藝輔助材料驗收及管理規定。
      
      3
      
      設備
      
      根據檢測對象引進相應的無損檢測設備,其能力應達到檢測要求并經校驗合格。
      
      4
      
      檢驗材料
      
      檢驗用材料應具有相應的資質證明文件,若有文件要求必須采用合格供應商目錄內的材料。
      無損檢測技術
      無損檢測技術實施方案
      
      結合無損檢測技術自身的特點,在大型飛機研制中推行無損檢測技術與航空產品設計、生產、使用階段的有機結合,為飛機強度設計、結構設計及維修檢驗提供保障,從而保障飛機的制造質量。
      
      在設計階段應考慮成立跨職能的專業技術團隊,其中包括無損檢測技術人員,統籌無損檢測技術與航空產品設計、生產、使用方面的應用與有機結合。使得無損檢測技術的引用從設計、加工到使用形成一個有效的貫徹體系。具體方案如下:
      
      1
      
      無損檢測的實施
      
      設計階段
      
      01
      
      相關的設計人員應系統地學習相關的無損檢測知識,了解并掌握超聲、射線、磁粉、滲透、渦流檢測及電導率測試的物理原理及各種方法的局限性,正確選擇檢測方法,合理安排檢測工藝,也***是說設計單位應考慮無損檢測的實際能力,以******結構設計要求與無損檢測的靈敏度、分辨力和******性相一致。近年來,我國自主研發設計的各類機型如ARJ21、C919等飛機在設計初級階段已能將無損檢測技術要求與能力納入設計階段應考慮的因素,這是個很大的******,值得推廣,也正因為有了無損檢測技術的前期介入與幫助,使得在新材料選用、新加工工藝技術應用及設計要求的實現有了切實而有力的******。
      
      在設計階段還有一個值得關注的問題,即驗收標準或驗收技術條件的制定,在傳統的概念里,航空產品的驗收標準制定是設計人員的職責,由設計根據產品的材料、加工工藝、安裝位置及受力情況來決定其允許缺陷(不連續性)類型及尺寸。驗收標準的制定可以遵循國標、航標及國軍標等,而對于檢測具體實施后的檢測結果的評判及一些比較特殊且未使用過的材料及結構,其技術條件的制定需工藝人員及檢測人員的共同參與。
      
      加工生產階段
      
      02
      
      材料標準制定人員及生產階段工藝人員同樣應系統學習無損檢測工藝知識,了解無損檢測技術方法的基礎知識及局限性。在冷熱加工工藝方面,應與無損檢測技術緊密配合,相互依從。在制定相應材料及產品的質量要求標準及檢測方法時,應密切結合生產實際的具體情況確定檢測的內容及方法,并隨情況的改變迅速做出調整。
      
      在我們的檢測過程中經常會出現工藝人員為增加保險系數而大量增加無損檢測項目的情況,這實際上是很不經濟的;也有過所增加的無損檢測項目因檢測對象所限而不能實施的情況,這些情況的出現多數是由于對相關標準的理解不夠透徹,導致機械套用的結果,這是須加注意的,而這也給標準制定及工藝加工人員提出了一個較實際的要求,要做到這一點,須基于對無損檢測知識的學習和了解。
      
      在役使用階段
      
      03
      
      目前國內無損檢測工作基本止于產品加工階段,在產品加工階段發現的不合格品報廢或返修使用,對返修使用構件的跟蹤檢測實際上是有必要的。
      
      在役飛機缺陷檢測及評價對飛行器而言是一項重要的課題,飛機的安全壽命設計、損傷容限理論的實際運用都需通過無損檢測來實現,通過安排一定起落的定檢可以及時發現新生裂紋,根據斷裂力學理論進行裂紋擴展觀察,以此來延長老齡飛機的使用年限,并可累積飛行安全數據。
      
      可見,無損檢測對改進設計、提高制造水平及檢測水平,從而提高飛機使用性能、延長使用壽命都是至關重要的。
      
      2
      
      無損檢測實施的技術保障
      
      建立無損檢測技術體系,從完善工藝技術文件、儀器設備性能測試與校準、檢測人員資格鑒定與認證、輔助材料的質量控制、實施檢測的規范性等方面來提供技術保障與支持。完善工作評估體系,隨時尋找持續改進的機會。
      

      可能的話,成立專門的無損檢測工藝技術評審機構,從人員、設備設施、工藝規范及工藝技術文件及其執行等方面來進行鑒定及評審。評審成員應持有具有一定資質的機構頒發的無損檢測3級證書。


    作者:李秀芬

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