无损检测在航空航天的应用

无损检测（NDT）是一种检测和评估材料缺陷的方法。在航空航天领域，无损检测在飞机的设计，制造和维护中起着至关重要的作用。
测试材料和组件的最简单，最准确的方法通常是测试它们是否被破坏。航空航天中使用破坏性测试来确定材料，组件和组件的物理特性。它可以揭示有关材料特性的有用信息，包括延展性，拉伸强度和断裂韧性。但是，当测试用于飞机或已经在飞机上使用的零件和材料时，破坏性测试并非总是可能或不可取的，主要是因为它们的价值很高。

相反，工程师和技术人员使用非破坏性测试技术，设备和分析来检查材料和组件，然后再投入使用以及在使用过程中，而不会破坏它们。NDT还可以检测材料中的缺陷和差异，否则使用破坏性方法很难检测到这些缺陷和差异。

航空航天何时使用无损检测？
安全是航空业最重要的方面。从产品的新材料鉴定，新飞机的设计到飞机结构和发动机的在役检查，无损检测在产品的整个生命周期中得到使用。在开发过程中，研究人员可能会使用NDT来帮助开发用于飞机的轻质且更灵活的材料和结构。工程师将在飞机测试和认证过程中使用NDT工具和流程来测试性能和耐用性并调查问题。飞机制造商使用无损检测技术来确保制造过程中和制造后的材料质量和连接过程。最后，维护工程师和技术人员将使用NDT定期检查在役飞机是否有损坏和裂纹，以确保适航性和安全性。

在航空航天中如何使用无损检测？
NDT的重要方面是被测试的零件或材料在测试后仍保持完整且可维修。NDT通常可以分为两个领域：表面技术和地下技术。在这两个领域中，有一系列已建立且值得信赖的工具，例如用锤子对最新和更先进的技术（例如3D计算机断层扫描）进行抽头测试。

目视检查是最古老，最简单的无损检测方法。人们常说人眼是最强大的NDT工具。目视检查飞机结构和部件是否损坏，例如裂缝，腐蚀和不对准，通常是出现问题的最初迹象。从放大镜和镜子到用于观察难以到达的地方的视频内窥镜，电荷耦合装置和远程观察系统，使用了各种设备进行视觉检查。

内窥镜测试
液体渗透剂测试是在航空中广泛使用的另一种快速简便的方法，用于检测无孔材料中的表面缺陷和结构损坏。测试对象涂有高粘性染料。一旦染料沉降到任何裂缝或瑕疵中，就将物体清洗干净，只留下穿透裂缝的染料。这些残留的染料中的一些会倒出，显示出裂纹和瑕疵的迹象。

荧光渗透测试
液体渗透剂测试是最常用的无损检测技术之一,荧光渗透剂通常用于敏感的材料和零件。液体渗透剂测试是一种灵活的技术，可以在原位或在车间或机库中进行。它也经常是清洁和维修部件的一部分，在清洁后检查对象的表面。

声发射测试是对测试对象施加突然的力，“敲击测试”和结果分析。这种分析可能很简单，例如听声音或使用多个传感器记录所产生的应力波和发生的小变形。
泄漏测试使用四种主要技术：气泡，压力变化，卤素二极管、荧光检漏灯和质谱仪测试，并且涉及将测试对象加压和浸入液体中以追踪和记录泄漏。飞机和发动机使用大量的液体和气体-因此，荧光泄漏测试是制造和维护的重要组成部分。

航空航天放射学可以将X射线用于薄材料，将γ射线用于厚材料。传统上，胶片已用于捕获图像，但已被数字方法取代。最近的另一项进展是3D计算机断层扫描（CT）扫描，该技术可以捕获测试对象的多个X射线，从而在计算机上建立对象的横截面视图。超声波测试是最常见的次表面技术，它使用高频声波来定位部件或材料中的缺陷。它通常用于检测焊缝，配件，接头，螺栓和粘合质量的缺陷。该技术类似于声纳，因为它可以记录和分析声波的反射。

航空航天工程师和技术人员使用几种不同的超声波测试技术，包括直射束检查，浸没测试和相控阵检查。所有人都使用超声波换能器（也称为探头）来发送和接收声波，并将结果显示为屏幕上的图形。

磁性粒子测试包括在测试对象中感应磁场，以干燥形式或将其悬浮在液体中（可能是有色或荧光的）施加磁性粒子，然后使用适当的照明检查对象。该技术用于检测铁磁材料中的不连续性。根据环境的不同，可以使用几种不同的设备进行磁粉测试，包括磁轭，刺棒，线圈和磁头。涡流测试是一种地下技术，可在导电测试对象中感应电磁场，并测量在电流周围产生的次级磁场，以确定缺陷在哪里。涡流测试广泛用于飞机维修中，以检测由疲劳或腐蚀引起的裂纹。

振动分析监视旋转机器产生的振动信号，并对其进行解释以检测何时发生异常情况。可以使用使用附着在机械上的涡流，速度传感器或加速度计的位移传感器进行监控。
热/红外测试涉及绘制物体的表面温度，可用于检测损坏，例如腐蚀，分层，空洞和剥离。它通过检测材料或组件中热流的异常来工作。

激光测试包括剪切成像，全息照相和轮廓测定法等技术。所有人都以不同的方式使用激光来检测物体表面的变形，并通过计算机处理来比较有压力和无压力的情况。当检测大小为几微米的微小缺陷时，此功能最为有用。

无损检测标准和培训
尽管寻找飞机和材料上的裂纹和缺陷是一项艰巨的任务，但这可能意味着生与死之间的差异。为了确保在制造，组装和服役期间的高质量和安全性标准，导致了针对民用和军用航空的无损检测标准和规范的发展。
有一些和国际组织为无损检测方法，设备和培训制定标准。其中包括美国无损检测学会（ASNT）的  无损检测的英伦学院，在国际委员会无损检测和  欧洲联盟为无损检测。ISO和ASTM International（美国测试和材料学会）也监督着国际标准。
民事和军事测试与培训均存在标准。使用无损检测的员工的常见认证包括ASNT的中央认证计划（ACCP），而无损检测的SNT-TC-1A人员资格和认证为内部NDT认证计划提供了指导方针和框架。SNT TC-1A具有三个不同的资格级别，每个级别都具有比上一个更高的职责。

 结论
由于技术，连接性，数据处理和分析方面的进步，无损检测在航空航天中的使用正在增加。它的复杂性也在增加，尽管通常诸如抽头测试或液体渗透测试之类的传统技术仍然提供了比航空航天部件更令人满意的测试方法。航空测试领域的这一部分对于乘客和航空领域其他所有人的安全至关重要。要进行无损检测，必须遵守标准和培训，以确保将来继续进行高水平的培训。