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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、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中的傳播特性差異進行檢測,擅長檢查復合材料的內部缺陷,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)動機外部構件,使得檢測過程變得冗長繁瑣。

RVI工業(yè)內窺鏡檢測

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)動機檢測中的結合與互補

航空發(fā)動機內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)動機內部“施展手腳”;工業(yè)內窺鏡雖可以輕松進入發(fā)動機內部探查,但是在細微瑕疵方面的檢測能力還有些遜色。兩種技術的結合與互補是理想的解決方案。Everest Mentor Visual iQ 工業(yè)視頻內窺鏡,具有UV功能的內窺鏡探頭可將內窺檢測技術與滲透檢測技術相結合,黑、白光源可及時調節(jié)、方便切換,可對發(fā)動機機件內壁熒光滲透后,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檢測技術的結合

為了保障安全,航空發(fā)動機在結構設計和原材料上都是非常講究的,然而高應力、高轉速、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。



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