碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测-编制说明

《碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线

数字成像检测》

编制说明

(征求意见稿)

标准起草工作组

2022年10月

一、工作简况

（一）任务来源

根据国标委发（2021）41号《国家标准化管理委员会关于下达

2021年第四批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》，

计划号为：20214819-T-469，项目名称：《碳纤维复合材料夹芯结构

制件X射线数字成像检测》，计划完成时间为2023年。

（二）标准简介（工作过程）

起草阶段：计划下达后，成都飞机工业（集团）有限责任公司（以

下简称航空工业成飞）及时成立了标准起草小组，开始了标准制订工

作，主要包括:

标准资料收集，开展了对国内外复合材料射线检测和X射线数字

成像检测标准的调研。起草小组广泛查阅了国内外有关复合材料射线

检测和X射线数字成像检测标准的技术资料，发现现有方法中的不

足，复合材料已被广泛应用于航空、航天、汽车和船舶等行业，而复

合材料的质量直接影响装备可靠性和使用寿命。2）制定复合材料夹

层结构制件X射线数字成像检测标准技术方案和验证。2022年3月

24日，在航空工业成飞召开了标准起草工作组会议，明确工作组成

员分工，研讨草案稿，工作组成员对标准草案主要技术内容提意见，

讨论形成标准验证试验计划，工作组成员试验验证任务。标准起草小

组积极落实标准验证承担单位开展验证试验工作。3)2022年5月完

成了典型样件制作，通过编制组部分不同厂家的X射线数字成像检测

系统检测实物对比验证。

2

2022年10月，根据前期资料收集整理归纳及实验验证结果编制

完成了标准征求意见稿、编制说明、验证试验报告，经组长审核后报

至秘书处公开征求意见。

（三）编制组成员及任务分工

序号编制组成员单位任务分工

负责标准编制、试

1成都飞机工业（集团）有限责任公司

块提供、试验验证

2南京玻璃纤维研究设计院有限公司参与标准编制

3中国航空综合技术研究所

4中国航发北京航空材料研究院参与标准编制、试

5西安飞机工业（集团）有限责任公司块提供、试验验证

6上海飞机设计研究院

7常州新创航空科技有限公司参与标准编制

二、国家标准编制意义、编制原则和确定国家标准修订的主要内容

（一）标准编制意义

随着国内大型客机、干支线飞机、通用飞机、民用直升机和无人

机等航空航天研制项目的增多，碳纤维复合材料夹芯结构制件的应用

也越来越广泛，因此确保复合材料夹芯结构制件的质量，明确检测方

法和质量控制要求，保障航空器的飞行安全显得尤为重要。而碳纤维

复合材料夹芯结构由于其重量更轻、强度更高，更是被广泛应用到以

上航空航天器结构中，但由于碳纤维复合材料夹芯结构的特殊性，采

用一般的胶片法射线照相技术无法高效、高质量的满足设计对于夹芯

3

结构复合材料的质量控制要求，也不满足生产厂对于检测低成本和高

效率的需求以及国家的绿色环保要求。结合目前国内射线检测发展趋

势，在确保碳纤维复合材料夹芯结构检测质量、效率、低成本以及绿

色环保的情况下，采用数字化射线检测，可实现此目标，满足航空、

航天、汽车、船舶等行业的制造和应用需求，确保航空、航天、汽车

和船舶等行业复合材料夹芯结构件产品的质量安全。

目前，尚无国家标准明确碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数

字成像检测技术要求，造成检测技术水平参差不齐，技术要求也不统

一。针对这些问题，成都飞机工业（集团）有限责任公司在研究、分

析与参考国内外X射线数字成像标准的基础上，开展了大量试验研

究，并成功将该技术应用在军民机多个项目碳纤维复合材料夹芯结构

制件上得到成功应用验证，完成了《复合材料结构件X射线数字成像

检测》企业技术标准、行业标准和航空团体标准编制，以满足国内在

此检测方法领域内的技术需求。本标准提出统一的工艺技术要求，包

括曝光工工艺参数如透照布置、透照参数、图像质量等，同时提出了

复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测特有的工艺要求，如射线

束透照方向、成像布置放大比、图像质量要求等，从而制定出碳纤维

复合材料夹芯结构制件专用的X射线数字成像检测标准，解决复合材

料夹芯结构制件X射线数字成像检测在国内无统一技术要求的问题，

从而提高国内碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测工

艺技术水平，提高碳纤维复合材料夹芯结构件制造质量，确保国内复

合材料夹芯结构件安全。

4

（三）标准编制原则和确定标准主要内容的依据

(1)在国内当前的技术条件下实现标准化目标具有完全可能性。

本项目可促进碳纤维复合材料制造工艺水平提升、成本降低，且

为一种绿色环保的检测方法。同时，围绕复合材料产业链需求，加强

产业链上下游检测技术标准的协调统一，推进产业链高质量发展。

(2)本项目的技术与主流技术发展方向相符合。

自2010年，成都飞机工业(集团)有限责任公司先后在军民用飞

机复材结构制件上开展碳纤维复合材料夹芯结构制件数字射线检测

技术应用，近年来，成飞将该技术逐步推广至许多供应商包括一些民

营企业，应用效果均非常好。

随着数字成像的优势越来越显示出来，数字探测器的价格大幅

降低、数字成像软件日趋成熟，人机交互良好，使碳纤维复合材料夹

芯结构制件数字成像技术在国内的汽车、轨道交通、船舶等行业逐步

推广应用开来。

本标准的技术指标具有较强的可操作性，因此，实现国内碳纤维

复合材料夹芯结构制件数字成像技术标准化具有完全可能性。

世界上目前对复合材料夹芯制件内部质量（节点开裂等）检测技

术的主流技术就是数字成像检测技术，即本标准方法。

(3)当前技术条件下标准可实现。

自2010年，成都飞机工业(集团)有限责任公司先后在军民用飞

机复材结构制件上开展碳纤维复合材料夹芯结构制件数字射线检测

技术应用，近年来，成飞将该技术逐步推广至许多供应商包括一些民

5

营企业，应用效果均非常好。

随着数字成像的优势越来越显示出来，数字探测器的价格大幅降

低、数字成像软件日趋成熟，人机交互良好，使碳纤维复合材料夹芯

结构制件数字成像技术在国内的汽车、轨道交通、船舶等行业逐步推

广应用开来。

申报项目的技术指标具有较强的可操作性，因此，实现国内碳纤

维复合材料夹芯结构制件数字成像技术标准化可实现。

（四）标准主要技术内容说明

本标准规定了碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检

测方法，同时明确了该检测方法中特有的工艺要求，如透照布置、透

照参数、图像灰度、空间分辨率等要求。

1）明确碳纤维复合材料夹芯结构制件检测所需的X射线数字成像检

测系统及环境要求，如射线机，探测器、图像处理装置、机械运动系

统、检测场所和评判场所要求等；

a.射线机、机械运动系统参考编制单位企业标准的相关规定；

b.探测器最小归一化信噪比要求参考GB/T35388的相关规定，

选型参考GB/T35389的相关规定；

c.图像处理装置参考GB/T35389和GB/T35394的相关规定；

d.检测场所和评判场所参考Q/AVIC06308的相关规定。

2）明确碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测检测技术

级别要求；

a.检测技术级别参考GB/T35388和相关行业标准的相关规定。

6

3）明确碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测透照布置

的要求，如透照布置、透照方向、最佳放大比、有效评定区要求等；

a.透照布置、透照方向、最佳放大比、有效评定区要求参考编制

单位企业标准的相关规定。

4）明确碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测透照参数

的要求，如曝光曲线、管电压、曝光量、线性范围等；

a.曝光曲线、管电压、曝光量参考编制单位企业标准的相关规定；

b.线性范围的要求参考GB/T35394的相关规定。

5）明确碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测图像质量

的要求，如图像灰度、图像灵敏度、基本空间分辨率、图像分辨率、

图像归一化信噪比、伪缺陷和坏像素等

a.图像灰度的要求参考HB20324的相关规定；

b.基本空间分辨率的测试参考GB/T35394的相关规定；

c.图像分辨率的测试参考GB/T35388的相关规定，其值要求参

考HB20324的相关规定；

d.图像归一化信噪比的要求参考GB/T35388的铝和钛的相关规

定；

e.坏像素的要求参考GB/T35394的相关规定。

三、主要试验（或验证）情况分析

1）主要试验的分析

——检测设备：X射线数字成像检测系统

——试验材料：复合材料夹芯结构零部件、人工缺陷试块

7

——方法：X射线数字成像检测法

——试验结果与分析

2）主要试验（或验证）的分析、综述报告

本项目使用的方法，经过航天行业广泛应用，其有效性得到了充

分的验证，基本可以解决复合材料夹芯结构制件的射线检测难点，为

行业统一检测方法，推荐可操作的低成本检测方法奠定基础。

3）试验方案设计

1）试验对象准备：复合材料夹芯结构零部件、人工缺陷试块等

2）实验效果图见试验验证报告。

4）试验结果

基于上述标准验证试验数据的对比分析，可以得出结论：依据国

内现有硬件条件，本项目在国内可以有效实施。

四、标准中涉及专利的情况

无。

五、预期达到的社会效益等情况

①本标准可有效提升汽车制造、轨道交通、船舶制造等行业对

于碳纤维复合材料夹芯结构制件生产制造工艺技术和质量水平，并解

决原采用X射线胶片法对碳纤维复合材料夹芯结构制件进行检测的

高成本、低效率、有污染问题。

②本标准可统一国内各行业的复合材料夹芯结构制件X射线

数字成像检测技术要求，提升国内各行业碳纤维复合材料夹芯结构制

件制造企业的检测技术能力，同时，消除全国各行业之间在该技术方

8

法上的不协调，解决经济、贸易发展中由于检测方法不统一造成的

结论不一致可能造成的不良后果，实现经济和贸易发展共赢。

③本标准可补充标准体系中碳纤维夹芯结构制件X射线数字

成像检测标准的缺失，进一步完善标准体系的完整性。

本标准属于产品类标准，标准实施后不仅可进一步加速军民用航

空器内的碳纤维复合材料夹芯结构制件射线数字成像检测技术应用

推广，同时也可推广到其他制造、使用碳纤维复合材料夹芯结构制件

的行业，如汽车制造、轨道交通、船舶制造等。

预期可提升国内碳纤维复合材料夹芯结构制件制造企业产品质

量，降低检测成本，提高检测效率，有效保障先进基础工艺应用，实

现绿色制造。

六、采用国际标准和国外先进标准的情况

没有采用国际标准和国外先进标准，无相关对比情况。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

本标准符合我国目前法律法规的规定，与我国的现行法律、法规

和强制性国家标准没有冲突。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

九、标准性质的建议说明

建议本项目为推荐性国家标准。

9

八、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办

法、实施日期等）

建议尽快批准，实施和贯彻本标准，可向复合材料夹芯结构制件

企业推广，提高复合材料夹芯结构制件产品质量，降低射线检测成本，

并实现国内的技术统一。

九、废止现行相关标准的建议

无。

十、其它应予以说明的事项

无。

10

碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测

试验验证报告

成都飞机工业（集团）有限责任公司

2022年6月

11

碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测

试验验证报告

1、任务来源及计划要求

根据国家标准申报要求，为验证国家标准草案《碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数

字成像检测》相关工艺参数及规定对碳纤维复合材料夹芯结构制件缺陷的可检性，特进行此

次试验验证。

2、验证试验情况和结果

a)验证试验单位

验证试验由成都飞机工业（集团）有限责任公司进行。

b)验证试验设备

RP90-94X射线数字成像检测系统

该系统的性能参数如下：

(1)该系统具有10轴移动能力，射线管与图像增强器端可在一定角度内偏转，便于

调整射线束方向使其与蜂窝型隔壁面平行；

(2)该系统射线源采用X射线源，配备低能X射线源最高管电压为160kV、焦点有

0.4/3.0mm双焦点，同时射线管前具有的滤波板和光栅，可以减少散射线的影响。

(3)该系统系统固有不清晰度为2.5LP/mm。

3、X射线数字成像检测在碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构中的应用优点

X射线数字成像检测应用后的主要优点为：①检测效率高；②检测成本低；③对蜂窝芯

成像效果好；④数据保存、复制及传输便利；⑤绿色环保无污染。

a)检测效率高

X射线数字成像检测与胶片法检测技术相比在透照和后期处理上有着明显的区别，因此

极大地提高了检测效率，并减少了劳动强度，有利于大批量检测任务工作开展，其效率提高

主要体现在以下三个方面：

(1)由于胶片法检测过程需进行大量与胶片有关的暗室处理操作过程，如胶片准备、

1

裁切、显影、定影、干燥等过程，而这些操作过程耗时至少2小时，占用了总检测

时间的50%以上，直接导致了检测效率低下。除此之外，这些繁杂的操作过程导致人

工劳动强度大，不利于大批量的检测任务工作开展。而X射线数字成像检测无需暗

室处理操作，提高了检测效率，降低了人工劳动强度；

(2)X射线数字成像检测技术由于其技术特点，其透照过程有别于胶片法透照过程，

平均每个试件检测时透照过程需约20分钟，便可完成检测工作，若采用胶片法平均

每个试件需透照约20次计算，每次透照5分钟，试件摆放等其他工作约3分钟，胶

片法仅透照过程就需要20次*8分钟/次=160分钟，在此过程中X射线数字成像检测

方法也进一步提高了检测效率；

(3)X射线数字成像检测技术特点就是检测结果“实时”呈现，因此在进行检测过程

的同时还可进行试件的质量评判工作，减少了额外的底片评判时间，按胶片法平均

每个试件的评判时间约20分钟，因此，也提高了检测效率。

b)检测成本低

由于X射线数字成像检测技术最大的特点就是无需采用胶片，按每年使用50盒胶片计

算，仅胶片及其处理液费用每年就需要支出近30万元，而相比之下采购硬盘存储这些数据所

花的费用几乎可以忽略不计。如按实时成像检测系统正常使用20年，即使不考虑检测效率，

检测效果上带来的其他优势，仅节省下来物质成本将会高达600万元，这可以大大降低检测

成本。

c)对蜂窝芯格成像效果好

X射线数字成像检测系统均配备十轴运动控制系统，其多轴带来的好处有以下两点：

(1)当检测异形试件时，由于其试件特点，在制造后其蜂窝芯方向往往与试件外表面

会有较大差异，如采用胶片法检测将会无法确定蜂窝芯方向是否符合检测要求，将

无法控制有效检测区域大小，成像效果较差，易出现较多的检测返工工作，而X射

线数字成像检测系统可以实时寻找检测蜂窝芯的最佳透照方向，采用最佳射线束方

向对蜂窝芯结构进行检测；

(2)由于胶片法检测程序繁杂，为保证一定的检测效率，同时保证检测质量，标准规

定，其有效评判区宽度为蜂窝芯上粘接点图像与相邻蜂窝芯格下粘接点图像不相交

的区域，即蜂窝芯投影变形1倍的范围内，其有效评判区边缘效果见图1。而X射线

2

数字成像检测则无此问题，其蜂窝芯投影质量好，辨识简单，其效果见图2。由图1、

图2比较，可以看出，采用X射线数字成像检测对蜂窝夹芯结构的成像质量远比胶

片法要好。

图1碳纤维复合材料夹芯结构胶片法检测有效评判区效果图

图2碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构X射线数字成像检测效果图

d)数据保存、复制及传输便利

胶片法检测，按每年使用50盒胶片计算，每年产生的底片将需要使用2个底片柜才能

满足存放需求，按十年的底片保存周期计算，需要至少20个底片柜以及30㎡的面积才能满

足要求，同时部分标准对于底片存放环境还有严格的温湿度要求，这将导致存放底片的难度

增加，同时也需要额外付出一些保存成本。而采用X射线数字成像检测每年数据量最多1T左

右，十年仅10T，采用几块硬盘异地保存的方式，能完全满足保存要求，同时其保存条件极

易达到，无需付出额外成本。

同时由于采集的数据为电子数据，其复制、传输极为便利，在部分情况下，可远距离传

输给专业技术人员对缺陷情况进行更为准确的判断。

e)绿色环保无污染

由于X射线数字成像检测技术不采用胶片，无需进行复杂的暗室处理过程，避免了胶片

的使用以及处理废液的产生，因此该方法为一种绿色环保无污染的工业技术。

4、碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构X射线数字成像检测的技术要求

3

由于X射线数字成像检测技术与胶片法存在一定的差异，因此对于该技术应用在碳纤维

复合材料结构上时还需要有一定的技术要求以保证检测质量，如透照布置、透照方向、透照

参数、图像质量、图像处理及保存要求等。

a)透照布置要求

在X射线数字成像检测中，因为射线接收器是一种固体设备，它不可能像胶片一样紧贴

试件表面，射线接收器和试件表面之间必然有一段距离，从几何投影原理可知，检测图像必

然是放大的。此外，由于射线接收器像素比胶片颗粒大，为了提高图像的灵敏度和清晰度，

检测图像需要进行一定的放大，但随着放大倍数的增加，图像不清晰度也随之增加，因此，

放大倍数不能无限增加。通常，根据X射线数字成像检测系统的X射线机的焦点尺寸d和系

U

统固有不清晰度可以确定图像检测的最佳放大倍数Mopt，而为了保证最佳的空间分辨率和

检测对比度，一般将试件放置于最佳放大倍数以内。

b)透照方向要求

当进行碳纤维复合材料夹芯结构X射线数字成像检测时，中心射线束的方向应与蜂窝芯

格壁面平行。若当有特殊的缺陷检测要求时，如分层类缺陷，也可采用平行透照、切线透照、

斜线透照等方法。在检测过程中，应根据试件曲面变化的具体情况调整中心射线束的方向，

使中心射线束方向满足试件的检测要求。

c)透照参数要求

X射线数字成像检测技术涉及的主要透照参数为管电压和管电流，一般来说，为获得良

好的检测灵敏度，检测时应尽可能选用较低的管电压，同时在条件允许的情况下，尽可能选

用大的管电流。

d)图像质量要求

图像质量为X射线检测技术中最为重要的要求之一，对于X射线检测能力有着最重要的

影响。因此对于X射线数字成像检测技术也同样有此要求，在我们的实际使用中，对于检测

图像的空间分辨率以及图像灰度上也同胶片法一样有着明确的要求，如空间分辨率、图像灰

度要求。

e)图像处理及保存要求

由于X射线数字成像检测技术采集到的数据为电子数据，因此可以对采集到的图像数据

4

进行图像处理，如连续帧叠加、对比度增强、亮度调节等方法优化图像的显示效果，但是为

了保证记录的真实性和原始性，要求保存的图像数据应为原始数据，并且在检测完成后不允

许任何操作改变其原始信息。对于图像保存，为保证原始记录的安全性，我们规定电子数据

一般备份两份，分开保存，同时保存的光盘或硬盘等数字存储介质应防静电、防磁、防潮、

防尘、防积压、防划伤。

5、碳纤维复合材料夹芯结构X射线数字成像检测实际效果

X射线数字成像检测技术应用在碳纤维复合材料夹芯结构后，充分的体现出了其检测效

果好，检测速度快，缺陷显示明显的优势，同时也能够完全的满足检测要求。复合材料蜂窝

夹芯一般结构如图3所示（泡沫夹心结构类似），上下各一层层压板中间夹一层蜂窝芯组成，

其常见缺陷、缺陷显示及情况介绍见表1，X射线数字成像检测发现缺陷的实际效果见图4～

图11。

图3X射线数字成像检测工艺布置图

表1碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构射线检测常见缺陷类型及缺陷显示

序号缺陷类型缺陷显示缺陷情况介绍

制造过程中非

制件本身的杂

1.夹杂质。如金属屑、

蜂窝芯碎片、

膜片等。

5

制造过程中在

需要填充泡沫

2.缺胶胶区域发现的

泡沫胶不足情

况。

制造/使用过

程中产生的蜂

3.节点脱开窝芯与蜂窝芯

之间节点的分

离。

制造过程中蜂

4.芯格鼓胀

窝芯的鼓胀。

制造过程中蜂

5.夹芯压缩窝芯受压变形

导致的压缩。

制造过程中在

需要填充泡沫

6.泡沫胶空洞胶区域发现的

泡沫胶空洞现

象。

6

制造/使用过

夹芯褶皱程中蜂窝芯褶

7.

（压塌）皱(压塌)现

象。

图4碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构缺陷图——夹杂

图5碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构缺陷图——缺胶

图6碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构缺陷图——节点脱开

7

图7碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构缺陷图——芯格鼓胀

图8碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构缺陷图——夹芯压缩

图9碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构缺陷图——泡沫胶空洞

8

图10碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构缺陷图——夹芯褶皱

图11碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构缺陷图——其他缺陷

6、结论

X射线数字成像检测技术对碳纤维复合材料夹芯结构检测优势明显，其效率高、效果好、

低成本等优势，是胶片法无法替代的。同时，随着X射线数字成像检测技术的发展，对于碳

纤维复合材料夹芯结构采用X射线数字成像检测技术代替胶片法检测技术是必然趋势，特别

是对于大厚度的蜂窝夹芯结构，其优势更加明显。经X射线数字成像检测技术应用结果证明，

该技术对于碳纤维复合材料蜂窝夹芯结构中的夹杂、缺胶、夹芯压缩、泡沫胶空洞等缺陷具

有较高的检测灵敏度，特别对于一些如节点脱开、芯格鼓胀、夹芯褶皱类缺陷，X射线数字

成像检测技术具有胶片法无可替代的检测优势。

9

目录

一、工作简况.............................................2

（一）任务来源........................................2

（二）标准简介（工作过程）............................2

（三）编制组成员及任务分工............................3

二、国家标准编制意义、编制原则和确定国家标准制（修）订的主要

内容.....................................................3

（一）标准编制意义....................................3

（二）标准编制原则和确定标准主要内容的依据............5

（三）标准主要技术内容说明............................6

三、主要试验（或验证）情况分析...........................7

四、标准中涉及专利的情况.................................8

五、预期达到的社会效益等情况.............................8

六、采用国际标准和国外先进标准的情况.....................9

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性.........9

八、重大分歧意见的处理经过和依据.........................9

九、标准性质的建议说明...................................9

十、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办

法、实施日期等）........................................10

十一、废止现行相关标准的建议............................10

十二、其它应予以说明的事项..............................10

1

一、工作简况

（一）任务来源

根据国标委发（2021）41号《国家标准化管理委员会关于下达

2021年第四批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》，

计划号为：20214819-T-469，项目名称：《碳纤维复合材料夹芯结构

制件X射线数字成像检测》，计划完成时间为2023年。

（二）标准简介（工作过程）

起草阶段：计划下达后，成都飞机工业（集团）有限责任公司（以

下简称航空工业成飞）及时成立了标准起草小组，开始了标准制订工

作，主要包括:

标准资料收集，开展了对国内外复合材料射线检测和X射线数字

成像检测标准的调研。起草小组广泛查阅了国内外有关复合材料射线

检测和X射线数字成像检测标准的技术资料，发现现有方法中的不

足，复合材料已被广泛应用于航空、航天、汽车和船舶等行业，而复

合材料的质量直接影响装备可靠性和使用寿命。2）制定复合材料夹

层结构制件X射线数字成像检测标准技术方案和验证。2022年3月

24日，在航空工业成飞召开了标准起草工作组会议，明确工作组成

员分工，研讨草案稿，工作组成员对标准草案主要技术内容提意见，

讨论形成标准验证试验计划，工作组成员试验验证任务。标准起草小

组积极落实标准验证承担单位开展验证试验工作。3)2022年5月完

成了典型样件制作，通过编制组部分不同厂家的X射线数字成像检测

系统检测实物对比验证。

2

2022年10月，根据前期资料收集整理归纳及实验验证结果编制

完成了标准征求意见稿、编制说明、验证试验报告，经组长审核后报

至秘书处公开征求意见。

（三）编制组成员及任务分工

序号编制组成员单位任务分工

负责标准编制、试

1成都飞机工业（集团）有限责任公司

块提供、试验验证

2南京玻璃纤维研究设计院有限公司参与标准编制

3中国航空综合技术研究所

4中国航发北京航空材料研究院参与标准编制、试

5西安飞机工业（集团）有限责任公司块提供、试验验证

6上海飞机设计研究院

7常州新创航空科技有限公司参与标准编制

二、国家标准编制意义、编制原则和确定国家标准修订的主要内容

（一）标准编制意义

随着国内大型客机、干支线飞机、通用飞机、民用直升机和无人

机等航空航天研制项目的增多，碳纤维复合材料夹芯结构制件的应用

也越来越广泛，因此确保复合材料夹芯结构制件的质量，明确检测方

法和质量控制要求，保障航空器的飞行安全显得尤为重要。而碳纤维

复合材料夹芯结构由于其重量更轻、强度更高，更是被广泛应用到以

上航空航天器结构中，但由于碳纤维复合材料夹芯结构的特殊性，采

用一般的胶片法射线照相技术无法高效、高质量的满足设计对于夹芯

3

结构复合材料的质量控制要求，也不满足生产厂对于检测低成本和高

效率的需求以及国家的绿色环保要求。结合目前国内射线检测发展趋

势，在确保碳纤维复合材料夹芯结构检测质量、效率、低成本以及绿

色环保的情况下，采用数字化射线检测，可实现此目标，满足航空、

航天、汽车、船舶等行业的制造和应用需求，确保航空、航天、汽车

和船舶等行业复合材料夹芯结构件产品的质量安全。

目前，尚无国家标准明确碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数

字成像检测技术要求，造成检测技术水平参差不齐，技术要求也不统

一。针对这些问题，成都飞机工业（集团）有限责任公司在研究、分

析与参考国内外X射线数字成像标准的基础上，开展了大量试验研

究，并成功将该技术应用在军民机多个项目碳纤维复合材料夹芯结构

制件上得到成功应用验证，完成了《复合材料结构件X射线数字成像

检测》企业技术标准、行业标准和航空团体标准编制，以满足国内在

此检测方法领域内的技术需求。本标准提出统一的工艺技术要求，包

括曝光工工艺参数如透照布置、透照参数、图像质量等，同时提出了

复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测特有的工艺要求，如射线

束透照方向、成像布置放大比、图像质量要求等，从而制定出碳纤维

复合材料夹芯结构制件专用的X射线数字成像检测标准，解决复合材

料夹芯结构制件X射线数字成像检测在国内无统一技术要求的问题，

从而提高国内碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测工

艺技术水平，提高碳纤维复合材料夹芯结构件制造质量，确保国内复

合材料夹芯结构件安全。

4

（三）标准编制原则和确定标准主要内容的依据

(1)在国内当前的技术条件下实现标准化目标具有完全可能性。

本项目可促进碳纤维复合材料制造工艺水平提升、成本降低，且

为一种绿色环保的检测方法。同时，围绕复合材料产业链需求，加强

产业链上下游检测技术标准的协调统一，推进产业链高质量发展。

(2)本项目的技术与主流技术发展方向相符合。

自2010年，成都飞机工业(集团)有限责任公司先后在军民用飞

机复材结构制件上开展碳纤维复合材料夹芯结构制件数字射线检测

技术应用，近年来，成飞将该技术逐步推广至许多供应商包括一些民

营企业，应用效果均非常好。

随着数字成像的优势越来越显示出来，数字探测器的价格大幅

降低、数字成像软件日趋成熟，人机交互良好，使碳纤维复合材料夹

芯结构制件数字成像技术在国内的汽车、轨道交通、船舶等行业逐步

推广应用开来。

本标准的技术指标具有较强的可操作性，因此，实现国内碳纤维

复合材料夹芯结构制件数字成像技术标准化具有完全可能性。

世界上目前对复合材料夹芯制件内部质量（节点开裂等）检测技

术的主流技术就是数字成像检测技术，即本标准方法。

(3)当前技术条件下标准可实现。

自2010年，成都飞机工业(集团)有限责任公司先后在军民用飞

机复材结构制件上开展碳纤维复合材料夹芯结构制件数字射线检测

技术应用，近年来，成飞将该技术逐步推广至许多供应商包括一些民

5

营企业，应用效果均非常好。

随着数字成像的优势越来越显示出来，数字探测器的价格大幅降

低、数字成像软件日趋成熟，人机交互良好，使碳纤维复合材料夹芯

结构制件数字成像技术在国内的汽车、轨道交通、船舶等行业逐步推

广应用开来。

申报项目的技术指标具有较强的可操作性，因此，实现国内碳纤

维复合材料夹芯结构制件数字成像技术标准化可实现。

（四）标准主要技术内容说明

本标准规定了碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检

测方法，同时明确了该检测方法中特有的工艺要求，如透照布置、透

照参数、图像灰度、空间分辨率等要求。

1）明确碳纤维复合材料夹芯结构制件检测所需的X射线数字成像检

测系统及环境要求，如射线机，探测器、图像处理装置、机械运动系

统、检测场所和评判场所要求等；

a.射线机、机械运动系统参考编制单位企业标准的相关规定；

b.探测器最小归一化信噪比要求参考GB/T35388的相关规定，

选型参考GB/T35389的相关规定；

c.图像处理装置参考GB/T35389和GB/T35394的相关规定；

d.检测场所和评判场所参考Q/AVIC06308的相关规定。

2）明确碳纤维复合材料夹芯结构制件X射线数字成像检测检测技术

级别要求；

a.检测技术级别参考GB/T35388和相关行业标准的相关规定。