《航空材料无损检测》课件-任务一 绪论与行业特点

1.绪论航空材料无损检测01无损检测的定义与内涵02无损检测方法03无损检测历史与航空无损检测发展04航空无损检测的基本要求目录CONTENTS无损检测的定义与内涵PART–01无损检测（NondestrutiveTesting，缩写为NDT）一、无损检测的定义与内涵是研发和应用各种技术方法，以不损害被检对象未来用途和功能的方式，为探测、定位、测量和评价缺陷，评估完整性、性能和组成，测量几何特征，而对原材料或零（部）件所进行的检验。无损检测（NondestrutiveTesting，缩写为NDT）一、无损检测的定义与内涵所谓检验，则是指借助直接或间接手段确定材料或零部件性能、状态、或特征的工艺过程。无损探伤（NondestructiveInspection，NDI）、无损检验（NondestructiveTesting，NDT）、无损评价（NondestructiveEvaluation，NDE）可认为是无损检测的同义词。无损检测（NondestrutiveTesting，缩写为NDT）一、无损检测的定义与内涵无损检测的本质特征是实现对被检对象的检测而不损害其未来的用途和功能。无损检测（NondestrutiveTesting，缩写为NDT）一、无损检测的定义与内涵无损检测的本质特征是实现对被检对象的检测而不损害其未来的用途和功能。无损检测（NondestrutiveTesting，缩写为NDT）一、无损检测的定义与内涵无损检测的本质特征是实现对被检对象的检测而不损害其未来的用途和功能。一、无损检测的定义与内涵无损检测的结果必须与破坏检测的结果相比较后，才能予以正确评价。无损检测（NondestrutiveTesting，缩写为NDT）与无损检测相对应的是破坏性检测一、无损检测的定义与内涵无损检测（NondestrutiveTesting，缩写为NDT）无损检测的对象是原材料和制件。原材料有铸锭、锭坯，管材、棒材、板材、型材等；一、无损检测的定义与内涵无损检测（NondestrutiveTesting，缩写为NDT）制件包括制造过程和服役中的铸件、锻件、焊接件、胶接结构等零部件。无损检测方法PART–02二、无损检测方法IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII无损检测方法都是物理方法；根据物理原理的不同，实现无损检测的技术方法多种多样。通常，我们关注的无损检测的技术体系就按照方法使用的物理量及其检测原理来划分。二、无损检测方法（一）声学检测超声检测声发射检测声-超声检测声振检测声成像与声全息检测声显微镜检测等；二、无损检测方法（二）射线检测X射线照相检测、γ射线照相检测、中子射线照相检测、康普顿背散射成像检测、射线计算机层析成像检测、质子射线照相检测、电子射线照相检测等；二、无损检测方法（三）电磁检测涡流检测、电位差和交流场检测、电流微扰检测、漏磁场检测、磁粉检测、巴克豪森（Barkhausen）噪声检测、磁声发射检测、核磁共振检测等；二、无损检测方法（四）渗透检测荧光渗透检测、着色渗透检测等；二、无损检测方法（五）光学检测目视检测、激光全息干涉检测、错位散斑干涉检测等；红外热像检测等。二、无损检测方法（六）热学检测无损检测历史与航空无损检测发展PART–03三、无损检测历史与航空无损检测发展无损检测技术的工业应用大致始于20世纪30年代，有组织地研究开发，始于20世纪40年代初的二次世界大战期间，得到迅速发展则是近三、四十年的事。由于航空和核工业的发展，对产品质量和安全性的要求越来越高，客观上促使无损检测技术得到了迅速发展和广泛应用。当今，无损检测技术在航空、航天、核、民航、船舶、兵器、电力、冶金、特种设备、铁路、汽车、建筑等行业得到了广泛的应用，几乎国民经济各个领域的发展都离不开无损检测技术，其发展程度是一个国家工业发展水平的标志之一，其重要性在全世界已得到公认。三、无损检测历史与航空无损检测发展我国航空无损检测是从1952年重工业部四局（航空工业局）聘请苏联专家来华帮助我们开展航空无损检测工作开始，伴随着第一批航空企、事业单位的创建而诞生和发展起来的。从修理到仿制前苏联军用飞机、发动机的同时，就在许多企、事业单位设立了无损检测工作机构。20世纪70年代，随着涡扇发动机的引进和国产化试制，以及80年代末期和90年代初期飞机、航空发动机行业外贸转包生产的进行，航空工业测方法和标准，引进、研制先进仪器、设备和标准样品，促进了我国航空无损检测事业的发展。三、无损检测历史与航空无损检测发展一般无损检测自动化无损检测定量无损检测开展无损检测新原理、新方法、新技术的研究与应用等利用计算机模拟技术优化检测工艺航空无损检测的基本要求PART–04四、航空无损检测的基本要求2.航空工业的无损检测特点航空材料无损检测（一）同一检测对象，需要综合运用多种无损检测方法

航空工业的无损检测特点（二）无损检测灵敏度要求高，检测难度大

航空工业的无损检测特点（三）无损检测应用无处不在，无损检测管理不断加强

航空工业的无损检测特点无损检测应用设计使用制造灵敏度分辨率可靠性检查、监控原材料半成品成品（三）无损检测应用无处不在，无损检测管理不断加强

航空工业的无损检测特点中国航空工业总公司于1994年11月，在成都召开了首次无损检测工作会议总结和交流航空工业无损检测工作的经验；分析无损检测工作面临的形势和存在的问题，明确主要任务；研究加强无损检测工作的措施，努力提高无损检测技术水平和工作水平，以适应全行业科研生产的需要，推动无损检测工作尽快发展，为航空工业“腾飞”作出新的贡献。（三）无损检测应用无处不在，无损检测管理不断加强

航空工业的无损检测特点1995年初，发布了《中国航空工业总公司关于加强无损检测工作的决定》加强领导，理顺关系，落实责任制；提高认识，强化全过程管理；提高认识，稳定队伍，加强人员培训和考核；依靠科技进步，大力加强无损检测技术研究；加强无损检测标准的制、修订和贯彻实施工作；加强无损检测计量工作，建立健全无损检测校准系统；加强设备更新改造，增强无损检测物质技术基础。（四）无损检测质量控制严谨，检测方法标准及质量管理标准配套

航空工业的无损检测特点1980年，成立航空无损检测鉴委会1981年，制定检测方法标准1986年，行业人员持证上岗1994年，检测标准系列化（五）需要根据实际需求，持续开展无损检测新方法、新技术的研究与应用

航空工业的无损检测特点（1）针对航空产品材料、工艺、结构特点，重视为先进材料、先进工艺和新型结构研究新的无损检测技术、设备、方法和标准。例如（材料）变形钛合金（五）需要根据实际需求，持续开展无损检测新方法、新技术的研究与应用

航空工业的无损检测特点（1）针对航空产品材料、工艺、结构特点，重视为先进材料、先进工艺和新型结构研究新的无损检测技术、设备、方法和标准。例如（工艺）粉末冶金制件（五）需要根据实际需求，持续开展无损检测新方法、新技术的研究与应用

航空工业的无损检测特点（1）针对航空产品材料、工艺、结构特点，重视为先进材料、先进工艺和新型结构研究新的无损检测技术、设备、方法和标准。例如（结构）多层薄壁复杂整体形腔结构（如钛合金中介机匣）（五）需要根据实际需求，持续开展无损检测新方法、新技术的研究与应用

航空工业的无损检测特点（2）以满足型号产品的要求为目标，强调无损检测方法的实用性，相对独立地开展研究与应用，为型号批量生产提供无损检测方法、标准，研究检测设备、元件，开展计量校准工作。例如某发动机、某工程雷达罩、某型飞机无损检测技术研究与应用（五）需要根据实际需求，持续开展无损检测新方法、新技术的研究与应用

航空工业的无损检测特点（3）针对产品损伤容限设计，研究无损检测可靠性评估方法，建立可靠性评估系统，从而提供损伤容限结构寿命计算的前提（以决定初始缺陷尺寸）和制定服役寿命期内结构检测/维修大纲的依据。（六）跟踪无损发展趋势，结合航空实际，开展无损检测新技术研究与应用

航空工业的无损检测特点（1）针对复杂零部件的内部缺陷检测、尺寸测量和密度分析，开展工业CT检测技术的研究与应用。（六）跟踪无损发展趋势，结合航空实际，开展无损检测新技术研究与应用

航空工业的无损检测特点（2）针对动态检测需要，开展声发射检测技术的研究与应用。（六）跟踪无损发展趋势，结合航空实际，开展无损检测新技术研究与应用

航空工业的无损检测特点（3）针对产品在役检测，开展原位检测新技术研究与应用，例如红外热成像检测、错位散斑干涉检测。（六）跟踪无损发展趋势，结合航空实际，开展无损检测新技术研究与应用

航空工业的无损检测特点（4）针对异型表面检测和大面积快速检测，开展阵列换能器技术的研究与应用，例如超声相控阵检测技术和阵列涡流检测技术。（六）跟踪无损发展趋势，结合航空实际，开展无损检测新技术研究与应用

航空工业的无损检测特点（5）针对无损检测工艺的优化，开展计算机模拟技术的研究与应用，例如射线检测计算机模拟技术和超声检测计算机模拟技术。（六）跟踪无损发展趋势，结合航空实际，开展无损检测新技术研究与应用

航空工业的无损检测特点（6）实时射线照相检测（射线实时成像检测）技术的研究与应用。3.航空无损检测的对象航空材料无损检测中国商飞C919于2007年立项，2017年首飞，2023年完成首次商业飞行。01概述02飞机与直升机的组成与功能03飞机制件结构特点04飞机结构材料特点目录CONTENTS05飞机零件制造工艺特点概述PART–01飞机示例（C919）有动力驱动的有固定机翼的而且重于空气的航空器。01.飞机

航空无损检测的主要对象是飞机和直升机一、概述以动力装置驱动的旋翼作为主要升力和推进力来源，能垂直起落及前后、左右飞行的旋翼航空器。02.直升机

航空无损检测的主要对象是飞机和直升机一、概述直升机示例（直15（6吨级）多用途直升机）飞机与直升机的组成与功能PART–02二、飞机与直升机的组成与功能飞机主要组成部分机翼机身尾翼动力装置起落装置二、飞机与直升机的组成与功能飞机的组成及控制示意图二、飞机与直升机的组成与功能

起落架示意图二、飞机与直升机的组成与功能

起落架示意图涡轮喷气发动机涡轮风扇发动机涡轮螺旋桨发动机涡轮轴发动机二、飞机与直升机的组成与功能航空发动机基本结构示意图二、飞机与直升机的组成与功能涡桨发动机涡扇发动机涡喷发动机涡轴发动机二、飞机与直升机的组成与功能直升机的主要组成飞机制件结构特点PART–03（一）结构类型相当广泛三、飞机制件结构特点飞机结构示例（一）结构类型相当广泛三、飞机制件结构特点34m波音747机翼壁板（二）结构相当复杂三、飞机制件结构特点铸造空心无余量涡轮叶片（右CT图）胶接结构示意图（蜂窝胶接结构）（三）大量采用胶接结构三、飞机制件结构特点金属胶接结构蜂窝胶接结构钣金胶接结构复合胶接结构复合材料胶接结构复合材料-复合材料胶接结构复合材料-金属材料胶接结构复合材料-蜂窝芯子胶接结构飞机结构材料特点PART–04轻质、高强度。01.要求（一）机体结构材料四、飞机结构材料特点降低结构重量和提高经济效益。02.目的军用飞机机体结构材料用量对比（结构重量百分数）树脂基复合材料钛合金传统铝合金结构钢飞机型号设计年代钛合金复合材料铝合金结构钢F1419692413917幻影200019692312----F151972272366F18197813124912F11719832510205B219892650196F2219894124115耐高温。01.要求（二）发动机结构材料四、飞机结构材料特点提高发动机推力、推重比。02.目的航空发动机材料用量趋势高温钛合金粉末涡轮盘材料单晶叶片材料550℃~600℃650℃~750℃1050℃~1