2015年8月17日,美國(guó)《航空周刊》網(wǎng)站刊文專門(mén)介紹了GE航空公司在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)制造和生產(chǎn)過(guò)程中,日常使用的6種無(wú)損探傷技術(shù)。
無(wú)損檢測(cè)(Non-destructive evaluation,NDE)是在不造成損傷的情況下用來(lái)評(píng)估材料和部件的一種分析技術(shù)方式。為了檢查發(fā)動(dòng)機(jī)部件,美國(guó)通用電氣航空(GE Aviation)公司在辛辛那提的設(shè)施不斷研究和開(kāi)發(fā)出各種不同類型的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。以下圖片是GE公司當(dāng)今采用的6種類型的NDE技術(shù)。
1. 紅外熱成像法——快閃紅外線
通用電氣航空測(cè)試先進(jìn)復(fù)合材料的一種技術(shù)是紅外熱成像??扉W熱成像采用了高速紅外攝像機(jī)在數(shù)秒內(nèi)收集數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的溫度測(cè)量值。這些快閃創(chuàng)建一個(gè)針對(duì)在設(shè)計(jì)中所設(shè)置的嚴(yán)格的需求進(jìn)行評(píng)估的熱影片。熱成像會(huì)檢測(cè)到任何內(nèi)部的特性和材料的均勻性和不均勻性,使研究人員能夠確定和找出材料的潛在缺陷。
2. 超聲波(UT)
UT采用高頻率的聲音來(lái)檢測(cè)表面下的不可見(jiàn)的情況。通用電氣航空使用此技術(shù)來(lái)檢測(cè)由金屬和復(fù)合材料制造的致關(guān)重要的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的內(nèi)部情況。除非出現(xiàn)不連續(xù)性的中斷,可預(yù)測(cè)聲波穿過(guò)材料時(shí)的信號(hào)損失。通過(guò)精心制定的驗(yàn)收準(zhǔn)則對(duì)中斷進(jìn)行評(píng)估。在QTC高分辨率超聲波實(shí)驗(yàn)室支持材料工程師對(duì)前后機(jī)械性能試驗(yàn)檢測(cè)做出反饋和分析,設(shè)計(jì)工程師要做工作是確定特定零件的可檢測(cè)和可接受的準(zhǔn)則,制造工程師要為開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)硬件的檢測(cè)制定計(jì)劃和標(biāo)準(zhǔn)。
3. 自動(dòng)機(jī)器人渦流探傷
渦流是利用電磁場(chǎng)在導(dǎo)電材料中檢測(cè)小的表面和近表面的不可見(jiàn)的情況。 GE開(kāi)發(fā)了一個(gè)演示機(jī)器人單元來(lái)代替對(duì)高壓渦輪(HPT)和風(fēng)扇盤(pán)燕尾槽的手動(dòng)和半自動(dòng)檢查。該技術(shù)提供了一個(gè)系統(tǒng),取代了分別用于單一零件的檢驗(yàn)器材,使初始投資成本較低,使檢測(cè)速度比市場(chǎng)上的其他系統(tǒng)快4到8倍。
4. 輔助缺陷識(shí)別(ADR)
在給定的NDE數(shù)據(jù)作為輸入的情況下,ADR軟件算法協(xié)助異常現(xiàn)象的探測(cè)、識(shí)別、分類和定量。ADR項(xiàng)目減少零組件檢測(cè)和評(píng)估的成本,提高檢測(cè)的質(zhì)量。該軟件輔助渦流、彈頭超聲波、鍛件超聲波、渦輪葉片放射線照相造影、機(jī)翼壁厚的CT檢查和釬焊超聲波檢查。GE航空目前的ADR項(xiàng)目包括VCT渦輪葉片和VCT陶瓷基復(fù)合材料零組件的檢查。
5. 放射線照相術(shù)
放射線照相術(shù)利用X射線檢查發(fā)動(dòng)機(jī)零件的內(nèi)部特征。GE航空采用三維X射線系統(tǒng),提供高品質(zhì)圖像的DR和計(jì)算機(jī)斷層掃描檢查。在體積CT上新的發(fā)展是利用散射校正,提供高清晰度的3D圖像,減少采集時(shí)間。
6. 三維空間測(cè)量法
先進(jìn)的三維空間測(cè)量法利用帶多軸傳感器和旋轉(zhuǎn)部件操縱機(jī)構(gòu)的,基本的3軸坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。坐標(biāo)測(cè)量機(jī)配備接觸式和非接觸式探針,檢查發(fā)動(dòng)機(jī)部件,并找出缺陷。該傳感器能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)探針測(cè)量和光學(xué)視覺(jué)/激光掃描。這些探針提供了幾乎無(wú)限靈活的數(shù)據(jù)收集能力。