无损检测技术在装备中的应用

1　引　言

    随着新材料新工艺的应用以及工件结构日趋复杂,对其检测的难度越来越大。但是材料老化失效是不可避免的,为了确定重要工件的工作状况、工作寿命、预报事故的发生,各国不得不发展新的设备检测方法。对于军事装备和航空设备,其检测的重要性尤其重要。军事装备重要零部件一旦发生实效等故障,就会发生连锁反应,致使整个设备瘫痪,不仅丧失战斗力,而且还会造成人员伤亡。火炮身管在发射过程中产生裂纹,若没有及时检查,最终将导致车毁人亡的重大事故。在航空设备上,各国对航天器的设计提出了更为严格的设计标准,航天规划也不断推动航天系统性能和预期寿命的不断发展。虽然设计时的安全系数较高,但是工作环境对航空设备的要求非常严格,工作中不允许出现一点点差错。如1998年8月到1999年5月的短短的10个月间,美国的3种运载火箭:“大力神”、“雅典娜”、“德尔他”共发生了5次发射失败,造成了30多亿美元的直接经济损失,美国的航天计划受到了严重的打击。所以对航空设备进行检测成为一道促进航天器安全飞行的必备手续。

2　现代无损检测技术

    检测技术是现代信息社会的重要技术基础,与现代生产和科学技术相结合,几乎渗透到人类的一切活动领域。它的原理、方法和手段直接决定了信息技术系统的功能和质量。无损检测是检测技术的一个重要组成部分,它牵涉到材料和结构件的均匀性、质量和使用可靠性。无损检测技术是在不损伤被测物体的结构性能和使用性能的基础上,利用声、光、电、热、磁和射线等与物质相互作用的特点,对重要零部件能进行检测和测量,探测材料和构件设备的各种内部或表面缺陷,判断其位置、大小、形状和种类,并对材料性能进行评价。它主要应用在三个方面:确定未预料负荷所产生的故障、进行结构分析并对工件进行寿命预测、对超过设计寿命的构件进行检查。由上所述,无损检测不仅是对构件进行检查,还对其进行预测评价,现代无损检测技术已经向无损评价方向上发展。无损检测所涉及的问题如图1所示。

    随着现代工业、军事和航空领域对无损检测的要求越来越高,各国对无损检测的投入也不断加大,近年来,各种无损检测设备、仪器也有了较大的发展,尤其是一些高新技术进入到无损检测领域,无损检测设备向微型化、智能化、图像化方向发展,使得操作更简便,显示更清晰直观、判断更准确,并可以对新型材料和复杂结构工件进行检测,如对复合材料的检测、对合金材料的检测、对不规则工件的检测等等,下面就针对这些材料的检测方法作简要介绍。