張亞榮，鐘麗英，張敬彤，陳 鑫，薛 磊

（中航飛機(jī)股份有限公司漢中飛機(jī)分公司，漢中 723215）

在飛機(jī)定期或不定期的維護(hù)和檢查中，檢測(cè)出結(jié)構(gòu)件存在的缺陷是消除飛行中故障隱患的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。飛機(jī)無損檢測(cè)手冊(cè)是向用戶交付飛機(jī)時(shí)的隨機(jī)資料，它規(guī)定了在飛機(jī)的某一部位或某一零件上，采用無損檢測(cè)方法完成檢測(cè)，還給出有關(guān)的操作說明、注意事項(xiàng)以及參考資料等。

由于渦流檢測(cè)［1］方法對(duì)工件表面或近表面的缺陷有較高的檢測(cè)靈敏度，且在一定范圍內(nèi)具有良好的線性顯示，可對(duì)不同大小的缺陷進(jìn)行評(píng)價(jià)；也可對(duì)工件的狹小區(qū)域、深孔壁（包括管壁）等進(jìn)行檢測(cè)，且檢測(cè)儀器輕便，適用性強(qiáng)，相比磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)法，其不僅便攜，而且可以在飛機(jī)未拆開的狀態(tài)下及涂有覆層的部件上進(jìn)行檢測(cè)，因此作為飛機(jī)維修時(shí)的主要方法被廣泛地應(yīng)用于飛機(jī)的大修中。

1 渦流檢測(cè)對(duì)比試塊的用途

渦流檢測(cè)對(duì)比試塊主要是用于建立評(píng)價(jià)被檢產(chǎn)品質(zhì)量符合性的標(biāo)準(zhǔn)，以對(duì)比試塊上人工缺陷作為判定該產(chǎn)品經(jīng)渦流檢測(cè)是否合格的依據(jù)。對(duì)比試塊的形狀相對(duì)被檢產(chǎn)品必須具有代表性。由于飛機(jī)大修時(shí)主要是對(duì)疲勞裂紋等的檢測(cè)，檢測(cè)對(duì)象一般為飛機(jī)蒙皮，螺栓孔孔壁等；因此，對(duì)比試塊主要為平面試件和帶有螺栓孔的零件。一般在缺陷加工時(shí)主要出現(xiàn)孔型缺陷和槽型缺陷?？仔腿毕莸膶?duì)比試塊能較好代表穿透性孔洞，槽型缺陷的對(duì)比試塊能較好代表以細(xì)長(zhǎng)裂紋為主的自然缺陷。

基于上述原則，同時(shí)結(jié)合具體的檢測(cè)零件，筆者設(shè)計(jì)了飛機(jī)維修中常用的三種渦流檢測(cè)對(duì)比試塊［2］。

2 對(duì)比試塊設(shè)計(jì)

2.1 Ⅰ型試塊

Ⅰ型試塊含有長(zhǎng)度不小于2 mm，深度不小于0.2mm 的表面或近表面裂紋以及弧面為R5 和R10的表面或近表面裂紋，具體尺寸如圖1 所示。Ⅰ型試塊材料為L(zhǎng)Y12－CZ，人工槽寬（0.13±0.01）mm，槽深允許誤差為±0.1mm。在檢查飛機(jī)鋁蒙皮鉚接處的裂紋時(shí)，對(duì)于平面小部位的劃傷、凹坑，一般采用90°直角筆式線圈（如圖2 所示），在對(duì)比試塊的三條深度分別為0.2，0.4，0.8mm的刻槽上調(diào)整靈敏度；對(duì)于弧度較小的R5和R10部位的劃傷、凹坑，一般采用90°直角筆式線圈，在對(duì)比試塊的R5和R10弧面上的深度分別為0.8，1.0，1.2 mm 的刻槽上 調(diào)整靈敏度和儀器參數(shù)。對(duì)于平面及較大弧度的弧面內(nèi)出現(xiàn)較大面積的蹭傷，則采用平探頭（如圖3 所示）在對(duì)比試塊的三條深度分別為0.2，0.4，0.8 mm 的刻槽上調(diào)整靈敏度和儀器參數(shù)。

圖1 Ⅰ型試塊尺寸示意

圖2 90°直角筆式線圈

2.2 Ⅱ型試塊

Ⅱ型試塊主要用于螺栓孔、鉚釘孔及弧面為R15和R20的表面或近表面裂紋的檢測(cè)，具體尺寸如圖4所示。在檢查機(jī)翼大梁、桁條與機(jī)身框架連接部位緊固件孔（螺栓孔和鉚釘孔）周圍產(chǎn)生的疲勞裂紋時(shí)，根據(jù)螺栓孔尺寸的大小選擇相應(yīng)尺寸端部開叉的螺栓孔檢測(cè)線圈（如圖5所示）。

圖3 平線圈

圖4 Ⅱ型試塊尺寸示意

圖5 螺栓孔檢測(cè)線圈

2.3 Ⅲ型試塊

Ⅲ型試塊主要用于檢測(cè)夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的橫向裂紋和縱向裂紋，具體尺寸如圖6所示。一般采用90°直角筆式線圈；材料為L(zhǎng)Y12－CZ；a～h人工槽長(zhǎng)：10±0.5mm；i～l人工槽長(zhǎng)：30±0.5 mm。人工槽寬：0.13±0.01mm，人工槽深：1.0±0.1mm。

3 典型應(yīng)用

檢測(cè)某型機(jī)結(jié)構(gòu)連接螺栓孔（φ8 mm）孔壁有無深度大于0.2mm 裂紋，材料為L(zhǎng)Y12。

圖6 Ⅲ型試塊尺寸示意

3.1 儀器及試塊

檢測(cè)儀器為：MIZ－21B型渦流檢測(cè)儀。對(duì)比試塊：選用上述的Ⅱ型試塊。

3.2 參數(shù)的選擇

檢測(cè)頻率：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GJB 2908－1997［3］中附錄C金屬材料的標(biāo)準(zhǔn)透入深度和檢測(cè)頻率的確定，檢測(cè)材料為L(zhǎng)Y12，要求發(fā)現(xiàn)深度大于0.2 mm 的裂紋，查閱表C1，滲透深度在0.19～0.38 mm 時(shí)，檢測(cè)頻率選擇范圍為100～400kHz，具體以實(shí)測(cè)值為準(zhǔn)。

檢測(cè)靈敏度：按照標(biāo)準(zhǔn)GJB 2908規(guī)定，靈敏度的選擇以線圈通過對(duì)比試塊上φ8mm 孔內(nèi)0.2mm 人工缺陷時(shí)，人工缺陷信號(hào)與噪聲信號(hào)比不小于3時(shí)的增益作為基準(zhǔn)靈敏度。

信號(hào)水平和垂直分量的顯示比例選擇以在阻抗平面圖中正確顯示缺陷信號(hào)，便于識(shí)別和分析缺陷為準(zhǔn)。

檢測(cè)線圈沿被檢件掃查的行距應(yīng)不大于檢測(cè)線圈磁芯直徑的3 倍，檢測(cè)速度不宜超過20 m／min（333mm／s）。

3.3 檢測(cè)過程

（1）去除螺栓孔內(nèi)的油污，連接好儀器，接通電源，使儀器處于工作狀態(tài)，預(yù)熱15min。

（2）儀器調(diào)試參數(shù)：頻率為175kHz；增益為48dB；V／H（垂直水平分量比）為10／10。

（3）將φ8mm的螺孔探頭置于Ⅱ型試塊相應(yīng)的螺栓孔內(nèi)，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)線圈，如能檢測(cè)出0.2mm 深的人工刻槽，則視為儀器系統(tǒng)靈敏度處于正常工作狀態(tài)。

（4）輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)線圈，360°掃查整個(gè)螺栓孔內(nèi)壁；掃查區(qū)域要完全覆蓋規(guī)定的檢測(cè)部位及范圍，探頭線圈始終要垂直于被測(cè)面，探頭移動(dòng)速度和用力要均勻，掃描速度不大于150mm／s。

（5）正常情況下屏幕上阻抗圖幅值應(yīng)在水平提離線附近變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)高幅值的圖像和其他異常訊號(hào)響應(yīng)時(shí)，要在該部位反復(fù)掃描，儀器的檢測(cè)結(jié)果如圖7所示。

圖7 檢測(cè)結(jié)果

4 結(jié)語

渦流檢測(cè)作為飛機(jī)服役過程中的定期維護(hù)檢修的一種主要方法，是保證飛機(jī)質(zhì)量的重要手段。而渦流檢測(cè)對(duì)比試塊人工缺陷的設(shè)計(jì)能否真實(shí)表征被檢件缺陷就顯得尤為重要。在實(shí)際的檢測(cè)過程中，還需要根據(jù)具體的檢測(cè)對(duì)象來設(shè)計(jì)和加工對(duì)比試塊，以確保對(duì)比試塊能夠真實(shí)反映被檢件的缺陷類型和特征。

［1］國防科技工業(yè)無損檢測(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證培訓(xùn)教材編審委員會(huì)編.渦流檢測(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［2］任吉林，林俊明.電磁無損檢測(cè)［M］.北京：科學(xué)出版社，2004.

［3］GJB 2908－1997渦流檢驗(yàn)方法［S］.