近年來，隨著航空工業(yè)對無損檢測需求的不斷提高，激光散斑、激光超聲、紅外熱像、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等無損檢測新技術(shù)在航空工業(yè)中的應用研究蓬勃展開。本文在闡述了激光散斑、激光超聲、紅外熱像、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等無損檢測新技術(shù)的機理與特點的基礎上，簡要介紹和評述了它們在航空工業(yè)中的應用現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢。

眾所周知，在航空工業(yè)中采用無損檢測，對于保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低原材料的損耗，具有十分重要的意義。隨著新材料、新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)在飛行器中的廣泛應用。激光散斑、激光超聲、紅外熱像、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等無損檢測新技術(shù)應運而生。

這些無損檢測新技術(shù)均具有顯示直觀、檢測速度快、檢測效率高，以及可實現(xiàn)非接觸、遠距離及大面積檢測等特點，彌補、克服了常規(guī)無損檢測技術(shù)的檢測難點或應用局限，有著廣闊的應用前景。

1、各種無損檢測新技術(shù)在航空工業(yè)中的應用

1.1 激光散斑檢測技術(shù)

縱觀激光檢測技術(shù)的發(fā)展歷史，經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段。

20世紀80年代，出現(xiàn)了激光全息技術(shù)，雖具有靈敏度高的優(yōu)點，也存在著干版化學處理繁瑣、必須在隔振臺和一定暗室條件下才能工作的缺點。通過CCD攝像機取代干版、隔振性能改善等一系列改進，出現(xiàn)了電子散斑干涉技術(shù)(ESPI)，但其還不能適應現(xiàn)場檢測的需要。

目前已進入到激光錯位散斑技術(shù)時代。

激光散斑檢測技術(shù)是利用激光干涉原理，測量物體表面的離面位移，通過選用適當?shù)募虞d方式(加熱、真空、加壓、振動等)，使激光超聲檢測復雜型面零件缺陷處產(chǎn)生與正常部位不一樣的離面位移，從而在檢測圖像中顯示出來。具有非接觸檢測、微米級能可靠檢測、變形信息二維實時顯示、能檢測出緊貼性脫粘缺陷、高靈敏度和高效率的優(yōu)點。

1.2 激光超聲檢測技術(shù)

激光超聲檢測技術(shù)是一種將激光技術(shù)與聲學技術(shù)相結(jié)合的無損檢測新技術(shù)，其研究始于1962年，通過高能脈沖激光加熱被測件表面一點，瞬間熱膨脹產(chǎn)生超聲波向內(nèi)部傳播，再利用光學干涉系統(tǒng)檢測表面返回的振動信號。

激光超聲檢測技術(shù)機理

與傳統(tǒng)超聲檢測技術(shù)相比，其最主要的優(yōu)點是非接觸檢測，消除了傳統(tǒng)超聲檢測技術(shù)中耦合劑的影響；超聲傳播方向與激發(fā)用激光脈沖的入射方向無關(guān)，適合檢測復雜型面；探測激光束可被聚焦成非常小的點，具有微米量級的空間分辨率；加之又是一種寬帶檢測技術(shù)，能精確測量超聲位移。

基于激光超聲技術(shù)的非接觸、遙測、寬帶等特點，在航空工業(yè)中，主要應用于新型薄膜材料、復雜形狀表面結(jié)構(gòu)，以及高溫、高壓、有毒等惡劣環(huán)境下的無損評估，如飛機整體機身的快速激光超聲成像、復雜型面飛機零件檢測等，復雜型面飛機零件的激光超聲檢測圖像。

1.3 紅外熱像檢測技術(shù)

紅外熱像檢測技術(shù)是通過特定加熱方式使缺陷處產(chǎn)生與正常部位的溫度差，使用紅外熱像儀監(jiān)測表面溫度，從而發(fā)現(xiàn)缺陷，并以視頻方式記錄下來。

紅外熱像法檢測機理

1.4　微波與金屬磁記憶檢測技術(shù)

微波檢測技術(shù)始于20世紀60年代，經(jīng)歷了從早期的微波探傷儀、微波顯微鏡到探地雷達，直至對目標進行成像和識別的發(fā)展過程。它是基于電磁波的介質(zhì)特性與反射透射率之間的關(guān)系及定位方程的原理進行檢測的，具有非接觸、非破壞、非電量、非污染的優(yōu)點。特別是微波在復合材料中的穿透力強、衰減小，克服了超聲波和X射線等常規(guī)檢測技術(shù)的局限，如X射線技術(shù)檢測平面型缺陷困難。在航空工業(yè)中主要用于雷達天線罩、火箭發(fā)動機殼體等復合材料構(gòu)件如氣孔、疏孔、樹脂開裂、分層和脫粘等缺陷的檢測。

2、未來航空工業(yè)無損檢測新技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著航空工業(yè)檢測需求的不斷提高，越來越多的無損檢測新技術(shù)正逐漸成為航空工業(yè)無損檢測保障體系中的新成員，它們彌補了常規(guī)無損檢測技術(shù)的檢測難點，有著廣闊的應用前景，未來航空工業(yè)無損檢測新技術(shù)的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面。

快速、高效、自動化檢測　

為達到提高檢測效率、降低檢測成本的目的，使之更適合未來航空制造業(yè)的需求，提高無損檢測技術(shù)的功效，就必須開展適合航空制造業(yè)快速、高效、自動化檢測的探索研究。據(jù)統(tǒng)計，國外自20世紀90年代后期已開始將無損檢測技術(shù)研究的重點轉(zhuǎn)移到快速、高效、自動化檢測的無損檢測方向，而且有了初步應用成果。與發(fā)達國家相比，目前我國在這方面的差距還很大。

缺陷可視化　

為使缺陷顯示直觀，便于實現(xiàn)對缺陷特征信息的自動、有效的提取和識別，從而為進一步地分析和處置做好前期準備，就必須開展缺陷可視化研究。

適合航空工業(yè)的、采用無損檢測新技術(shù)的設備、設施的自主研發(fā)

要使無損檢測新技術(shù)在航空工業(yè)中獲得更大的效益，在很大程度上是通過一定的無損檢測硬件平臺來實現(xiàn)的。因此，應在充分利用國際技術(shù)平臺但不是盲目地采購實物的基礎上，自主研究和開發(fā)適合航空工業(yè)的、采用無損檢測新技術(shù)的檢測設備、設施。

國內(nèi)航空工業(yè)無損檢測新技術(shù)標準和規(guī)范體系的建立與完善

為獲得一定的技術(shù)支持，以實現(xiàn)檢測結(jié)果的準確、可靠，就必須建立與完善國內(nèi)航空工業(yè)無損檢測新技術(shù)標準和規(guī)范體系。

雖然從現(xiàn)狀看，激光散斑、激光超聲、紅外熱像、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等無損檢測新技術(shù)在航空工業(yè)領域大規(guī)模的應用還有相當長的一段路要走，但隨著檢測技術(shù)的完善、設備性能的提高、價格的降低以及在航空工業(yè)領域應用的逐步深入，可以預見的是，激光散斑、激光超聲、紅外熱像、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等無損檢測新技術(shù)必將獲得越來越廣泛的應用，發(fā)揮更大的作為。

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