无损检测的起源

现代无损检测(NondestructiveTesting，NDT)的起源可以追到一百多年前。随着德国物理学康拉德·伦琴于1895 年发现 X 射线，早在 20 世纪 20 年代，人们就已经开始意识到射线检测可应用于医药领域。

据传，古罗马人曾用面粉和油脂来寻找大理石中的裂纹，而几个世纪后的铁匠们在锤炼金属成型时，则根据其发出的声波来分辨不同的金属圆环。然而，最早将无损检测技术应用于实际生产的是 1868 年英国的 Saxby，利用指南针的磁性来检测枪管里的裂缝。

无损检测在二战以及二战后一段时期里被证明非常重要，对大范围的工业化生产是不可或缺的。那一时期，NDT 主要用来检测产品是否合格。随着战争的结束以及无损检测技术的发展，无损检测在降低次品率的同时也慢慢突显其经济效益。之后，无损检测技术的应用直接关系到工业生产的安全、新材料的开发和更高产品可靠性的要求。

今天，无损检测技术广泛地应用航空航天工业。尽管破坏性试验是检测一个部件的组织结构和性能最简单的方法，但这显然并不能适用于所有的情况。对于一些大体积、低成本的部件，或许可以牺牲一部分来进行破坏性试验以得到试验结果，但是对于航空航天工业中使用的小体积、高成本的部件，这并不是一种可行之道。英国无损检测协会提出，无损检测由于其在生长过程中不可替代的作用，而成为许多航空航天公司的必修课。

无损检测在航空航天领域的应用

现代无损检测与评估技术是航空航天产品全寿命周期中质量控制和降低综合成本的核心支撑技术，涉及航空航天产品的结构设计、材料研究与制备、工艺研究与优化、结构件制造与装配及整机服役和结构修理的完整产业链。

在开发过程中，研究人员可能会使用NDT来帮助开发用于飞机的轻质且更灵活的材料和结构;

在飞机制造业中，使用无损检测方法评估结构或部件的完整性和损伤状况;

在飞机投入使用后，无损检测是检测飞机健康状况的重要方法，如金属疲劳和材料应力问题。

无损检测方法在检测部件时不会破坏材料，可为航空公司节约维修成本、缩短停场时间，有利于航空公司的飞机尽快投入运营。

无损检测可检测飞机的所有部分出现的任何损伤，包括确定材料厚度、裂纹、腐蚀、复合材料的脱层和焊接缺陷等，同时也可检测整架飞机。统计数据显示，用于机体的无损检测占民用飞机无损检测的70%~80%，剩余20% 左右的检测是用于发动机和其他相关部件。

无损检测技术详解

据美国无损检测学会称，最常用的6 种检测方法是磁粉检测、液体渗透检测、射线检测、超声检测、涡流探伤和目视检查。这些方法均适用于航空领域。2014年无损检测的市值为14 亿美元。

目视检查是最古老、最简单的无损检测方法。人们常说人眼是最强大的NDT工具。目视检查飞机结构和部件是否损坏，例如裂缝，腐蚀和不对准，通常是出现问题的最初迹象。从放大镜和镜子到用于观察难以到达的地方的视频内窥镜，电荷耦合装置和远程观察系统，使用各种设备进行视觉检查。

磁粉检测通常应用于铁磁材料的检测，其工作原理是通过分析当工件被磁化后表面磁粉粒子的排布来检测是否存大缺陷。

超声检测(Ultrasonic Testing，UT)是航空航天里常用的一种近表面技术。UT也广泛应用于医药卫生领域，它的工作方式是把超声波对准待测的工件。通常声波会穿过工件，但是当经过工件里的缺陷或者不同材料成分的界面时便会发生反射。通过分析反射声波便可以得到材料内部的缺陷信息。

涡流探伤检测是一种可以检测机体、结构部件、螺栓孔等表面裂纹和腐蚀以及导电材料缺陷的检测技术。在波音747 的无损检测手册中，涡流探伤占了一半的篇幅，由此可以看出，涡流探伤检测在维修中非常重要。

另外一项同样广泛应用于医疗行业的NDT技术是射线检测技术，通常称为X射线检测。射线检测是通过使用X射线和γ 射线检测缺陷，其使用已超过100 多年。尤其适用于焊缝的完整性检测。

无损检测现状和发展趋势

北美和欧洲是当前最成熟的航空无损检测市场，这些地区有很多能够提供全方位无损检测服务的维修企业和独立第三方企业。

为了确保在制造、组装和服役期间的高质量和安全性标准，一些国际组织为无损检测方法制定了标准。其中包括美国无损检测学会(ASNT)、ISO和ASTM International(美国测试和材料学会)等机构。

不过，无损检测并不是一尘不变的，飞机材料的改变也会影响对其的要求。铝曾经是全球最常用的飞机制造材料，但现在其用量远低于十年前。相比之下，更多的碳纤维复合材料被用于飞机制造中，给无损检测带来了新的要求和挑战。

因为复合材料结构更为复杂，由多层和多种元素组成，制成的零件发生厚度变化和弯曲的现象非常常见，而且这类部件极易出现故障。