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分析复合材料检测技术与标准化

http://www.testrust.com 来源:检测通 时间:2017-04-10

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  在现代制造技术体系中,无论是航空制造,还是精密制造,检测技术的作用和重要性越来越凸显,特别是符合材料制造技术,一方面,集材料—制造于一体;另一方面,制造过程中的综合离散性比金属结构制造明显。一旦因为制造质量问题引发的复合材料结构内部产生超过设计规定的缺陷,可能会直接造成不能交付或者装机。

  因此,在复合材料及其结构制造中,国际上十分注重采用先进有效的检测技术进行质量控制和结构/产品检测。一方面,通过采用先进的检测方法、检测技术及其检测结果。检测器其工艺的符合性,帮助判别所采用的制造方法、制造工艺、制造设备工装、环境条件等是否达到了预期效果和结果,并且根据检测结果犯规,帮助优化制造工艺,生产出高质量高精度高水平的复合材料结构或产品;另一方面,利用各种先进的复合材料检测技术,进行制造质量的控制,通过对复合材料产品或结构的性能、功能、几何特征、内部质量进行检验、检测,帮助判定其是否满足设计要求和结构/产品的验收要求,防止不合格零件或结构的装机使用,影响最终产品的质量和服役安全。

  复合材料检测技术可分为以下几个方面:

  1.理化性能检测,主要是面向复合材料的检测应用;

  2、适用性能检测,主要是面向复合材料及其结构的检测应用;

  3、材料及结构无损检测,主要是面向符合材料及其结构内部缺陷的的非破坏性检测与评估;

  4、结构或者产品几何特征量地检测,主要是面向要交付和装机应用的复合材料结构的外观、尺寸、形位等检测。

  目前用于复合材料的检测技术主要包括:①检测方法;②检测手段;③检测标准等基本要素。通常由于检测结果总与人、机、料、法、环、测等密切有关,为了得到稳定、可靠、准确的检测结果,成功的技术做法是,通过研究和建立复合材料检测技术标准,规范和约束可能影响检测结果的人、机、料、法、环、测等变数。特别复合材料的无损检测,很多时候,检测方法的选择、检测信号研判、检测结果的评价等等都与检测人员的技术阅历、技术经验、专业知识、操作技巧等诸多因素密切有关。为此,只有通过具有非常清晰和针对性及操作性的无损检测标准体系的构建,才能尽量获取一致或相近的检测结果。

  无损检测作为复合材料质量控制的主要技术手段和方法,如何保证其检测方法合理有效、检测过程稳定可控、缺陷评定正确定量、检出结果准确可靠、检测结论科学一致等,尽可能减少来自人、机、料、法、环、测的影响,就显得尤为重要。目前有效的技术途径是通过建立无损检测标准体系,规范、指导和约束复合材料的无损检测全过程。通常是根据复合材料结构的验收要求,建立或制订相应的无损检测方法标准体系,实现对其进行无损检测,可靠地检出规定的超标缺陷。

  由于复合材料及其成型工艺、加工工序、结构特征和属性等不同,缺陷检出要求会随之不同。为此,一方面,需要通过开展针对性的检测方法试验、缺陷可检性验证和缺陷检出能力的验证,并进行相应的检测应用验证;另一方面,为从事同类复合材料或同类工艺或者同类结构设计制造与使用部门或行业提供共识性的检测参考或指导,通常就需要尽可能地将经过适用性验证过的,或者经过一定持续性检测应用积累后的相关的检测方法、检测器材、关键参数选择、缺陷判别、检测程序等技术细节、关键检测过程的控制以及与检测密切相关的人、机、料、法、环、测等要求,通过标准的形式固化下来,以便在相关行业、部门、检测人员之间进行传递,按相同的检测标准,可以得到相同或相近的检测结果和结论。这就需要结合复合材料及其制造过程的特殊性、结构可检性、可能产生的缺陷及其属性、使用环境等,制订相应的复合材料无损检测标准。

  由于复合材料技术的敏感性很强,目前国际市场上仅有少量的通用性复合材料无损检测方面的规范、指南可以在开放式资料平台上有偿获取到,涉及到具体的材料结构的缺陷评估方法、执行标准等技术内核,通常不对第三方提供。因此,具有强烈指导性的复合材料无损检测标准,通常都需要结合自身的复合材料材料、工艺、结构特点和要求及实情,制定相应的复合材料无损检测标准。

  Q/ZHFC复合材料无损检测(CompositesNondestructive Testing - CNDT)标准体系,即Q/ZHFCCNDT标准体系,是在继承和沉淀了近30年的复合材料无损检测专业技术研究成果和长期持续的检测验证应用积累基础上,构建的复合材料无损检测。本文结合目前Q/ZHFC CNDT标准体系的技术特点,介绍了其构架、技术特点、技术内容和相关应用指南等。

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