[发明专利]一种飞机缺陷评估用的对比试块及其使用方法

说明书

本发明涉及飞机缺陷评估领域，具体是一种飞机缺陷评估用的对比试块及其使用方法，具体为水平筋条、竖直筋条与壁板交接汇合处切割外部线条吻合的三角状对比试块，对比试块上设置有用于标记缺陷的标记一‑标记九，对比试块上的筋条部位设置有用于装配螺栓的若干组螺栓孔，其具体使用步骤如下：S1：选取原材料；S2：在标记七‑标记九标记位置加工；S3：螺栓孔处标记七‑标记九标记位置表面水平方向和竖直方向分别加工缺陷；S4：飞机筋条和R角涡流探伤；通过设置对比试块达到更加精确地评估缺陷的风险水平，为飞机结构修理和寿命评估提供重要的数据支撑，针对曲率小于4的R弧形内表面和螺栓垫片处外露2‑4mm这种特殊的缺陷尺寸设计。

技术领域

本发明涉及飞机缺陷评估领域，具体是一种飞机缺陷评估用的对比试块及其使用方法。

背景技术

中华人民共和国航空行业标准《涡流检测》标准号“HB 20193-2014”第4.4.4.2.2条规定，“对近表面缺陷的涡流检测，对比试样的材料和状态应与被检件相同；或电导率、表面状态、形状以及人工缺陷的位置应与被检件相近”，并且该标准附录A给出了一种铝合金标准试样的尺寸和公差，该试块适用于大平面区域缺陷检验结果再现，缺点是不适用于特殊结构形状部位的检测灵敏度调试和缺陷大小评估，如大曲率或R角内弧表面部位。检测区域结构外形和位置影响涡流检测过程中涡流场的分布和密度，造成设备误报警和检测结果不可靠。特别是飞机机体结构复杂多变，飞机中央翼、平尾和垂尾等结构部位上水平筋条、竖直筋条和壁板连接处均采用圆弧过渡的方式进行连接，该些部位是表面疲劳裂纹高发区域。对于该特殊形状区域缺陷涡流检测灵敏度的调试和缺陷大小评估的参考的试块和使用方法目前还没有适用的国家标准和行业标准。

航标“HB 20193-2014”附录A给出的一种铝合金标准试样的另一个缺点是没有充分考虑到缺陷长度相对涡流检测探头外径比值的大小对于涡流检测缺陷检出灵敏度和缺陷大小评估的影响。当缺陷长度小于等于探头外径时，同等大小缺陷信号减弱，此类缺陷在机体结构疲劳裂纹中经常出现。对于飞机结构表面疲劳裂纹缺陷检测通常采用屏蔽式高频点探头进行涡流检测，探头外径2～4mm。机体结构螺栓孔处螺栓垫片装配完成后，缺陷外露2～4mm。为此，需要专门设计合适缺陷尺寸和特殊位置的对比试块，研究使用方法，保证缺陷更加合理地评估。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种飞机缺陷评估用的对比试块及其使用方法。

一种飞机缺陷评估用的对比试块，具体为水平筋条、竖直筋条与壁板交接汇合处切割外部线条吻合的三角状对比试块，对比试块上设置有用于标记缺陷的标记一-标记九，对比试块上的筋条部位设置有用于装配螺栓的若干组螺栓孔。

一种飞机缺陷评估用的对比试块的使用方法，其具体步骤如下：

S1：从报废的飞机中央翼中选取水平筋条、竖直筋条与壁板交接汇合处切割基材作为试块制作的原材料；

S2：在标记一-标记九标记位置加工9个缺陷；

S3：螺栓孔处所示标记七-标记九标记位置表面水平方向和竖直方向分别加工缺陷，标记七-标记九标记位置加工完缺陷后，3处位置装配统一规格螺栓和垫片，使得标记七-标记九位置水平方向外露出垫片外裂纹长度2mm，竖直方向外露出垫片外裂纹长度为4mm；

S4：飞机筋条和R角涡流探伤：

a：首先使用高频涡流点探头KAS-34H-66.10.1，探头外径尺寸为3mm，分别在七号缺陷和一号缺陷位置标定检测灵敏度；

b：探伤飞机筋条时，调节涡流设备参数，探头轻轻划过七号缺陷，信号阻抗幅值达到屏幕满刻度的20％时为刚好，此时可以检测飞机筋条表面质量状况；

c：当扫查飞机筋条表面涡流设备屏幕出现幅值信号时，比对信号是否达到20％幅值，使用高频点探头轻轻重复来回扫查缺陷，观察信号幅值；