編制說(shuō)明《民用飛機(jī)超聲檢測(cè)、渦流檢測(cè)金屬對(duì)比試塊技術(shù)要求》

一、編制工作概況1任務(wù)來(lái)源民用飛機(jī)零部件的制造驗(yàn)收、結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)與評(píng)價(jià)都需要采用無(wú)損檢測(cè)手段。其中渦流檢測(cè)（ET）和超聲檢測(cè)（UT）方法是民用飛機(jī)金屬零部件或結(jié)構(gòu)件最常用的無(wú)損檢測(cè)方法，尤其是在飛機(jī)運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段中，采用這兩種檢測(cè)方法實(shí)施檢測(cè)的結(jié)構(gòu)約占全機(jī)的90%。而兩種方法都必須使用對(duì)比試塊來(lái)調(diào)整檢測(cè)靈敏度和掃查范圍，評(píng)定缺陷或損傷的當(dāng)量尺寸并保證檢測(cè)結(jié)果的再現(xiàn)性。而金屬結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)、制造、使用及維護(hù)需要詳細(xì)、明確的規(guī)定，以確保飛機(jī)在零部件制造、試驗(yàn)試飛及運(yùn)營(yíng)維護(hù)等各階段得到有效、可靠的檢測(cè)保障。基于此類需求，中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院牽頭向中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱：CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)）提出《民用飛機(jī)超聲檢測(cè)、渦流檢測(cè)金屬對(duì)比試塊技術(shù)要求》立項(xiàng)申請(qǐng)，經(jīng)審查后批準(zhǔn)立項(xiàng)，項(xiàng)目編號(hào)為CSTM-SQ-2021-00206，歸口管理委員會(huì)為CSTM/FC66民機(jī)材料領(lǐng)域委員會(huì)。2起草單位本標(biāo)準(zhǔn)的牽頭起草單位是中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，參與起草單位為上海材料研究所。3主要工作過(guò)程2021年3月成立《民用飛機(jī)超聲檢測(cè)、渦流檢測(cè)金屬對(duì)比試塊技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，根據(jù)工作組成員專業(yè)方向確定分工，制定標(biāo)準(zhǔn)工作計(jì)劃；2021年4-5月整理國(guó)內(nèi)外民機(jī)型號(hào)金屬結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)程序及對(duì)比試塊的相關(guān)參數(shù)，組織工作組成員召開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)討論標(biāo)準(zhǔn)制定的具體內(nèi)容和指標(biāo)，形成標(biāo)準(zhǔn)草案；2021年6-9月形成標(biāo)準(zhǔn)提案向CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)提交立項(xiàng)申請(qǐng)，論證項(xiàng)目可行性進(jìn)行立項(xiàng)審定答辯，9月15日由CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)發(fā)布立項(xiàng)公告正式立項(xiàng)；2021年10月修改完善標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，形成征求意見(jiàn)稿，公開(kāi)征求意見(jiàn)。二、標(biāo)準(zhǔn)制修訂原則本標(biāo)準(zhǔn)的制定主要遵循以下原則：（1）編寫(xiě)格式遵循GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定；（2）注意標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的完整性、準(zhǔn)確性，條理清楚、相互協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)容全面，簡(jiǎn)明易懂，便于應(yīng)用。三、國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析與金屬材料對(duì)比試塊相關(guān)的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)有MIL-HDBK-1823無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)評(píng)估和AMS-STD-2154變形金屬超聲檢測(cè)，這兩份標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)通用對(duì)比試塊的分類進(jìn)行了說(shuō)明，沒(méi)有對(duì)對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)、制造、記錄和維護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。與金屬材料對(duì)比試塊相關(guān)的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T-CAMAC0003-2020超聲檢測(cè)和T-CAMAC0002—2020渦流檢測(cè)，這兩份標(biāo)準(zhǔn)僅有對(duì)對(duì)比試塊的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征等內(nèi)容的通用規(guī)定，沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)及制作的要求。總之，國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中通常只針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試塊有詳細(xì)規(guī)定，但未對(duì)對(duì)比試塊做詳細(xì)技術(shù)要求上的規(guī)定，適用性及使用性不強(qiáng)，且沒(méi)有明確其使用條件及方法，不能充分滿足民用飛機(jī)無(wú)損檢測(cè)高可靠性的要求以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求（包括結(jié)構(gòu)形式、允許損傷尺寸等）。四、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容確定的論據(jù)1范圍范圍的編制格式遵循GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)超聲檢測(cè)和渦流檢測(cè)對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)、人工缺陷制作、驗(yàn)收評(píng)價(jià)、定期校驗(yàn)、使用維護(hù)、質(zhì)量控制等方面的要求做明確和詳細(xì)的規(guī)定，期望解決飛機(jī)在設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)營(yíng)維護(hù)等各階段無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠得到有效、可靠的實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)適用于民用飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)零部件的無(wú)損檢測(cè)。2規(guī)范性引用文件規(guī)范性引用文件引導(dǎo)語(yǔ)參考GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定，列出了本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用的文件編號(hào)及名稱。3術(shù)語(yǔ)和定義本部分基于超聲檢測(cè)和渦流檢測(cè)術(shù)語(yǔ)規(guī)范，規(guī)定了適用于本標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)定義，包括：對(duì)比試塊、傳輸修正、缺陷、不連續(xù)、渦流檢測(cè)。4分類無(wú)論是超聲檢測(cè)還是渦流檢測(cè)，對(duì)比試塊根據(jù)檢測(cè)方法、檢測(cè)位置、結(jié)構(gòu)外形的不同，可以分為多種類型，不同類型的試塊在設(shè)計(jì)階段的技術(shù)要求可能會(huì)存在差異。半部分對(duì)超聲檢測(cè)、渦流檢測(cè)對(duì)比試塊進(jìn)行簡(jiǎn)要分類。4一般要求4.1材料要求為保證離位驗(yàn)證試驗(yàn)盡可能接近原位檢測(cè)的結(jié)果，對(duì)比試塊需要與被檢結(jié)構(gòu)具有相同的電學(xué)/聲學(xué)特性，對(duì)比試塊的化學(xué)成分、材質(zhì)、表面狀態(tài)和原材料的熱處理狀態(tài)要求與被檢結(jié)構(gòu)相同或相近。超聲檢測(cè)對(duì)比試塊的材料聲學(xué)特性（如衰減，聲速、聲阻抗、噪聲等）應(yīng)與被檢件相同。當(dāng)對(duì)比試塊與被檢件之間存在聲傳輸特性的差異時(shí)，應(yīng)考慮進(jìn)行聲傳輸修正。修正值一般可通過(guò)比較試塊的底面反射幅值與被檢件相等厚度部位的底面反射幅值的分貝差來(lái)確定。不同渦流檢測(cè)方法的對(duì)比試塊的材料具有不同的要求。高頻渦流檢測(cè)的是被檢件的表面，通常與被檢件的幾何結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，因此高頻渦流的對(duì)比試塊可以高度通用化，所使用的的材料只要電學(xué)、磁學(xué)特性與被檢工件接近即可（例如，檢測(cè)飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)表面表面均可采用同一塊7075鋁合金制成的高頻渦流表面對(duì)比試塊）。低頻渦流通常用于檢測(cè)多層板連接結(jié)構(gòu)的內(nèi)部損傷，需要考慮被檢結(jié)構(gòu)的厚度，因此對(duì)比試塊不能通用，材料應(yīng)盡可能與被檢件相同。當(dāng)不能滿足上述條件時(shí)，渦流檢測(cè)用對(duì)比試塊材料應(yīng)與被檢件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率和合金成分盡可能接近。4.2工藝控制為保證與被檢結(jié)構(gòu)的物理性能相同，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無(wú)損檢測(cè)對(duì)比試塊制造過(guò)程中的工藝控制，除非工程技術(shù)文件另有規(guī)定，對(duì)比試塊的熱處理、表面處理及裝配等工藝應(yīng)與被檢結(jié)構(gòu)一致。4.3檢測(cè)設(shè)備制造完成后，需要對(duì)對(duì)比試塊進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，以確保加工的準(zhǔn)確性。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了所使用的的檢測(cè)設(shè)備的要求，用于驗(yàn)收的檢測(cè)設(shè)備性能應(yīng)具備檢測(cè)出相關(guān)類型缺陷的能力，并經(jīng)檢定合格或校準(zhǔn)。4.4檢測(cè)人員為保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性，本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)驗(yàn)收對(duì)比試塊的檢測(cè)人員的資質(zhì)提出了規(guī)定，要求具備NAS410或其他等效標(biāo)準(zhǔn)要求相關(guān)專業(yè)的Ⅱ級(jí)及以上技術(shù)資格證書(shū)。4.5質(zhì)量控制制造完成后，應(yīng)檢驗(yàn)對(duì)比試塊是否符合技術(shù)圖樣中的規(guī)定，確保對(duì)比試塊的質(zhì)量滿足使用要求。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定出廠驗(yàn)收的對(duì)比試塊在交付時(shí)應(yīng)隨產(chǎn)品提供原材料合格證明文件、檢驗(yàn)記錄、檢驗(yàn)報(bào)告及產(chǎn)品合格證明文件等相關(guān)證明資料，檢驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)至少包括人工缺陷的相對(duì)位置、人工缺陷尺寸，需經(jīng)相關(guān)檢定部門檢定、)表面粗糙度及外形尺寸。5設(shè)計(jì)要求5.1人工缺陷為模擬實(shí)際被檢結(jié)構(gòu)真實(shí)產(chǎn)生的損傷，需要在對(duì)比試塊上加工人工缺陷，以確保有效評(píng)定缺陷或損傷的當(dāng)量尺寸并保證檢測(cè)結(jié)果的再現(xiàn)性。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)在對(duì)比試塊設(shè)計(jì)圖樣上標(biāo)注出需檢定或校準(zhǔn)人工缺陷的參數(shù)，人工缺陷的大小和位置應(yīng)與被檢結(jié)構(gòu)相同。5.2試塊設(shè)計(jì)對(duì)比試塊應(yīng)當(dāng)充分還原實(shí)際被檢結(jié)構(gòu)的幾何狀態(tài)，以保證離位檢測(cè)結(jié)果與原位檢測(cè)結(jié)果的匹配性，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)比試塊在設(shè)計(jì)階段的要求事項(xiàng)，對(duì)于可能影響檢測(cè)結(jié)果的外形幾何特性（例如曲率、厚度等）與被檢區(qū)域的幾何特性應(yīng)保持一致，并規(guī)定了設(shè)計(jì)圖樣必須包含的信息。6制作要求為保證制造過(guò)程中對(duì)比試塊的質(zhì)量完好，本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無(wú)損檢測(cè)對(duì)比試塊的制造方式、制造環(huán)境及粗糙度提出了要求。7驗(yàn)收評(píng)價(jià)制造完成后，需要對(duì)對(duì)比試塊進(jìn)行驗(yàn)收，以確保對(duì)比試塊符合技術(shù)圖樣提出的要求。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了驗(yàn)收的方式、內(nèi)容及合格標(biāo)準(zhǔn)。8標(biāo)識(shí)不同的對(duì)比試塊通過(guò)標(biāo)識(shí)來(lái)識(shí)別，對(duì)比試塊的使用周期較長(zhǎng)，因此對(duì)比試塊的標(biāo)識(shí)應(yīng)滿足較長(zhǎng)時(shí)間不易損壞。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了標(biāo)識(shí)的介質(zhì)、方式、內(nèi)容。9使用與維護(hù)對(duì)比試塊需要正確的使用與維護(hù)，以保證長(zhǎng)時(shí)間完好。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)對(duì)比試塊的使用、維護(hù)、存儲(chǔ)、校驗(yàn)及作廢提出了規(guī)定。五、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況無(wú)損檢測(cè)伴隨民機(jī)的全壽命周期，本標(biāo)準(zhǔn)以國(guó)外先進(jìn)機(jī)型的無(wú)損檢測(cè)相關(guān)技術(shù)資料作為參考依據(jù)，并結(jié)合中國(guó)商飛三大機(jī)型無(wú)損檢測(cè)程序的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)所制定。通過(guò)對(duì)C919飛機(jī)的機(jī)上原位驗(yàn)證結(jié)果表明，原位檢測(cè)結(jié)果與對(duì)比試塊離位檢測(cè)結(jié)果高度重合。因此經(jīng)驗(yàn)證，本標(biāo)準(zhǔn)中給出的技術(shù)指標(biāo)是可行且可靠的。六、與有關(guān)的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)無(wú)沖突。七、對(duì)征求意見(jiàn)及重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中尚無(wú)重大分歧意見(jiàn)。八、標(biāo)準(zhǔn)水平建議及預(yù)期的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效果本標(biāo)準(zhǔn)為中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。本規(guī)范的制定將為民用飛機(jī)超聲檢測(cè)、渦流檢測(cè)金屬對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)、制造、使用及維護(hù)提供技術(shù)要求，確保無(wú)損檢測(cè)結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性，提高在役民用飛機(jī)的質(zhì)量，滿足民用飛機(jī)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的迫切需求。九、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議本標(biāo)準(zhǔn)反映了民用飛機(jī)領(lǐng)域超聲檢測(cè)、渦流檢測(cè)金屬對(duì)比試塊的基本技術(shù)要求，建議盡快發(fā)布實(shí)施并積極向