航空制造工程手册 工艺检测PDF电子书下载

第1篇概论 1

第1章工艺检测的基本概念 1

1.1 工艺检测概述 1

1.1.1 定义 1

1.1.2 1艺检测的任务 1

目 录 1

1.1.3适用范围 2

1.2航空工艺检测的内容与特点 3

1.2.1 航空工艺检测的分类 3

1.2.2无损检测与破坏检测 4

1.2.3航空工艺检测的特点 5

1.3航空工艺检测的发展趋势 6

1.4 工艺检测的应用 7

1.4.1 工艺检测方法的选择 7

1.4.2工艺检测人员的任务 8

2.2.1 磁粉检验技术基础 9

2.2磁粉检验 9

2.22.1.1钢铁材料的磁特性 9

2.1 概述 9

第2章漏磁场检测 9

第2篇无损检测 9

2.2.1.2通电导体磁场 11

2.2.2磁粉检验原理 13

2.2.3磁粉检验方法 15

2.2.3.1 预处理 15

2.2.3.2磁化方法 16

2.2.3.3磁化电流及规范 20

2.2.3.4湿法与干法 24

2.2.3.5磁痕分析 24

2.2.3.6退磁 28

2.2.3.7后处理 29

2.2.4特殊磁粉检验法 29

2.2.4.1 磁橡胶法 29

2.2.4.2磁复印法 30

2.2.4.3磁性涂料法 31

2.2.5磁粉检验设备、器材及标准试件 31

2.2.5.1 设备 31

2.2.5.2磁粉 33

2.2.5.3磁悬液 34

2.2.5.4紫外灯 34

2.2.5.5标准试件 35

2.2.5.6设备、器材的性能鉴定 37

2.2.6磁粉检验应用 40

2.2.6.1 锻铸件、焊接件及维修件的检验 40

2.2.6.2特殊零件的检验 44

2.3其他漏磁检测法及应用 45

2.3.1电磁感应法 45

2.3.2磁电转换法 46

2.3.3录磁法 48

附录航空工业常用钢材磁特性参数 49

3.2.1 电磁感应 53

3.2涡流检测技术基础 53

3.1 概述 53

第3章涡流检测 53

3.2.2金属的电导率、磁导率及其影响因素 54

3.2.2.1金属的电导率 54

3.2.2.2金属的磁导率 54

3.2.3线圈的阻抗及影响因素 56

3.2.3.1线圈的阻抗 56

3.2.3.2放置式线圈的阻抗 57

3.2.3.3穿过式线圈的阻抗 58

3.4.1.1 穿过式线圈检验 60

3.4.1缺陷检验 60

3.4涡流检测方法 60

3.3涡流检测原理 60

3.4.1.2放置式线圈检验 62

3.4.2材料分选 62

3.1.3热处理状态检测 64

3.4.4 测厚 66

3.5涡流检测设备 70

3.5.1 缺陷检验设备、检验线圈及标准试件 70

3.5.1.1 缺陷检验设备 70

3.5.1.2检验线圈 71

3.5.1.3机械传动机构 72

3.5.1.4 标准试件 73

3.5.1.5综合性能测定 75

3.5.2分选设备及标准试件 77

3.5.2.1 分选设备 77

3.5.2.2标准试件 77

3.5.3涡流电导仪及标准试件 78

3.5.3.1 涡流电导仪 78

3.5.3.2标准试件 78

3.5.4.1 涡流测厚仪 79

3.5.4.2标准试件 79

3.5.4 涡流测厚仪及标准试件 79

3.6涡流检测应用 80

3.6.1 缺陷检验 80

3.6.2材料分选 88

3.6.3铝合金热处理状态检测 90

3.6.4测厚 96

附录金属的电阻率，温度系数和电导率 99

4.3电位检测方法 101

4.3.1 裂纹电位检测法 101

4.1 概述 101

4.2原理 101

第4章电位检测 101

4.3.2热电势分选法 103

4.4 电位检测设备及标准试件 104

4.4.1 裂纹电位检测设备及标准试件 104

4.4.1.1 设备 104

4.4.2.2 标准试件 105

4.4.2.1 设备 105

4.5 电位检测应用 105

4.4.1.2 标准试件 105

4.4.2热电势分选设备及标准试件 105

第5章 微波与介电常数检测 107

5.1 微波检测概述 107

5.2微波检测技术基础 107

5.2.1 微波 107

5.2.2微波物理特性 109

5.3微波检测原理 112

5.4微波检测方法 112

5.4.1 微波穿透法 114

5.4.2微波反射法 115

5.5.1 微波信号源及传输线 118

5.5.1.1 微波信号源 118

5.4.3微波散射法 118

5.5微波检测设备 118

5.5.1.2微波传输线 121

5.5.2微波探伤仪 123

5.5.3微波测厚仪 124

5.5.4网络分析仪 125

5.5.5时域反射计 125

5.5.6微波传感器测试 126

5.5.6.1 微波传感器辐射场区 126

5.5.6.2微波传感器阻抗测试 127

5.5.6.3微波传感器方向图测试 128

5.5.6.4微波传感器增益测试 129

5.6微波检测应用 130

5.6.1不连续性检测 131

5.6.2厚度测量 134

5.6.3航空雷达罩检测 135

5.6.4微波湿度测量 137

12.5.1.1连续波光源 138

5.7.1.1介电常数与介质极化 139

12.5.1.2脉冲光源 139

5.7介电常数检测 139

5.7.1 介电常数检测技术基础 139

5.7.1.2介电常数与介质损耗角正切 140

5.7.2介电常数检测原理 143

5.7.3介电常数测量方法 144

5.7.4介电常数检测仪器 145

5.7.5介电常数检测应用 147

第6章超声检测 148

6.1 概述 148

6.2超声检测的技术基础 149

6.2.1超声波的波型 149

6.2.2各种波型的波在介质中的传播速度 150

6.2.4.3惠更斯原理 151

6.2.4声的波动特性 151

6.2.3波的形式 151

6.2.4.1波的叠加和干涉 151

6.2.4.2驻波 151

6.27超声波在大平界面上的斜入射 152

6.2.7.1 反射、折射和波型转换 152

6.2.5.1 声压 152

6.2.6超声波在大平界面上的垂直入射 152

6.2.5.3声阻抗和声特性阻抗 152

6.2.5.2声强 152

6.2.5声场及其特征量 152

6.2.7.2 斜入射时的反射系数和透射系数 154

6.2.8.1 声波在曲界面处的反射 156

6.2.8.2声波在曲界面处的透射 156

6.2.8声波在曲面上的反射和透射 156

6.2.8.3声透镜 157

6.2.9超声场的特性 157

6.2.9.1 圆形纵波声源的声场 157

6.2.9.2超声波的衍射、吸收、散射和衰减 159

6.2.9.3 超声场中规则反射体的反射声压 160

12.6.4.1 雷达罩结构及质量标准 161

6.3.1 工作原理 162

6.2.9.1 脉冲波及脉冲声场 162

6.3.1.1 穿透法 162

6.3超声检删方法 162

6.3.1.2脉冲反射法 162

6.3.2 种检测方法的比较 163

6.3.1.3共振法 163

6.4 超声波检测设备 164

6.4.1 超声波换能器 164

6.4.1.1 压电式超声探头 164

6.4.1.2 电磁声换能器 169

6.4.1.3激光器件 170

6.4.2超声检测仪 170

6.4.2.1 A型显示超声检测仪的工作 171

6.1.2.2B型、C型和三维显示 171

6.1.2.3智能超声险测仪 172

6.4.2.4超声检测仪电性能测试 173

6.4.3 压电探头与超声检测仪的连接 177

6.1.3.1 电缆 177

6.4.3.2 超声检测系统使用性能测试 177

6.4.4 超声检测系统的选择 180

6.5.1.1对受检件的了解和要求 181

6.5.1 一般要求 181

6.5常规超声检测方法 181

6.5.1.2声柬入射力向的选择 182

6.5.1.3频率的选择 182

6.5.1.1耦合剂的选择 182

6.5.1.5试块 183

6.5.1.6扫查 186

6.5.1.7实际缺陷的定量评定方法 186

6.5.2纵波检测 187

6.5.2.1检测的覆盖 187

6.5.2.2试块 187

6.5.2.3探头 189

6.52.8 不连续性位置的确定 190

13.2.2云纹测量的装备 190

6.5.2.6水浸法检测时水程的选定 190

6.5.2.7扫查间距的确定 190

6.5.2.5传输修正 190

6.5.2.4仪器灵敏度的调整 190

6.5.2.9 不连续性埋深的确定 191

6.5.2.12背反射损失的评定 191

6.5.2.11 不连续性长度的评定 191

6.5.2.10 不连续性当量尺寸的评估 191

6.5.2.14水浸聚焦探头的运用 192

6.5.2.13受检件的质量验收等级 192

6.5.2.15双晶纵波探头的运用 195

6.5.2.16纵波检测时侧边界面的影响 196

6.5.3横波检测 198

6.5.3.1 试块 198

13.4.2多自由度测量和准直技术 199

6.5.3.2探头 200

6.5.3.3检测 201

6.5.4.1瑞利波的产生 206

6.5.3.4评定 206

6.5.4瑞利波检测 206

6.5.4.2斜楔瑞利波探头性能测试 207

6.5.4.3时间基线的标定及检测灵敏度的调整 209

6.5.4.4缺陷的检测 209

6.5.5兰姆波检测 210

6.5.5.1兰姆波的相速度曲线 210

6.5.52 兰姆波的群速度曲线 211

6.5.5.3兰姆波在板中的激励 212

6.5.5.4兰姆波检验时模式的选择 213

6.5.5.5薄板分层的兰姆波检测 215

6.5.6 用表面下纵波进行检则 216

6.6.1 光声显微镜检测 217

6.6.2激光扫描声显微镜检测 217

6.6微细缺陷的超声检测 217

6.6.3机械扫描声显微镜 218

6.7微观组织的超声表征方法 219

6.7.1声速的测量 220

6.7.2.1 窄带脉冲反射法 221

6.7.2声衰减的测量 221

6.7.2.2宽带脉冲频谱分析法 222

6.7.3速度与衰减的非接触测量 222

6.8.1 检测对象 224

6.8铝合金制件的超声检测 224

6.7.4材料性能超声无损评价的能力 224

6.8.3 Ae-Zn-Mg-Cu系变形铝合金制件超声检测 225

6.8.4 变形铝合金制件超声检测验收准则 225

6.8.2 变形铝合金制件中氧化膜的超声检测 225

6.8.2.1 氧化膜的形成及特性 225

6.8.2.2氧化膜的超声检测 225

6.8.6铝合金沉淀硬化的超声表征 226

6.8.5 不同超声波检测验收等级的适用范围 226

6.9变形钛合金制件的超声检测 228

6.9.1 不连续性的类型 228

6.9.2超声波检测方法 228

6.9.3超声响应 228

6.9.4 变形钛合金制件超声检测标准示例 232

6.10结构钢制件的超声检测 233

6.11 变形高温合金制件的超声检测 234

6.11.2.1 棒材 234

6.11.2 高温合金制件的超声检测 234

6.11.1 高温合金的分类 234

6.11.2.3盘件 235

6.11.2.2圆饼 235

6.11.4变形高温合金GH169制件的超声检测 236

6.11.4.1 变形高温合金GH169中的不连续性 236

6.11.4.2变形高温合金GH169制件的超声检测 236

6.11.3铁基高温合金GH761盘件的超声检测 236

6.13.1.1 基本原理 238

6.13.1调频超声测厚 238

6.13超声测厚 238

6.12固态连接件的超声检测 238

6.13.1.2调频超声测厚的应用 239

6.13.2脉冲超声测厚 240

6.13.2.1基本原理 240

6.13.2.2仪器类型 240

6.13.2.3脉冲超声测厚的应用 241

附录常用材料的声速 242

7.2声发射检测基础 243

7.1 概述 243

第7章声发射检测 243

7.2.1 声发射源 243

7.2.2.2声发射信号类型 245

7.2.2声发射信号 245

7.2.2.1 声发射波的传播 245

7.2.2.3不可逆效应 246

7.2.3声发射信号的表征 246

7.2.3.1 事件计数和振铃计数 246

7.2.3.3能量 247

7.2.4影响声发射信号幅度的因素 247

7.2.3.2幅度和幅度分布 247

7.2.5声发射源定位 248

7.2.5.1 线定位 248

7.2.5.2正三角形面定位 248

7.2.5.3正方形面定位 249

7.2.5.4任意三角形面定位 249

7.3声发射检测方法 250

7.3.2加载装置的选择 250

7.3.1检测步骤 250

7.2.5.5单传感器定位 250

7.3.3.1噪声来源 251

7.3.3噪声来源和排除方法 251

7.3.3.2排除噪声的方法 252

7.3.4缺陷危险性评价方法 254

7.4声发射检测仪器 256

7.4.1仪器的分类 256

7.4.2.1声发射传感器 257

7.4.2仪器的基本组成及要求 257

7.4.2.2单通道声发射仪 259

7.4.2.3双通道声发射仪 259

7.4.2.4多通道声发射仪 260

7.5.1.2应用实例 260

7.5.1.1 适用范围 260

7.5.1 评价承压构件的结构完整性 260

7.5 声发射检测应用 260

7.5.2.1 应用概况 263

7.5.2.2应用实例 263

7.5.2航宇金属结构检测 263

7.5.3航宇非金属构件检测 264

7.5.3.2应用实例 264

7.5.3.1 应用概况 264

7.5.4监视工艺过程 267

7.5.4.1 应用概况 267

7.5.4.2应用实例 267

8.2声一超声检测的技术基础 268

第8章声—超声检测 268

8.1 概述 268

8.2.1 声一超声技术的特点 268

8.2.2应力波传播的应力波因子表征 269

8.2.3表征应力波传递的其他参数 270

8.3声—超声检测方法 271

8.3.3换能器的间隔 271

8.3.2换能器的接触压力 271

8.3.1 耦合剂 271

8.3.4 SWF的典型波形 272

8.3.5仪器的设定 272

8.3.6应力波因子的量化 274

8.4 声—超声检测设备 275

8.5.1.1 胶接结构检测用夹具 276

8.5.1 胶接结构检测 276

8.5 声—超声检测技术应用举例 276

8.5.1.3热环境的影响 277

8.5.1.2AUP值与剪切强度的相互关系 277

8.5.2 复合材料的非均质性检测 278

8.5.2.1 检测方法 279

8.5.2.2检测参数 279

8.5.3.1 复合材料试件的拉伸试验 280

8.5.3 复合材料的强度检测 280

8.5.3.2应力波因子与复合材料强度的关系 281

第9章声振检测 282

9.1 概述 282

9.2整体振动检测 283

9.2.1 单点激振与单点测量 283

9.2.2.1复合材料网格结构的检测 285

9.2.2多点激振与多点测量 285

9.2.2.2复合材料板件检测 290

9.3.1声阻法检测 295

9.3局部振动检测 295

9.3.1.1 检测原理 295

9.3.1.2检测方法 296

9.3.1.3检测设备 298

9.3.1.4声阻检测的应用 301

9.3.2.1 检测原理 303

9.3.2声谐振检测 303

9.3.1.5标准试块 303

9.3.2.2声谐振检测方法 305

9.3.2.3声谐振检测设备 309

9.3.2.4声谐振检测的应用 313

9.3.3.1 涡流一声检测的原理和特点 315

9.3.3涡流—声检测 315

9.3.3.2电磁激振器 316

9.3.3.3接收装置 317

9.3.3.4涡流一声检测仪 317

9.3.3.5涡流一声检测的应用 318

9.3．几种常用声振检测仪器比较 320

10.1 概述 323

第10章声全息检测 323

10.2.1液面声全息 324

10.2.1.1声学系统 324

10.2光学模拟声全息 324

10.2.1.2光学系统 325

10.2.1.3声和光的相互作用 326

10.2.1.4对被检物的限制 327

10.2.1.6液面声全息装置 328

10.2.1.5灵敏度与分辨力 328

10.2.2其他光学模拟装置 331

10.2.2.1 其他可动界面 331

10.2.2.2粒子室 332

10.2.2.3超声摄像装置 332

10.2. 2.4照相底片法 333

10.3扫描声全息 333

10.3.1扫描声全息原理 333

10.3.2扫描系统 334

10.3.3重建装置 335

10.3.4扫描声全息设备 336

10.4.1 液面声全息和扫描声全息比较 337

10.4声全息系统的比较 337

10.4.2声全息检测器的性能比较 337

10.5声全息应用概况 338

11.1 概述 340

第11章射线检测 340

11.2 X射线检测技术基础 341

11.2.1 X射线的产生与特性 341

11.2.1.1 X射线的产生 341

11.2.1.2 X射线特性 342

11.2.2.3电子对效应 343

11.2.2.2 康普顿—吴有训效应 343

11.2.2.1 光电效应 343

11.2.2 X射线与物质的相互作用 343

11.2.3.1 射线的衰减规律 344

11.2.3 射线的衰减 344

11.2.2..1汤姆逊散射 344

11.2.4常用辐射量 345

11.2.3.2吸收系数 345

11.2.5底片光学密度（黑度） 347

11.2.6胶片的特性曲线 348

11.2.7底片衬度与清晰度 349

11.2.7.1 底片衬度 349

11.2.7.2清晰度 350

11.2.8 正确曝光范围 351

11.2.9 显影时间对特性曲线的影响 352

11.4 X射线照相检测法 353

11.4.1 射线照片的拍摄与处理 353

11.4.1.1 胶片与检测对象的位置 353

11.4.1.2 检测参数的选择 353

11.3X射线检的基本原理 353

11.4.1.3曝光曲线及其制作 355

11.4.1.4 X射线照相法的工艺过程 357

11.4.1.5胶片处理 359

11.4.1.6散射线的产生与控制 363

11.1.2射线底片的观察与评定 365

11.4.2.1 射线底片缺陷影像及影像质量的评定 365

11.4.2.2 铸件（X）射线底片中的常见缺陷图像 366

11.4.2.3焊接件X射线底片中的常见缺陷图像 368

11.4.2.4 评片 374

11.5 X射线其他检测法 375

11.5.1 层析X射线照相法 375

11.4.2.5结果解释和检测报告 375

11.5.2干板射线照相法 377

11.5.2.3干板照相显像粉 377

11.5.2.1 原理 377

11.5.2.2干板照相感光板的结构 377

11.5.2.4 干板射线照相法的工艺过程 377

11.5.2.5干板射线照相法的特点及应用 378

11.5.3荧光屏观察法 378

11.5.3.1 原理 378

11.5.3.2工艺过程和特点 378

11.5.4.2 工艺过程与应用 379

11.5.4.1 原理 379

11.5.4电离检测法 379

11.5.3.3设备 379

11.5.5显微射线照相法 380

11.5.5.1 原理 380

11.5.5.2用途 380

11.5.6实时成像法 380

11.5.6.2 实时成像系统类型及其特点 380

11.5.6.3设备 380

11.5.6.1 原理 380

11.5.7高能X射线检测 382

11.5.7.1原理 382

11.5.7.2加速器 382

11.5.7.3高能X射线的特性 384

11.6 X射线检测设备 386

11.6.1 X射线机分类与典型结构 386

11.6.2 X射线管和特殊X射线管 387

11.6.2.2焦点 390

11.6.2.1 靶的材料和性能 390

11.6.3操纵控制柜 391

11.6.4 高压整流线路及高压发生装置 392

11.6.5国内外主要X射线检测设备 393

11.6.6设备的选用与安装调试 396

11.7 X射线检测器材 398

11.7.1记录介质 398

11.7.1.1 X射线胶片 398

11.7.2 X射线照相增感屏 399

11.7.3.1 丝型像质指示器 401

11.7.3像质指示器 401

11.7.3.2平板孔型像质指示器 402

11.7.3.3沟槽型像质指示器 403

11.7.4摄片标志器 404

11.7.5暗室器材及观片设备 404

11.8x射线检测在航空制造工程中的应用 405

11.8.1 铸件检测 406

11.8.2焊接件检测 407

11.8.2.1 不同类型接头焊缝的检测 407

11.8.2.2管状焊接件的检测 408

11.8.2.3 飞机起落架检测 409

11.8.3叶片检测 410

11.8.4钛合金零件检测 411

11.9 γ射线检测 412

11.9.1 γ射线检测技术基础 412

11.9.1.1 γ射线的产生 412

11.9.1.2 γ射线的特性 413

11.9.2 γ射线照相检测法 413

11.9.3 γ射线检测设备 414

11.10中子射线检测 415

11.9.4 γ射线检测的应用 415

11.10.1 中子射线检测的技术基础 415

11.10.2中子射线照相检测方法 418

11.10.4 中子射线检测的应用 419

11.10.3中子射线检测设备 419

11.11 射线的防护与安全 420

11.11.1最大允许剂量 420

11.11.2射线防护 420

11.11.2.1 屏蔽防护 421

11.11.2.2距离防护 421

11.11.2.3时间防护 421

11.11.3对检测系统及操作的要求 422

12.1 概述 423

第12章激光全息检测 423

12.2激光全息检测技术基础 424

12.2.1激光全息照相 424

12.2.1.2波前再现 424

12.2.1.1波前记录 424

12.2.1.3定性说明 424

12.2.2全息图类型 425

12.2.1.1全息照相法的数学定量分析 425

12.3激光全息检测原理 430

12.4激光全息检测方法 430

12.4.1 全息干涉计量术 430

12.2.3激光全息照相的工艺流程 430

12.4.2全息等高线术 433

1 2.4.3全息显微术 435

12.4.4 全息照相相关术 436

12.4.5脉冲全息干涉计量术 436

12.5.1 光源 437

12.5全息检测设备 437

12.5.3光学元件系统 440

12.5.2全息检测工作台 440

12.5.4 记录和再现像读出系统 443

12.5.4.1记录介质 443

12.5.4.2记录介质的主要特性 444

12.5.4.3记录支架及在位处理器 446

12.5.4.4再现像的读出系统 446

12.5.5加载系统与夹具 447

12.5.5.1 加载系统 447

12.5.5.2夹具 448

12.5.6典型全息无损检测装置 448

12.5.7影响全息检测质量的因素 451

12.5.7.2光源质量 451

12.5.7.1 光路 451

12.5.7.3物光和参考光束的光强比 452

12.5.7.4曝光时间 453

12.5.7.6环境振动 453

12.5.7.5物、参光束间夹角 453

12.5.7.7环境照明 454

12.5.7.8被检物体的表面状态 454

12.5.7.9被检物体的加载条件 454

12.6全息检测技术的应用 455

12.5.7.10记录介质和暗室处理 455

12.6.1 全息检测技术的适用范围 456

12.6.2参考试块 457

12.6.3金属蜂窝胶接结构的检测 458

12.6.3.1 热加载法检测金属蜂窝胶接结构 458

12.6.3.2 局部压差加载法检测金属峰窝胶接结构 459

12.6.3.3缺陷特征条纹分析 461

12.6.4玻璃钢蜂窝胶接结构的检测 461

12.6.4.2检测系统 462

12.6.4.3参考试块技人工伤全息图 462

12.6.4.4检测工艺参数和结果 463

12.6.5.1 碳纤维复合面板的检测 463

12.6.5碳纤维复合材料结构的检测 463

12.6.5.2碳纤维面板铝蜂窝夹芯结构的检测 464

12.6.5.3碳纤维 金属基复合材料结构的检测 465

12.6.6层压胶接件检测 466

12.6.6.1 “内部真空法”检测轮胎 466

12.6.6.2 “充气法”检测轮胎 467

12.6.6.3机械加载法检测橡皮—不锈钢层压件 468

12.6.6.1 振动加载法检测橡胶油封件 468

12.6.7 火箭固体燃料的检测 469

12.6.7.1 热加载法检测固体火箭药柱 469

12.6.7.2单脉冲真空加载法检测固体火箭药柱 469

12.6.8压力容器的检测 469

12.6.9金属零件裂纹检测 473

12.69.1 液压系统部件裂纹的检测 473

12.6.9.3应力腐蚀裂纹的监控 474

12.69.2微细裂纹的检测 474

12.6.10涡轮叶片的检测 475

12.6.10.1 叶片的振型分析 476

12.6.10.2叶片的内部结构完整性检测 476

12.6.10.3叶片壁厚测量 477

12.6.11 全息干涉术在光测力学中的典型应用 477

12.6.11.1 材料泊桑比的测量 478

12.6.11.2物体变形量的测量 479

12.6.11.3材料弹性模量的测量 480

12.6.11.4 悬臂梁挠度的测量 480

12.6.11.5用全息光弹性法测量对径受压圆盘的应力 481

第13章其他光学检测 483

13.1 激光散斑干涉测量术 483

13.1.1 散斑现象 483

13.1.2散斑干涉原理 483

13.1.2.1逐点分析法 484

13.1.2.2全场分析法 485

13.1.3.1 散斑法测量面内位移 486

13.1.3.2散斑法测量板的转角 486

13.1.3散斑干涉术的应用 486

13.1.3.3散斑法测量表面粗糙度 487

13.1.4散斑干涉法的进展 488

13.2云纹测量技术 488

13.2.1 云纹法的基本原理 488

13.2.3 云纹测量技术的应用 490

13.2.3.1 云纹法测量对径受压圆板应变 490

13.2.3.2影像云纹法的应用 493

13.2.3.3反射云纹测量法的应用 493

13.2.3.4云纹法在无损检测中的潜在应用 493

13.3激光干涉在长度测量中的应用 494

13.3.1激光干涉测长概述 494

13.3.2单频激光测长干涉仪 495

13.3.3双频激光干涉仪 495

13.3.4激光点光源干涉法的应用 497

13.4激光准直技术的应用 497

13.4.1 激光准直原理和两个自由度测量 497

13.4.3激光冷校靶 499

13.5激光衍射检测 500

13.5.1基本原理 500

13.5.1.1夫琅和费单缝衍射 500

13.5.1.2夫琅和费圆孔衍射 501

13.5.2激光衍射的应用 501

第14章红外检测 505

14.1 概述 505

14.2.1辐射率 506

14.2红外检测技术基础 506

14.2.2基本热辐射定律 508

14.3红外检测原理 508

14.4红外检测方法 509

14.4.1有源红外检测法 509

14.4.2无源红外检测法 510

14.5红外检测设备 510

14.5.1红外检测仪 510

14.5.1.1红外热像仪 510

14.5.1.2红外热电视 514

14.5.1.3红外测温仪 519

14.5.1.4红外照相机 522

14.5.2红外探测器 523

14.5.2.1 红外探测器的类型 523

14.5.2.2红外探测器的性能参数 523

14.5.2.3热敏类探测器 524

14.5.2.4光电类探测器 527

14.5.3.1致冷的目的和方法 530

14.5.3致冷器 530

14.5.3.2致冷机 532

14.6红外检测技术的应用 533

14.6. 火箭发动机壳体的检测 533

14.6.2 飞机壁板胶接面的缺陷检测 534

14.6.3蜂窝结构的检测 534

14.6.4 涡轮叶片内部缺陷的检测 534

14.6.5 机翼油箱的检测 535

14.6.6 飞机轮胎胶接质量的检测 535

第15章其他热学检测 536

15.1 概述 536

15.2非接触式温度计 536

15.2.1辐射温度计 536

15.2.1.1亮度温度计 536

15.2.1.3全辐射温度计 537

15.2.1.2 比色温度计 537

15.2.1.4三种辐射温度计比较 538

15.2.2光导纤维温度计 538

15.3热敏材料测温技术 539

15.3.1热敏涂料测温 539

15.3.2热敏漆测温 542

15.3.3液晶测温 542

15.3.4荧光材料测温 543

15.3.5热敏磷测温 544

15.3.6热释电铁电体测温 544

15.3.7热敏纸测温 545

15.3.8其他热敏材料测温 545

15.4热图成像法测温技术 546

15.4.1振动热图法 546

15.4.2蒸发成像法 546

16.2原理 548

16.2.1渗透机理 548

16.1概述 548

第16章液体渗透检验 548

16.2.2去除机理 549

16.2.3显像机理 549

16.2.4光激发光原理 549

16.3液体渗透检验方法 550

16.3.1 液体渗透检验方法的分类 550

16.3.2液体渗透检验的基本步骤 550

16.3.2.1 表面准备和预清洗 550

16.4.1.1渗透剂的种类 551

16.3.2.2施加渗透剂 551

16.3.2.3去除表面多余的渗透剂 552

16.3.2.4干燥 552

16.3.2.5显像 552

16.3.2.6检验 553

16.3.3液体渗透检验方法的选择 553

16.4.1.2渗透剂的主要性能要求 554

16.4液体渗透检验用材料 554

16.4.1 渗透剂 554

16.4.1.3渗透剂灵敏度等级的划分 555

16.4.2去除剂 556

16.4.2.1 去除剂的种类 556

16.4.2.2乳化剂的性能要求 556

16.4.3显像剂 556

16.4.3.1 显像剂的种类 556

16.4.3.2显像剂的性能 557

16.5液体渗透检验装置 557

16.5.1分离式装置 557

16.5.1.1预清洗装置 558

16.5.1.2渗透剂槽和乳化剂槽 558

16.5.1.3水洗装置 558

16.5.1.6黑光灯 559

16.5.1.5显像装置 559

16.5.1.4热空气循环干燥装置 559

16.5.1.7静电喷涂装置 560

16.5.1.8渗透检验流水线 560

16.5.2整体式装置 562

16.5.3自动荧光流水线 562

16.6设备和材料的控制校验 563

16.6.1试片与试件 563

16.6.1.1试片 563

16.6.1.2已知缺陷试件 563

16.6.2工艺性能的控制校验 565

16.6.3渗透检验用材料的性能鉴定 565

16.6.4渗透剂的校验 566

16.6.4.1荧光亮度测定 567

16.6.4.2渗透剂含水量测定 567

16.6.4.3渗透剂腐蚀性试验 567

16.6.4.4灵敏度试验 568

16.6.4.5可去除性试验 569

16.6.5乳化剂校验 570

16.6.5.1 乳化剂污染校验 570

16.6.5.2乳化剂含水量校验 570

16.6.6 显像剂校验 571

16.6.6.1干粉显像剂校验 571

16.6.6.2湿显像剂的再悬浮性试验 572

16.6.6.3湿显像剂的沉淀率试验 572

16.6.7黑光灯发光强度校验 572

16.7液体渗透检验的应用 572

16.7.1 铸件的检验 572

16.7.1.1 砂型铸件的检验 572

16.7.1.2 精密铸件的检验 574

16.7.1.3钢壳易流合金封严圈的渗透检验 576

16.7.2锻件的检验 577

16.7.3.2电阻焊缝的检验 578

16.7.3.3熔焊焊缝的检验 578

16.7.3.1 电子束焊缝的检验 578

16.7.3焊接件的检验 578

16.7.3.4钎焊缝的检验 579

第17章渗漏检验 580

17.1 概述 580

17.2 技术基础 580

17.2.1 漏道 580

17.2.2渗漏率 580

17.2.3漏道中的流动类型 581

17.2.4渗漏的常见部位及渗漏的原因 583

17.3渗漏检测方法 583

17.3.1 压力下气体系统的渗漏检测 583

17.3.2 压力下液体系统的渗漏检测 585

17.3.3 真空系统的检测 586

17.3.4.3检查的目的 587

17.3.4.2漏道尺寸 587

17.3.4 渗漏检测方法的选择 587

17.3.4.1 系统和示踪流体特性 587

17.3.5 渗漏检查中的常见错误 588

17.4渗漏检湡设备 588

17.4.1 气压计（u形管流体压力计） 588

17.4.2卤素检漏仪 589

17.4.3 皮拉尼真空计 589

17.4.4 氦质谱检漏仪 590

17.5.2某飞机气密舱强度和气密性试验 591

17.5 渗漏检测应用 591

17.5.1机翼整体油箱的密封试验 591

17.5.3液压系统密封性试验 592

第18章粉末冶金制件检测 593

18.1 概述 593

18.2粉末热等静压制件的检测要求 593

18.3超声波法 594

18.3.1 含微孔隙（热诱导孔洞）制件的超声速度漂移评估 594

18.3.2固体夹杂物的超声检测 595

18.3.3 表面、近表面缺陷的超声检测 596

18.3.4微孔洞和微观组织的超声检测 597

18.4 x射线法 601

18.4.1 设备要求 601

18.4.2 SOD的选择 602

18.4.3使用微焦点x射线装置的注意事项 602

18.5液体渗透检验 602

19.1.3 复合材料结构的检测要求和检测技术 603

19.1.2复合材料结构的缺陷 603

19.1.1 复合材料结构的特点 603

19.1概述 603

第19章复合材料结构检测 603

19.2射线检测 605

19.2.1 复合材料射线检测的特点 605

19.2.2 x射线检测方法 606

19.2.2.1 显微x射线术 606

19.2.2.2 立体射线照相术 606

19.2.2.3对比度的增强 606

19.2.3.1计算机辅助x射线术 607

19.2.3射线检测中的计算机技术 607

19.2.3.2 x射线底片图像增强技术 608

19.2.3.3 层析x射线照铂法（CT） 609

19.2.4 x射线检测应用举例 609

19.2.4.1 固体火箭发动机构件检测 609

19.2.4.2 飞机构件检测 610

19.3超声检测 611

19.3.1 复合材料超声检测的特点 611

19.3.2缺陷检测方法 611

19.3.2.1 气孔含量的检测 611

19.3.2.2分层的检测 612

19.3.2.3用超声频谱法检测缺陷 612

19.3.2.4评定疲劳寿命 614

19.3.2.5湿气环境下材质下降的检测 614

19.3.3超声检测设备 614

19.3.4超声检测应用举例 615

19.3.4.1 计算机辅助超声C扫描显示成像系统 615

19.3.4.2移动式自动超声扫描系统 618

19.4.1 复合材料全息照相检测的特点 619

19.4全息照相检测 619

19.4.2检测方法 620

19.4.2.1 连续波全息照相术 620

19.4.2.2脉冲波全息照相术 620

19.4.2.3电视全息照相术 620

19.4.2.4随机激励技术 621

19.4.3全息照相检测应用举例 622

19.5声发射检测 623

19.5.1 复合材料声发射检测的特点 623

19.5.2声发射检测设备 623

19.5.3复合材料中的声发射特性及其应用 624

19.5.3.1 样件及结构件的损伤检测 624

19.5.3.2固化过程的监视 627

19.6.1 复合材料热图法检测的特点 628

19.6.1.1有源热图技术 628

19.6热图法检测 628

19.6.1.2无源热图技术 629

19.6.2热图法检测应用举例 630

19.6.2.1玻璃纤维复合材料检测 630

19.6.2.2碳纤维复合材料检测 630

20.1.1 陶瓷结构件的特点 632

20.1.2陶瓷结构件的缺陷 632

20.1概述 632

第20章陶瓷结构件检测 632

20.1.3陶瓷结构件的检测要求 634

20.1.4陶瓷结构件的无损检测方法 634

20.2渗透检测 634

20.3超声检测 634

20.3.1超声速度 635

20.3.1.1 陶瓷的声速检测方法和设备 635

20.3.1.2超声速度与材料密度间的相互关系 635

20.3.2.2超声衰减与材料微结构、强度、韧性的关系 636

20.3.2超声衰减 636

20.3.2.1 陶瓷的超声衰减测量 636

20.4射线检测 638

20.4.1 软X射线检测 638

20.4.2 X射线CT成像 638

20.4.3微焦点X射线 638

20.4.3.1 检测方法和装置 638

20.4.3.2检测参数 639

20.4.3.3检测能力 639

20.5 显微检测 639

20.5.1扫描声显微镜 639

20.5.1.1 陶瓷构件扫描声显微镜检测 639

20.5.1.2检测能力 640

20.5.2光声显微镜 641

20.5.2.1 检测装置 641

20.5.2.3检测参数对检测结果的影响 642

20.5.2.2检测参数 642

20.5.2.4 检测能力 644

20.6参考洋件 644

20.6.1样件的制备 644

20.6.2参考样件模拟气孔的制作 645

20.6.3参考样件模拟表面裂纹的制作 646

20.7陶瓷结构件的检测应用实例 646

第3篇形位检测 648

第21章坐标测量 648

21.1 概述 648

21.1.1 定义 648

21.1.2适用范围 648

21.1.3坐标测量的特点 649

21.1.4坐标测量的检测能力 649

21.2坐标测量技术基础 650

21.2.1 坐标系的建立和变换算法 650

21.2.2基本几何元素算法 651

21.2.3几何元素相互关系算法 652

21.2.4测量值分布函数与回归分析 652

21.2.5最小条件法 652

21.2.6三次样条（Spline）内插公式 653

21.3坐标测量原理 653

21.4坐标测量方法 653

21.4.1 坐标检测数据流程 653

21.1.2测量坐标系及坐标系转换 654

21.4.2.1 机床绝对坐标系 654

21.1.2.2平面坐标系转换 654

21.4.2.3空间坐标系转换 654

21.1.2.4 多个坐标系转换 654

21.4.3测头球径校准 655

21.1.1 坐标检测的数据采集和处理 655

21.4.5机械儿何精度补偿 656

21.1.6.1 几何元素数据处理 658

21.4.6坐标检测的数据处理 658

21.1.662形位公差测量 659

21.4.6.3空间曲面测量 659

21.4.6.4统计分析 660

21.4.7.2测量结果后置处理 663

21.5坐标测量机 663

21.5.1 坐标测量机的组成 663

21.4.7.1测量结果输出 663

21.4.7测量结果输出及后置处理 663

21.5.1.1机械系统 664

21.5.1.2电子系统 664

21.5.2坐标测量机机械结构 665

21.5.3坐标测量机的运动机构 669

21.5.3.1 直线导轨系统 669

21.5.3.2驱动机构 671

21.5.4数字化测长元件 672

21.5.5.1触发式测头 673

21.5.5测头系统 673

21.5.5.2测头座及测头库 675

21.5.5.3 三向电感测头 679

21.5.5.4 激光测头 681

21.5.6 三坐标测量机控制及数据处理系统 681

21.5.6.1 手动型三坐标测量机数据处理系统 681

21.5.6.2数控三坐标测量机CNC系统 682

21.5.7软件系统 687

21.5.7.1 人机对话和编程软件 687

21.5.7.2测量软件包 688

21.5.7.3系统调试软件 689

21.5.7.4系统工作软件 689

21.5.8常用的三坐标测量机 690

21.5.8.1 lOTA系列桥移动式三坐标测量机 690

21.5.8.2 GAMMA系列桥移动式三坐标测量机 691

21.5.8.3 OMEGA系列桥移动式三坐标测量机 691

21.5.8.5大型龙门式系列三坐标测量机 692

21.5.8.4 SWIFT系列桥移动式三坐标测量机 692

21.5.8.6 Zeiss公司三坐标测量机 693

21.5.8.7 Leitz公司PMM系列三坐标测量机 694

21.5.8.8 Xcel系列三坐标测量机 695

21.5.8.9 F系列三坐标测量机 696

21.5.9三坐标测量机的工作环境及使用要求 696

21.5.9.1环境温度要求 696

21.5.9.2重力和惯性力影响 696

21.5.9.3环境振动影响 696

21.5.10坐标测量机的选用 697

21.5.10.1精度及功能性 697

21.5.10.2技术成熟性 697

21.5.10.3可维修性 697

21.5.10.4价格合理性 697

21.5.10.5试测量考核 697

21.6.2.1零件分类及检测 698

21.6.2航空复杂零件综合几何检测 698

21.6.1应用范围 698

21.6坐标测量机应用 698

21.6.2.2综合几何量检测过程 708

21.6.3测量程序的编制和自动化检测 708

21.6.3.1测量程序的编制 708

21.6.3.2测量机的自动化检测 710

21.6.4检测应用实例 714

21.6.4.1航空发动机箱体检测 714

21.6.4.2波音飞机接头件检测 718

21.6.4.3航空发动机叶片轮廓检测 720

21.6.4.4飞机模胎表面检测 721

21.6.5三坐标测量机在航空工业集成制造系统中的作用 722

21.6.5.1单纯测量（Measuring）方式 722

21.6.5.2测量—造型（Measuring—Modeling）方式 722

21.6.5.6集成制造体系中三坐标测量机的信息传输技术应用 723

21.6.5.. 三坐标测量机的特殊应用 723

21.6.5.4 三坐标测量机在集成制造系统中的应用 723

21.6.5.3测量一造型一制造（Measuring—Model-mg Manufacturing）方式 723

21.6.5.7柔性测量工作站 725

第22章线值和角度的特种测量 726

22.1 概述 726

22.2感应同步器数显系统 727

22.2.1 感应同步器检测原理 727

22.2.2.1 直线式感应同步器安装 730

22.2.2感应同步器数显装置 730

22.2.2.2旋转式感应同步器安装 734

22.2.2.3直线式感应同步器 734

22.2.2.4旋转式感应同步器 734

22.2.2.5数显表 735

22.2.3感应同步器数显系统应用 737

22.2.3.1 应用范围 737

22.2.3.2典型应用 737

22.3光栅数显装置 738

22.3.1 光栅检测原理 738

22.3 光栅数显系统 738

22.3.2.1 长光栅安装使用方法 739

22.3.2.2圆光栅安装使用方法 740

22.3.2.3光栅装置 741

22.3.2.4滚动光栅检测头和数显表 745

22.3.3 光栅数显系统应用 746

22.3.3.1 应用范围 746

22.3.3.2典型应用 746

22.4.1磁栅检测原理 747

22.4磁栅数显系统 747

22.4.2磁栅数显装置 748

22.4.2.1 磁栅的安装使用方法 748

22.4.2.2磁栅装置 749

22.4.3磁栅数显系统应用 754

22.4.3.1应用范围 754

22.4.3.2典型应用 754

22.5.1 旋转变压器检测原理 755

22.5旋转变压器数显系统 755

22.5.2旋转变压器数显装置 756

22.5.2.1 旋转变压器的安装使用方法 756

22.5.2.2旋转变压器装置 756

22.5.3旋转变压器数显系统应用 757

22.5.3.1 应用范围 757

22.5.3.2典型应用 757

第4篇工艺检测的可靠性及验收标准 758

第23章工艺检测的可靠性 758

23.1 基本概念 758

23.1.1缺陷探测概率 758

23.1.2置信度 758

23.1.3下限概率 758

23.1.4常规检测的几种可能结果 758

23.2工艺检测可靠性的统计估计 759

23.2.1 目的与方法 759

23.2.3.2二项式分布的近似求法 760

23.2.3.1 二项式分布的精确求法 760

23.2.2用项式分布计算概率 760

23.2.3误差的估算 760

23.2.3.3 F分布的求解方法 762

23.3工艺检测可靠性的验证程序 764

23.3.1验证程序内容 764

23.3.1.1 确定置信度 764

23.3.1.2确定缺陷类型和特征 764

23.3.1.3确定抽样量 764

23.3.1.4判断 766

23.3.1.5验证实验程序 766

23.3.2工艺检测判断的可靠性和条件概率 767

23.3.3批量生产的检测 769

23.3.3.1第一类错误的概率 769

23.3.3.2第二类错误的概率 769

23.4评价检测可靠性的方法 769

23.5提高工艺检测可靠性的途径 770

23.5.1.3测量仪器的校正 772

23.5.1.2最佳校正系统设计 772

23.5.1 工艺检验设备的鉴定与校正 772

23.5.1.1 鉴定要求 772

23.5.2工艺检测人员的培训与鉴定 773

23.5.2.1 无损检测人员的培训与鉴定 773

23.5.2.2检验人员的培训与鉴定 774

第24章验收标准的制订及应用 775

24.1 概述 775

24.2产品验收标准的制订 775

24.3缺陷类型及检验方法 776

24.3.1锻件缺陷及检验方法 776

24.3.2铸件缺陷及检验方法 777

24.3.3焊接件缺陷及检验方法 778

24.4 产品验收标准的应用 778

24.4.1.4 航空发动机用TC11钛合金压气机盘及饼（环）坯 779

24.1.1.3结构钢和不锈钢锻件 779

24.4.1.2 LC9铝合金锻件 779

24.4.1 锻件 779

24.4.1.1 航空铝锻件 779

24.4.1.5变形高强度钢 780

24.4.2 铸件 781

24.4.2.1 铸造铝合金锭 781

24.4.2.2铝合金压铸件 781

24.4.2.3航空发动机用轻合金铸件 781

24.42.4铸钢件 782

24.12.5钢和高温合金铸件 782

24.4.2.6不锈钢、耐热钢熔模铸件 783

24.4.2.7轻合金铸件缺陷补焊 783

24.4.3焊接件 784

24.4.3.1 焊缝等级 784

24.4.3.2焊接质量检验及标准 784

24.4.3.3钛及钛合金钨极氩弧焊接件 784

24.4.4.2钛钢复合板 786

24.4.4复合钢板 786

24.4.4.1不锈钢复合钢板 786

24.4.4.3钛一一不锈钢复合板 787

24.4.5金属胶接结构件 787

24.4.5.1 检测方法 787

24.4.5.2对比标准件 788

24.4.5.3等效的或其他的检验方法 788

24.4.5.4验收标准 788

24.4.5.5检测记录 788

24.4.6复合材料制件 788

24.4.6.1 检测方法 788

24.4.6.2对比标准件 789

24.4.6.3等效的或其他的检验方法 789

24.4.6.4缺陷评定及验收标准 789

24.4.6.5检测记录 789

参考文献 790