中国航发商发无损检测团队2024年度工作进展
2024年，中国航发商发理化计量部无损检测团队新增成员3名，22位成员实干笃行，团结协作，实现航空发动机零部件无损检测新突破，全年完成8万余件零部件的检测，同比增长超过20%；通过组建无损检测技术创新青年突击队，运用AEOS多种工具精益改善，探索工艺创新，实现质量效率双改进，获得公司先进生产者、优秀员工、23人次质量表彰等多项荣誉。
图1 无损检测团队成员合影
中国航发商发无损检测业务流程
为推进民机质量管理体系，在商发公司统一部署下，理化计量部对无损检测体系进行了梳理，基于民用航空局AP-21-AA-2023-31R2《生产批准和监督程序》中对无损检测的要求，制定了改进计划，并在质量管理部的统一指导下编制了《无损检测工作控制程序》。 该程序在管理上规范了公司内部无损检测业务的运行方式；在技术上，对人员、记录、关键工艺耗材、关键工艺要求、各检测方法的重点控制要素等做出了指导性的规定。 该流程文件已经通过中国航发商发内部审核并发布，为后续批生产发动机在无损检测业务从流程到检测技术体系方面均提供了可操作的指导性依据，也促进中国航发商发无损检测业务流程及检测体系进一步对标适航规章要求，为后续适航审核奠定了基础。 图2 商发无损检测工作流程
无损检测体系管控
1 无损检测NADCAP审核 2024年5月6日至10日，理化计量部接受了国际质量评审协会（PRI）开展的NADCAP无损检测复评审和扩项审核，新增了盘环件水浸超声检测审核。 本次审核内容包括实验室管理体系、技术体系和现场操作三个方面，全面体现了无损检测关于NADCAP要求的存在性、充分性和符合性。 通过此次审核，持续建立符合国际航空高标准严要求的无损检测体系，不断提高航空发动机无损检测管控能力，提升在发动机研制保障中的检测成效。 图3 Nadcap证书 2 无损检测CNAS审核 2024年8月，中国合格评定国家认可委员会（CNAS）对中国航发商发理化计量实验室开展了管理体系和检测能力的全面审核，评审组专家对实验室的体系文件、人员和设备情况进行了详细核查，并对实际操作、文件记录等进行现场查看，充分认可了实验室各项管理能力。理化计量部无损检测顺利通过此次CNAS复评审。 图4 CNAS证书
NANDTB-CN
上海培训考试中心运行
1► 培训考试中心资质复评审 2024年4月，航空航天无损检测认证部队（NANDTB-CN）组织开展了对中国航发商发培训考试机构现场的复评审工作，包括培训中心管理体系，以及超声检测（复合材料、金属、相控阵）、涡流检测、渗透检测、磁粉检测、胶片射线和非胶片射线、腐蚀检测等方法，现场对培训教室、实操现场、培训件和考试件管理现场等都进行了详细审查，商发根据审核组提出的建议完成整改，顺利获得认证部资质证书。 图5 培训中心资质证书 2► 两次开展NAS410/EN4179标准 无损检测人员资格鉴定培训 随着航空制造业及配套产业链的快速发展，为满足行业无损检测人员的从业资质需求，中国航发商发分别在7月和9月开展了NAS410/EN4179标准无损检测人员资格鉴定培训工作，全面覆盖了五大常规检测方法和RTNF、腐蚀检测，两次培训共计近170位学员参加，培训总时长近30天，持续推动了行业无损检测人员的技能提升。 3► 举办民用航空发动机 无损检测技术交流会 长江系列发动机应用了复合材料、增材制造、惯性摩擦焊等新材料、新工艺，需要相应的无损检测技术手段满足设计要求，保证发动机安全。 为满足上述新材料新工艺在发动机装配、试验和服役场景下的检测要求，提高检测效率，降低检测成本，中国航发商发联合了南昌航空大学、中国机械工程学会无损检测分会，于9月9日在临港基地召开“2024民用航空发动机无损检测技术交流会”。 本次交流会以“精益、智能、创新的民用航空发动机无损检测技术”为主题，邀请了北京航空航天大学、华中科技大学、南昌航空大学、中国航发航材院、厦门太古等单位8名行业领军专家作技术交流报告。航空公司、中国航发、中航工业、中国商飞、高校、科研院所和商发产业链单位等民用航空无损检测行业近50家单位的120余名无损检测代表报名参会。 与会专家进行了严谨、专业、实用的分享交流，参会人员积极提问，收获颇丰。本次交流会的成功举办，探索建立了民用航空发动机无损检测行业技术交流的长效机制。为商发无损检测专业能力高质量、创新型、智能化的发展，提供了良好的平台基础。 图6 技术交流会参会人员合影
专题探索
01 主编中国航发集团标准 《涡轮叶片气膜孔工业CT尺寸测量》 随着发动机涡轮前燃气温度的大幅提高，涡轮叶片在使用先进耐温材料和热障涂层的基础上，采用了气膜孔冷却技术，使通过叶片内部冷却通道的低温气体通过分布于叶身的气膜孔喷射出来，在叶片表面形成低温气膜包覆，以隔离燃烧室喷出的高温高压气体，实现涡轮叶片的长期可靠工作。为保证气膜冷却效果，气膜孔形状由圆孔发展成簸箕型扩张孔或更为复杂形状的气膜冷却孔，对加工精度和定位精度都提出了较高要求。 气膜孔的尺寸规格、与叶片表面的倾斜角度及在叶片表面分布的位置度将直接影响到气膜的冷却效果，需要规范有效的测量手段。目前市场上比较成熟的高精度表面测量技术，如接触式坐标测量技术和光学表面测量技术，受限于气膜孔狭小的空间，无法实现有效测量。 工业CT作为一项新兴三维数据测量手段，通过三维扫描投影重建叶片的三维内部结构尺寸，解决了接触式三坐标及光学三坐标气膜孔不可达和异物堵塞问题，成为涡轮叶片气膜孔尺寸测量的有效技术手段。 通过集团标准编制，基于目前市场上CT系统设备水平及涡轮叶片气膜孔测量精度要求，规定了航空发动机涡轮叶片气膜孔工业CT尺寸测量的一般要求、测量程序、测量结果评定、测量记录和报告等，创新性提出了基于CT数据的六个定位点RPS坐标系和基于机器学习的表面测定技术，为测量结果的规范性与一致性提供标准支撑。 02 高能射线在航空发动机中的应用 航空发动机在试验试车过程中，受离心力和热膨胀等因素的影响，内部结构间隙会发生微小位移。如何监控并测量发动机试验试车动态过程的这种间隙变化，一直以来属于发动机研究领域的世界性难题。 团队探索了发动机试车台的高能射线数字成像检测，利用高能X射线数字成像测量发动机内部结构的变化，以非接触的方式直观观察和测量发动机任意部位、任何运行状态下的内部工件的微变情况，为发动机设计调试和改进提供重要数据，且可在无需整机拆解的情况下及早检测发动机各状态下的叶尖间隙、部件轴向位移等，观测和测量发动机内部工件的微变情况，发现机械力、热应力引起的零部件变形、松动等，减少发动机下台分解次数，提高工作效率。 图7 高能射线在发动机中的应用示意 但鉴于发动机复杂的内部结构及机匣外管路结构，射线检测散射线严重，成像对比度不足，其在国内外均处于研究阶段。 03 航空发动机渗透检测效率提升 荧光渗透检测是航空发动机在装配、试验、试制过程中应用最多的无损检测方法，渗透检测零部件数量通常占据全年检测总量的80%以上，为解决随着检测需求的持续增加，不改变检测资源，提高航空发动机检测效率难题，理化计量部成立了专项QC小组。 小组借助各项质量分析工具，通过定制检测工装达到增加单次检测数量、优化现场布局以减少重复路径、采用信息化手段映射检测信息以减少核对时间等多重举措，缩短了检测时间，检测效率提升了30%，以高效率高质量地保障航空发动机的研制进程。 图8 渗透检测效率提升结果
2025年，中国航发商发无损检测团队将继续保持协同创新的科学理念、久久为功的顽强意志、专注无损检测事业的执着追求，脚踏实地践行新时代航空发动机精神。
作者：李 泽，靖珍珠
工作单位：中国航发商用航空发动机有限责任公司
