飞机液压导管裂纹的超声表面波检测

高祥熙，徐 娜，许路路，冯 克

(1.中国航发北京航空材料研究院，北京 100095；2.航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京 100095；3.中国航空发动机集团 材料检测与评价重点实验室，北京 100095)

飞机液压导管在服役过程中受到制造工艺或装配等多种因素影响，其端头的应力集中处容易萌生疲劳裂纹，随着服役时间的增加，疲劳裂纹扩展后将导致液压系统压力降低，严重时则会使液压导管断裂失效，产生灾难性后果[1]。目前，针对上述情况采取的预防措施为定期更换导管，但是这种方法费时又费力，并且有可能误将正常工作的导管也更换下来[2-3]。为了确保飞行安全，亟需寻求一种可靠的在役检测方法对导管实施在线监控，尽早发现导管中的裂纹，减少其在服役过程中的成本。

在役液压导管端头被装配的螺栓环绕遮挡，导致常规检测方法无法开展原位检测。超声波经过波型转换后获得的表面波可以沿光滑固体表面传播，声能量集中在表面以12个波长范围内，有利于实现制件表面及近表面的缺陷检测。目前该技术已在丝材、小径管焊缝、异种金属焊缝以及镍基合金螺栓等的检测中得到应用[4]，例如，任富华[5]采用超声表面波检测方法实现了不锈钢压气机转子叶片叶根与榫头转R处的疲劳裂纹检测，该方法满足了在役发动机一级压气机叶片的使用安全检测需求；陈新波等[6]采用超声表面波对某型飞机空速管的表面裂纹进行实时检测，使用频率为2.5 MHz，晶片尺寸为5 mm×5 mm(长×宽)，入射角为69°的表面波探头检测出了长为5 mm，深为1 mm的人工裂纹，并对在役的32架次的空速管进行了检测，发现6处裂纹；……