無損檢測是現在許多航空航天公司內被強制采用的技術，因為它在生產過程中起著保障安全的關鍵作用。

現 代 無 損 檢 測（NondestructiveTesting，NDT）的起源可以追到一百多年前。隨者德國物理學康拉德·倫琴于1895 年發現 X 射線，早在 20 世紀 20 年代，人們就已經開始意識到射線檢測可能應用于醫藥領域。

據傳古羅馬人曾用面粉和油脂來尋找大理石中的裂紋，而幾個世紀后的鐵匠們在錘煉金屬成型時，則根據其發出的聲波來分辨不同的金屬圓環。然而，最早將無損檢測技術應用于實際生產的是 1868 年英國的 Saxby 利用指南針的磁性來檢測槍管里的裂縫。

無損檢測在二戰以及二戰后一段時期里被證明其對于大范圍的工業化生產是不可或缺的。那一時期，NDT 主要用來檢測產品是否合格，隨著戰爭的結束以及無損檢測技術的發展，無損檢測在降低次品率的同時也慢慢突顯其經濟效益。之后，無損檢測技術的應用直接關系到工業生產的安全、新材料的開發和更高產品可靠性的要求。

今天，無損檢測技術廣泛地應用航空航天工業。盡管破壞性試驗是檢測一個部件的組織結構和性能最簡單的方法，但這顯然并不能適用于所有的情況。對于一些大體積、低成本的部件，或許可以犧牲一部分來進行破壞性試驗以得到試驗結果，但是對于航空航天工業中使用的小體積、高成本的部件，這并不是一種可行之道。根據英國無損檢測協會，無損檢測由于其在生長過程中不可替代的作用，而成為許多航空航天公司的必修課。

無損檢測技術

現代無損檢測技術可以簡單地分為兩類：表面無損檢測與近表面無損檢測。表面無損檢測技術是一項用于檢測產品表面缺陷的技術，如熒光滲透檢測，它能有效定位存在于表面中的裂紋或其它類型的缺陷。近表面無損檢測技術則用于檢測表面之下的缺陷。包括超聲檢測和射線檢測等方法。

熒光滲透檢測（Fluorescent penetrantinspection，FPI），也被稱為滲透檢測（Fluorescent penetrant，PT）， 是 一 項應用于航空航天領域的常規表面無損檢測技術。FPI 通常做法是首先在工件表面涂上一層紫外光照射發光的涂料，接著對表面進行清洗，這樣表面上任何多余的熒光劑都會被去除，而滲進表面缺陷里的則會被保存下來。然后再將工件放在紫外光下進行檢測，觀察是否有熒光劑發光。如果有，則借此可以判斷工件存在損傷。

超聲檢測（Ultrasonic Testing，UT）是航空航天里常用的一種近表面技術是。UT 也廣泛應用于醫藥衛生領域，它的工作方式是把超聲波對準待測的工件。通常聲波會穿過工件，但是當經過工件里的缺陷或者不同材料成分的界面時便會發生反射。通過分析反射聲波便可以得到材料內部的缺陷信息。

（圖片來源：網絡）

另外一項同樣廣泛應用于醫療行業的 NDT 技術是射線檢測技術，通常稱為X 射線檢測。射線檢測尤其適用于焊縫的完整性檢測，近年來，隨著數字技術的發展，射線檢測所選用的膠片也不僅僅局限于傳統底片。

（圖片來源：網絡）

上 述 方 法 同 磁 粉 探 傷（MagneticParticle Inspection，MPI）、 渦 流 檢 測一樣都是“國家航空航天和國防合同 方 授 信 項 目”（National Aerospaceand Defense Contractors AccreditationProgram，Nadcap）認證范圍內的檢測方法。MPI 通常應用于鐵磁材料的檢測，其工作原理是通過分析當工件被磁化后表面磁粉粒子的排布來檢測是否存大缺陷。類似的，渦流檢測利用試驗線圈產生的交變電場使工件待測部位產生感應磁場來進行探傷，通過工件被誘導產生的磁場來檢測工件的缺陷。

圖：磁粉探傷專門用于識別鐵磁材料中的缺陷

來源：績效評估研究所

無損檢測三級人員必須進行全面的無損檢測要求與能力考核。根據NAS410，無損檢測三級人員應當具有理解相關規定、標準以及其它關系到無損檢測方法的合同文件（如客戶的特殊要求等）的能力。這些檢測人員必須對一項特定的檢測能夠選定適當的方法與設備、能夠制定和核查充分的試驗步驟以及作業指導書，并且對于其它無損檢測方法以及產品的制造工藝與普通的檢測方法也應當熟稔于心。無損檢測三級人員同樣核準無損檢測程序并且在技術上對無損檢測設備與人員負責。

這最后一項職責對于無損檢測個人來說是非常重要的。Nadcap 統計數據顯示，在 2011 年進行的 1085 次認證中，在排名前十的不合格認證有五個與AC71145.0 標準相關，AC71145.0 主要規定了一些關于人員資質認定的條例。

最近，由于全球航空航天工業供應鏈中產生的一些合規問題，在 Nadcap 認證中制定了如下標準。評估一些改進是“容易目標”以及 Nadcap 是否適合您的工司是有價值的。

（1）下游承包商商（ac7114-4.2.2和 4.2.1），認證要求確認是否有“一個采購流程來確保下游承包商商能滿足原始承包商的要求”，包括但不限于校準，蝕刻 / 清洗設備，過程控制測試等。經常航天航空供應商與它們的書面程序不滿足符合性要求。

（2）培訓計劃 （AC7114-5.1.7），這要求供應商應履行制定一個為取得資質認證正式培訓計劃的義務。檢測人員作為學員，應當積極參加并在規定的時間段內學習所要求的無損檢測方法。這些應當記錄在公司的書面解決方案里。（指導：在文件中規定培訓時間。）當“規定的時間”沒有寫入章程時，不合格率就會上升，而且公司這時會說那是因為沒有學員。然而，重要的是無論是否有學員，這些程序都存在，而不是現在不適用。

（3）校準 （AC7114-8.1.3），Nadcap認證的問題如下：有沒有使用定購單、校準服務識別或者提供使用標準要求的可追溯性嗎？更進一步說，使用的范圍以及在這個檢測范圍內的數據有多少（除非在應用的方法標準中另有規定，否則數據至少為三個）？不能提供校準所需的信息，或者無法展示他們如何獲得這些信息就不能通過認證。不言而喻，這有可能影響組件的完整性。

上面是總體上容易出現通不過Nsdcap 認證的地方，而對于各個具體的方法也都有其自身的特點。下面就一些最常見的方法進行詳細的說明。

熒光滲透檢測——滲透系統性能

AC7114/1 5.9.1 要求確定供應商是否進行初始檢測，并且建立一個已知缺陷和使用材料標準的數據庫，5.9 確定是否有合適的設備來進行這種檢測。在用 Tam 試片或者其他設備來檢測滲透系統時經常出現認證不通過，常見的問題如下：圖片的質量較差；操作人員沒有使用試片與標準試片對比；操作人員沒有檢查試片在放入滲透劑前是否清洗。以及一些類似的問題。

磁粉檢測——作業指導書或技術

MPI 的主要問題在于 AC7114/2，它要求當沒有定量質量控制時，作業指導書或技術應當規定要檢測磁場強度的部位。然而常見的是監測點并沒有詳細的說明。

超聲檢測 -- 設備校準

所有使用的設備或系統的信道都要 盡 可 能 的 根 據 ASTM-E-317,MIL-STD-2154–Table II, EN 12668, AMS-STD-2154, 顧客的要求或者制造商的建議進行校準，并被用來作為證據記錄。這些在 AC7114/3 5.1.2 有詳細說明。對于超聲系統，經常可以發現顧客要求一個兩年的校準周期，這些是供應商所堅持的，但是 Nadcap 認證要求一個一年的校準周期。此外，在一些情況下，根據客戶在說明書中的要求不進行設備校準。對于控制系統，航空航天供應商通常不遵循他們的客戶的獨特要求或不進行校準的運動，這是一個存不符合性的地方。

射線檢測 -- 射線材料

在 AC7114/4 5.4.1 中有一個問題就是膠片與試劑的存儲是否能保證對射線照片不產生影響。根據程序要求當缺少儲存溫度或者濕度信息，或者缺乏與這些項目相關的控制時，將不能通過認證。值的注意的是，依據 ASTM 標準，這些是最基本的技術要求，而非一個參考指標。

渦流檢測 -- 材料，設備清單和信息

要求所有的探針都要進行驗定，或者提供編號、頻率、線圈直徑、和線圈是否屏蔽等的可追塑性。常常因此不能通過認證，如有的公司有好多探針，但是沒有標注每個探針的頻率。

盡管使用 NDT 技術的歷史已超過一個世紀了，但它的應用領域依舊在擴大。隨著工件和最佳方案越來越復雜，NDT設備，材料和檢測人員能力必需要跟上腳步，以確保無損檢測在航空航天工業中的應用。在航空航天這樣一個高度規范化的產業里，從以往所犯的錯誤中總結經驗，是一條促進這種發展的行之有效的道路。

（來源：作者 Mark Aubele，譯者 haige，材料與測試）