《民用飞机超声检测、涡流检测金属对比试块技术要求》编制说明

一、编制工作概况

1任务来源

民用飞机零部件的制造验收、结构损伤检测与评价都需要采用无损检测手段。

其中涡流检测（ET）和超声检测（UT）方法是民用飞机金属零部件或结构件最

常用的无损检测方法，尤其是在飞机运营维护阶段中，采用这两种检测方法实施

检测的结构约占全机的90%。而两种方法都必须使用对比试块来调整检测灵敏度

和扫查范围，评定缺陷或损伤的当量尺寸并保证检测结果的再现性。而金属结构

无损检测对比试块的设计、制造、使用及维护需要详细、明确的规定，以确保飞

机在零部件制造、试验试飞及运营维护等各阶段得到有效、可靠的检测保障。基

于此类需求，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院牵头向中国材料与

试验团体标准委员会（以下简称：CSTM标准委员会）提出《民用飞机超声检测、

涡流检测金属对比试块技术要求》立项申请，经审查后批准立项，项目编号为

CSTM-SQ-2021-00206，归口管理委员会为CSTM/FC66民机材料领域委员会。

2起草单位

本标准的牵头起草单位是中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，

参与起草单位为上海材料研究所。

3主要工作过程

2021年3月成立《民用飞机超声检测、涡流检测金属对比试块技术要求》

标准起草工作组，根据工作组成员专业方向确定分工，制定标准工作计划；

2021年4-5月整理国内外民机型号金属结构的无损检测程序及对比试块的

相关参数，组织工作组成员召开标准研讨会讨论标准制定的具体内容和指标，形

成标准草案；

2021年6-9月形成标准提案向CSTM标准委员会提交立项申请，论证项目

可行性进行立项审定答辩，9月15日由CSTM标准委员会发布立项公告正式立

项；

2021年10月修改完善标准内容，形成征求意见稿，公开征求意见。

二、标准制修订原则

本标准的制定主要遵循以下原则：

（1）编写格式遵循GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文

件的结构和起草规则》的规定；

（2）注意标准内容的完整性、准确性，条理清楚、相互协调，结构合理、

内容全面，简明易懂，便于应用。

三、国内外相关标准分析

与金属材料对比试块相关的国外标准有MIL-HDBK-1823无损检测系统评估

和AMS-STD-2154变形金属超声检测，这两份标准仅对通用对比试块的分类进

行了说明，没有对对比试块的设计、制造、记录和维护进行了详细的规定。

与金属材料对比试块相关的国内标准有团体标准T-CAMAC0003-2020超声

检测和T-CAMAC0002—2020涡流检测，这两份标准仅有对对比试块的材质、

结构特征等内容的通用规定，没有详细说明设计及制作的要求。

总之，国内外标准中通常只针对标准试块有详细规定，但未对对比试块做详

细技术要求上的规定，适用性及使用性不强，且没有明确其使用条件及方法，不

能充分满足民用飞机无损检测高可靠性的要求以及结构设计要求（包括结构形式、

允许损伤尺寸等）。

四、标准主要内容确定的论据

1范围

范围的编制格式遵循GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化

文件的结构和起草规则》的规定。本标准对超声检测和涡流检测对比试块的设计、

人工缺陷制作、验收评价、定期校验、使用维护、质量控制等方面的要求做明确

和详细的规定，期望解决飞机在设计、制造和运营维护等各阶段无损检测技术能

够得到有效、可靠的实施。本标准适用于民用飞机金属结构零部件的无损检测。

2规范性引用文件

规范性引用文件引导语参考GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：

标准化文件的结构和起草规则》的规定，列出了本标准中规范性引用的文件编号

及名称。

3术语和定义

本部分基于超声检测和涡流检测术语规范，规定了适用于本标准的术语定义，

包括：对比试块、传输修正、缺陷、不连续、涡流检测。

4分类

无论是超声检测还是涡流检测，对比试块根据检测方法、检测位置、结构外

形的不同，可以分为多种类型，不同类型的试块在设计阶段的技术要求可能会存

在差异。半部分对超声检测、涡流检测对比试块进行简要分类。

4一般要求

4.1材料要求

为保证离位验证试验尽可能接近原位检测的结果，对比试块需要与被检结构

具有相同的电学/声学特性，对比试块的化学成分、材质、表面状态和原材料的

热处理状态要求与被检结构相同或相近。

超声检测对比试块的材料声学特性（如衰减，声速、声阻抗、噪声等）应与

被检件相同。当对比试块与被检件之间存在声传输特性的差异时，应考虑进行声

传输修正。修正值一般可通过比较试块的底面反射幅值与被检件相等厚度部位的

底面反射幅值的分贝差来确定。

不同涡流检测方法的对比试块的材料具有不同的要求。高频涡流检测的是被

检件的表面，通常与被检件的几何结构无关，因此高频涡流的对比试块可以高度

通用化，所使用的的材料只要电学、磁学特性与被检工件接近即可（例如，检测

飞机铝合金结构表面表面均可采用同一块7075铝合金制成的高频涡流表面对比

试块）。

低频涡流通常用于检测多层板连接结构的内部损伤，需要考虑被检结构的厚

度，因此对比试块不能通用，材料应尽可能与被检件相同。当不能满足上述条件

时，涡流检测用对比试块材料应与被检件的电导率、磁导率和合金成分尽可能接

近。

4.2工艺控制

为保证与被检结构的物理性能相同，本标准规定了无损检测对比试块制造过

程中的工艺控制，除非工程技术文件另有规定，对比试块的热处理、表面处理及

装配等工艺应与被检结构一致。

4.3检测设备

制造完成后，需要对对比试块进行出厂检验，以确保加工的准确性。本标准

规定了所使用的的检测设备的要求，用于验收的检测设备性能应具备检测出相关

类型缺陷的能力，并经检定合格或校准。

4.4检测人员

为保证检测结果的可靠性与准确性，本标准对验收对比试块的检测人员的资

质提出了规定，要求具备NAS410或其他等效标准要求相关专业的Ⅱ级及以上技

术资格证书。

4.5质量控制

制造完成后，应检验对比试块是否符合技术图样中的规定，确保对比试块的

质量满足使用要求。本标准规定出厂验收的对比试块在交付时应随产品提供原材

料合格证明文件、检验记录、检验报告及产品合格证明文件等相关证明资料，检

验内容应至少包括人工缺陷的相对位置、人工缺陷尺寸，需经相关检定部门检定、)

表面粗糙度及外形尺寸。

5设计要求

5.1人工缺陷

为模拟实际被检结构真实产生的损伤，需要在对比试块上加工人工缺陷，以

确保有效评定缺陷或损伤的当量尺寸并保证检测结果的再现性。本标准规定应在

对比试块设计图样上标注出需检定或校准人工缺陷的参数，人工缺陷的大小和位

置应与被检结构相同。

5.2试块设计

对比试块应当充分还原实际被检结构的几何状态，以保证离位检测结果与原

位检测结果的匹配性，本标准规定了对比试块在设计阶段的要求事项，对于可能

影响检测结果的外形几何特性（例如曲率、厚度等）与被检区域的几何特性应保

持一致，并规定了设计图样必须包含的信息。

6制作要求

为保证制造过程中对比试块的质量完好，本标准对无损检测对比试块的制造

方式、制造环境及粗糙度提出了要求。

7验收评价

制造完成后，需要对对比试块进行验收，以确保对比试块符合技术图样提出

的要求。本标准规定了验收的方式、内容及合格标准。

8标识

不同的对比试块通过标识来识别，对比试块的使用周期较长，因此对比试块

的标识应满足较长时间不易损坏。本标准规定了标识的介质、方式、内容。

9使用与维护

对比试块需要正确的使用与维护，以保证长时间完好。本标准对对比试块的

使用、维护、存储、校验及作废提出了规定。

五、主要试验（或验证）情况

无损检测伴随民机的全寿命周期，本标准以国外先进机型的无损检测相关技

术资料作为参考依据，并结合中国商飞三大机型无损检测程序的设计经验所制定。

通过对C919飞机的机上原位验证结果表明，原位检测结果与对比试块离位检测

结果高度重合。因此经验证，本标准中给出的技术指标是可行且可靠的。

六、与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系

本标准与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准无冲突。

七、对征求意见及重大分歧意见的处理经过和依据

本标准制定过程中尚无重大分歧意见。

八、标准水平建议及预期的社会经济效果

本标准为中国材料与试验团体标准。

本规范的制定将为民用飞机超声检测、涡流检测金属对比试块的设计、制造、

使用及维护提供技术要求，确保无损检测结果的可