唐建朝，周嘉梁，孔　燕

(中航動(dòng)力股份有限公司無(wú)損檢測(cè)中心， 西安 710021)

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焊接組合件表面熒光滲透檢測(cè)前的潤(rùn)濕清洗試驗(yàn)

唐建朝，周嘉梁，孔燕

(中航動(dòng)力股份有限公司無(wú)損檢測(cè)中心， 西安 710021)

在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)大修故障檢查期間，對(duì)某三級(jí)盤(pán)焊接組合件進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該零件表面無(wú)法被熒光滲透液完全潤(rùn)濕。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，找出了適合該組合件的表面清理方法——塑料噴丸，使熒光滲透液能完全潤(rùn)濕，保證了零件的熒光滲透檢測(cè)質(zhì)量。

熒光滲透檢測(cè)；潤(rùn)濕；塑料噴丸

作為飛機(jī)的動(dòng)力裝置，航空發(fā)動(dòng)機(jī)必須具有高可靠性。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)安全使用壽命內(nèi)，需要定期對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行返廠大修；同時(shí)，還需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)上關(guān)鍵零件的表面質(zhì)量進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)和表面缺陷修復(fù)。

三級(jí)盤(pán)焊接組合件作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)動(dòng)部件，在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作，并承受高離心負(fù)荷與振動(dòng)負(fù)荷；同時(shí)，還要承受環(huán)境介質(zhì)的腐蝕與氧化作用，工作條件十分惡劣,其表面容易產(chǎn)生裂紋。因而，對(duì)該三級(jí)盤(pán)焊接組合件在大修時(shí)的表面裂紋進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)是十分有必要的。滲透檢測(cè)是一種以毛細(xì)作用原理為基礎(chǔ)、用于檢測(cè)非疏孔性金屬和非金屬試件表面開(kāi)口缺陷的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法[1]。熒光滲透檢測(cè)具有較高的檢測(cè)靈敏度，在航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，特別是應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)大修時(shí)零件表面裂紋的檢測(cè)中。

滲透檢測(cè)的局限性在于只能檢測(cè)出表面開(kāi)口缺陷，工件表面存在污染或漆層、積碳等異物時(shí)，表面缺陷往往不能被有效發(fā)現(xiàn)。

由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境惡劣，其零部件在大修時(shí)表面存在大量的油污和積碳等污物，這些油污和積碳會(huì)影響檢測(cè)時(shí)熒光滲透液對(duì)零件表面的潤(rùn)濕，不符合熒光滲透檢測(cè)的質(zhì)量控制要求，降低了檢測(cè)結(jié)論的準(zhǔn)確性。因此,采用何種方法對(duì)大修零件表面的污物進(jìn)行清理以保證零件表面狀態(tài)滿足熒光滲透檢測(cè)的要求,成為至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

筆者通過(guò)對(duì)比試驗(yàn),找出了表面清理方法,使熒光滲 透液能完全潤(rùn)濕,保證了零件的熒光滲透檢測(cè)質(zhì)量。

1　三級(jí)盤(pán)焊接組合件的熒光滲透檢測(cè)

1.1現(xiàn)象描述

某發(fā)動(dòng)機(jī)三級(jí)盤(pán)焊接組合件的工藝流程為：分解→除積碳、清洗→目視檢查→熒光滲透檢測(cè)→修理→檢驗(yàn)→清洗→裝配→檢驗(yàn)入庫(kù)。

圖1　零件表面未被完全潤(rùn)濕圖示

該零件在進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)時(shí)，零件表面無(wú)法被熒光滲透液完全潤(rùn)濕(見(jiàn)圖1)。說(shuō)明零件表面存在異物，使得熒光滲透液無(wú)法在零件表面完全鋪展開(kāi)來(lái)。熒光滲透液完全潤(rùn)濕零件表面是進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)的首要條件。在熒光滲透液無(wú)法有效潤(rùn)濕零件表面的情況下，若零件表面存在裂紋類(lèi)缺陷，這些缺陷將無(wú)法有效檢出，對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)質(zhì)量造成極大的隱患。1.2滲透檢測(cè)工藝該零件為關(guān)鍵件，針對(duì)該零件的表面狀態(tài)、使用中的受力情況、待檢測(cè)缺陷類(lèi)型和檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況等，選取了后乳化4級(jí)靈敏度的熒光滲透檢測(cè)工藝。

預(yù)清洗采用ARDROX 6333A水基清洗劑，對(duì)零件表面清洗600 s；清洗干燥后，采用浸漬法施加熒光滲透液，熒光滲透液牌號(hào)為SHERWIN RC-77，滲透時(shí)間為30 min(其中浸漬15 min，滴落15 min)；乳化劑采用SHERWIN ER-83A，乳化時(shí)間為90 s，乳化劑體積分?jǐn)?shù)為3%～5%；烘干溫度不高于71 ℃，烘干時(shí)間為15 min；顯像劑采用SHERWIN D-90G型干粉顯像劑，采用噴粉方式顯像，顯像時(shí)間為10 min～4 h[2-3]。

2　工藝試驗(yàn)

經(jīng)過(guò)對(duì)該三級(jí)盤(pán)焊接組合件的材料、使用狀態(tài)和表面狀態(tài)等進(jìn)行分析，懷疑其表面存在多余物，因此采取了以下三種工藝方法進(jìn)行處理：

(1) 延長(zhǎng)預(yù)清洗時(shí)間：對(duì)零件重新進(jìn)行預(yù)清洗工作，并將預(yù)清洗時(shí)的溶劑清洗時(shí)間延長(zhǎng)至900 s后，再次進(jìn)行滲透工步。經(jīng)試驗(yàn)，預(yù)清洗后零件表面的水膜仍然斷裂；進(jìn)行滲透工步時(shí)，熒光滲透液無(wú)法將其表面完全潤(rùn)濕。

(2) 重復(fù)化學(xué)清洗：將零件返再次進(jìn)行化學(xué)清洗，并重新預(yù)清洗后進(jìn)行滲透工步。經(jīng)試驗(yàn)，預(yù)清洗后零件表面的水膜仍然斷裂；進(jìn)行滲透工序時(shí)，熒光滲透液仍無(wú)法將零件表面完全潤(rùn)濕。如此反復(fù)兩至三次后,熒光滲透液才可將零件表面完全潤(rùn)濕。

(3) 進(jìn)行塑料噴丸：所采用的塑料丸粒度為0.25～0.38 mm，風(fēng)壓小于等于0.5 MPa；經(jīng)塑料噴丸后，對(duì)零件表面進(jìn)行徹底清洗，再進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)工作。經(jīng)試驗(yàn)，在進(jìn)行預(yù)清洗后零件表面的水膜連續(xù)(見(jiàn)圖2)，無(wú)水珠聚集情況，進(jìn)行滲透工序時(shí)，熒光滲透液在零件表面完全鋪展開(kāi)來(lái)，潤(rùn)濕效果良好(見(jiàn)圖3)。

圖2　塑料噴丸后的水膜外觀

圖3　塑料噴丸后熒光滲透液潤(rùn)濕外觀

經(jīng)過(guò)以上三種工藝試驗(yàn)的對(duì)比發(fā)現(xiàn)：方法(1)處理的零件表面，潤(rùn)濕效果沒(méi)有改善；方法(2)處理的零件表面，潤(rùn)濕效果最終雖然達(dá)到了熒光滲透檢測(cè)的要求，但其反復(fù)處理次數(shù)較多，耗費(fèi)了較大的人力和物力，效率低；方法(3)處理的零件表面潤(rùn)濕效果良好，改善效果顯著。因此，對(duì)該大修零件而言，塑料噴丸是一種切實(shí)可行且有效的除去表面異物的方法。

3　結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)研究，找出了適合三級(jí)盤(pán)焊接組合件的表面清理方法，即塑料噴丸方法。經(jīng)塑料噴丸后零件表面異物去除較干凈，表面狀態(tài)良好，熒光滲透檢測(cè)時(shí)熒光滲透液可在零件表面完全鋪展開(kāi)來(lái)，潤(rùn)濕效果良好，滿足熒光滲透檢測(cè)工藝要求，保證了零件的檢測(cè)質(zhì)量。

經(jīng)材料檢測(cè)等相關(guān)部門(mén)鑒定，該方法對(duì)工件表面無(wú)損傷，不會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。所采用的塑料噴丸方法為其他同類(lèi)問(wèn)題的解決提供了一種可行的方案，對(duì)于去除工件表面積碳、嚴(yán)重氧化物等異物都是一種行之有效的方法。

[1]林猷文，任學(xué)東.滲透檢測(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004:1-4.

[2]HB/Z 61-1998滲透檢驗(yàn)[S].

[3]高晗，喻星星.航空導(dǎo)管連接卡箍的熒光滲透檢測(cè)[J].無(wú)損檢測(cè)，2015,37(1)：72-74.

The Wet Cleaning Experiment of the Welding Assembly Surface during Fluorescent Penetrant Inspection

TANG Jian-chao, ZHOU Jia-liang, KONG Yan

(NDT Center of AVIC Aviation-Engine Co., PLC-XAE, Xi′an 710021, China)

While doing aero-engine overhaul malfunction checking, one third stage plate welding assembly surface is failed to be wetted utterly. In this article, we did comparison experiment and tried to find methods that were suitable for the welding assembly parts surface cleaning to assure the inspections quality of the components on while fluorescent penetrant inspection.

Fluorescent penetrant inspection; Wetting; Plastic shot peening

2016-01-18

唐建朝(1986-)，男，工程師，主要從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的滲透檢測(cè)工作。

唐建朝, E-mail: tjctongch@163.com。

10.11973/wsjc201609017

TG115.28

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1000-6656(2016)09-0064-02