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        熒光滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊的人工裂紋藍(lán)白色顯示原因

        2018-01-18 07:09:55
        無損檢測 2018年1期
        關(guān)鍵詞:黃綠色顯像劑干粉

        (中國航發(fā)西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司 無損檢測中心,西安 710021)

        1 監(jiān)控試塊人工裂紋的顯示特點(diǎn)

        1.1 監(jiān)控試塊人工裂紋黃綠色顯示和藍(lán)白色顯示介紹

        熒光滲透檢測中,缺陷顯示是由零件表面開口缺陷中的熒光滲透液重新回滲到表面,經(jīng)黑光照射使熒光染料發(fā)光而形成的熒光顯示。由于通常使用的熒光滲透液染料發(fā)出光的顏色是黃綠色,因此滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋形成的顯示應(yīng)為黃綠色,如圖1(a)所示。當(dāng)滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊出現(xiàn)異常時(shí),最常見的現(xiàn)象之一就是人工裂紋處會(huì)形成藍(lán)白色顯示,如圖1(b)所示。

        圖1 監(jiān)控試塊人工裂紋黃綠色顯示和藍(lán)白色顯示

        1.2 監(jiān)控試塊人工裂紋藍(lán)白色顯示的特點(diǎn)

        將滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋的藍(lán)白色顯示放大觀察,可以觀察到人工裂紋表面有明顯的顯像劑堆積。顯像劑堆積形狀與人工裂紋形狀一一對應(yīng),且發(fā)出淡淡的藍(lán)白色光(見圖2)。

        圖2 監(jiān)控試塊人工裂紋藍(lán)白色顯示放大結(jié)果

        采用毛刷蘸取丙酮,擦拭滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋的藍(lán)白色顯示,擦拭后試塊表面擦拭部位的顯像層被去除掉,人工裂紋顯示呈現(xiàn)出黃綠色,如圖3所示。

        圖3 經(jīng)丙酮擦拭監(jiān)控試塊后的人工裂紋顯示

        2 試驗(yàn)過程、結(jié)論及驗(yàn)證試驗(yàn)

        2.1 試驗(yàn)用滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊

        使用的滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊為報(bào)廢試塊,該試塊在正常使用時(shí),是用作后乳化型3級靈敏度熒光滲透檢測系統(tǒng)的工作試塊,可獲得4個(gè)人工裂紋顯示。報(bào)廢原因是人工裂紋顯示顏色長期呈藍(lán)白色的異常情況。

        2.2 滲透檢測試驗(yàn)工藝

        采用的滲透檢測工藝為后乳化型熒光滲透檢測,檢測靈敏度3級,干粉顯像劑顯像,具體試驗(yàn)要求如下所述。

        (1) 預(yù)清洗:超聲波清洗機(jī)結(jié)合丙酮清洗15 min。

        (2) 滲透:滲透液牌號為RC-65,施加方式為浸漬法,滲透時(shí)間為30 min(其中浸漬15 min,滴落15 min)。

        (3) 預(yù)水洗:手工清洗,水壓不大于0.27 MPa,水槍距離試塊表面不小于300 mm。

        (4) 乳化:乳化劑牌號為ER-83A,施加方式為浸漬法,乳化劑體積分?jǐn)?shù)6%~8%,乳化時(shí)間為90 s。

        (5) 最終水洗:手工清洗,水壓不大于0.27 MPa,水槍距離試塊表面不小于300 mm;水洗結(jié)束后,采用氣壓不大于0.17 MPa的壓縮空氣去除試塊表面積水,氣槍距離試塊表面不小于300 mm。

        (6) 烘干:采用溫度不超過70℃的熱空氣循環(huán)烘箱對試塊進(jìn)行干燥,干燥時(shí)間10 min。

        (7) 顯像:按試驗(yàn)過程中的試驗(yàn)內(nèi)容決定。

        (8) 檢驗(yàn):在暗室內(nèi)檢驗(yàn)。黑光燈的黑光輻照度不小于1 200 μW·cm-2,漏白光照度不大于20 lx,環(huán)境白光照度不大于20 lx。

        2.3 對比試驗(yàn)

        2.3.1 顯像過程施加干粉顯像劑

        按照文中2.2節(jié)要求,完成預(yù)清洗、滲透、去除和烘干工序處理,采用噴粉柜噴粉的施加方式,干粉顯像劑牌號為D-90G,顯像時(shí)間為15 min,得到的結(jié)果如圖4所示。

        圖4 干粉顯像后滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋顯示

        2.3.2 顯像過程采用自顯像

        按照文中2.2節(jié)要求,完成預(yù)清洗、滲透和烘干工序處理,顯像過程采用自顯像,顯像時(shí)間為15 min,得到的結(jié)果如圖5所示。

        圖5 自顯像后滲透系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋黃綠色熒光顯示

        2.3.3 對比試驗(yàn)結(jié)果

        通過試驗(yàn)結(jié)果可知,施加干粉顯像劑時(shí),滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊的人工裂紋由大到小,第1點(diǎn)顯示顏色呈現(xiàn)為黃綠色中摻雜著藍(lán)白色,而第2,3,4點(diǎn)顯示顏色呈現(xiàn)為藍(lán)白色;采用自顯像方法時(shí),滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋處形成的4處顯示均為黃綠色顯示。

        2.4 影響因素分析

        (1) 施加干粉顯像劑時(shí),在限定的顯像時(shí)間內(nèi)滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋內(nèi)的熒光滲透液已經(jīng)回滲到試塊表面的顯像劑粉層內(nèi),使得顯像劑被熒光滲透液潤濕后吸附在人工裂紋處。

        (2) 在限定的顯像時(shí)間內(nèi),人工裂紋顯示是由于回滲的熒光滲透液量很少,使得擴(kuò)展至顯像劑層表面的熒光滲透液不足,顯像劑本身的厚度和顏色遮蓋了熒光滲透液的黃綠色而總體呈現(xiàn)為藍(lán)白色。

        2.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

        2.5.1 驗(yàn)證試驗(yàn)一

        采用噴粉柜噴粉的方式,將干粉顯像劑(牌號D-90G)分別施加到經(jīng)滲透處理的滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊和未經(jīng)滲透處理的滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊上。顯像劑在試塊上停留15 min后,采用壓力不大于0.034 MPa的壓縮空氣將滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊上多余的干粉顯像劑吹去,試驗(yàn)得到的結(jié)果如圖6所示。

        圖6 經(jīng)滲透檢測和未經(jīng)滲透檢測處理的滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊經(jīng)干粉顯像后的結(jié)果

        試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)多余顯像劑去除后,已經(jīng)滲透處理的試塊人工裂紋處仍有顯像劑堆積,如圖6(a)所示;而未經(jīng)滲透處理的試塊人工裂紋處沒有顯像劑堆積,如圖6(b)所示。

        2.5.2 驗(yàn)證試驗(yàn)二

        滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊按文中2.2節(jié)要求完成預(yù)清洗、滲透、去除和烘干工序處理,顯像過程采用自顯像方法,顯像時(shí)間為15 min。顯像時(shí)間結(jié)束時(shí),采用噴粉裝置將干粉顯像劑(牌號D-90G)施加在滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊上,隨著顯像粉層的由薄到厚,觀察滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋顯示的顏色變化,得到的結(jié)果如圖7所示。其中,圖7(b)為施加干粉顯像劑后顯像15 min的結(jié)果。

        圖7 監(jiān)控試塊人工裂紋顯示顏色隨著顯像粉層厚度增加的變化

        在施加顯像粉層較薄時(shí),滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋顯示顏色均呈現(xiàn)為黃綠色中摻雜著藍(lán)白色,如圖7(a)所示;隨著試片上顯像粉層厚度的增加,人工裂紋由大到小,第1點(diǎn)顯示顏色呈現(xiàn)為黃綠色中摻雜著藍(lán)白色,而第2,3,4點(diǎn)顯示顏色呈現(xiàn)為藍(lán)白色,如圖7(b)所示。

        2.5.3 驗(yàn)證試驗(yàn)三

        將圖7(b)對應(yīng)試塊放置24 h,得到的結(jié)果如圖8所示。

        圖8 放置24 h后滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋顯示

        滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋最大點(diǎn)顯示顏色呈黃綠色,而其他點(diǎn)的顯示顏色則是藍(lán)白色中摻雜著黃綠色。

        2.5.4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)論

        驗(yàn)證試驗(yàn)一的結(jié)果表明,滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋處的干粉顯像劑只有被熒光滲透液潤濕后,才能在經(jīng)不大于0.034 MPa的壓縮空氣處理后還可以吸附在人工裂紋處。

        驗(yàn)證試驗(yàn)二的結(jié)果表明,只有當(dāng)人工裂紋處回滲到顯像劑膜層表面的熒光滲透液的量足夠時(shí),所發(fā)出的光人眼才能識別,形成黃綠色顯示,否則,人工裂紋處呈現(xiàn)的顏色為顯像劑發(fā)出的藍(lán)白色。

        驗(yàn)證試驗(yàn)三的結(jié)果表明,隨著顯像時(shí)間的延長,顯像劑膜層表面熒光滲透液的量逐漸增加,當(dāng)熒光滲透液的量達(dá)到一定程度以后,所發(fā)出的光足夠引起人眼識別,人工裂紋處就會(huì)形成黃綠色的顯示。

        3 結(jié)論

        滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋顯示呈現(xiàn)出藍(lán)白色是由于在限定的顯像時(shí)間內(nèi),滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋內(nèi)的熒光滲透液回滲到試塊上顯像劑粉層表面的量很少,不足以形成人眼能夠識別出的黃綠色顯示,使得人工裂紋總體顯示呈現(xiàn)出藍(lán)白色,這實(shí)際是吸附在人工裂紋開口處的顯像劑所發(fā)出的藍(lán)白色。

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