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(中國航發(fā)西安航空發(fā)動機有限公司 無損檢測中心，西安 710021)

1 監(jiān)控試塊人工裂紋的顯示特點

1.1 監(jiān)控試塊人工裂紋黃綠色顯示和藍白色顯示介紹

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，最常見的現(xiàn)象之一就是人工裂紋處會形成藍白色顯示，如圖1(b)所示。

圖1 監(jiān)控試塊人工裂紋黃綠色顯示和藍白色顯示

1.2 監(jiān)控試塊人工裂紋藍白色顯示的特點

將滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊人工裂紋的藍白色顯示放大觀察，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)出淡淡的藍白色光(見圖2)。

圖2 監(jiān)控試塊人工裂紋藍白色顯示放大結(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 試驗過程、結(jié)論及驗證試驗

2.1 試驗用滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊

使用的滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊為報廢試塊，該試塊在正常使用時，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個人工裂紋顯示。報廢原因是人工裂紋顯示顏色長期呈藍白色的異常情況。

2.2 滲透檢測試驗工藝

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，具體試驗要求如下所述。

(1) 預(yù)清洗：超聲波清洗機結(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，乳化劑體積分數(shù)6%～8%，乳化時間為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)烘箱對試塊進行干燥，干燥時間10 min。

(7) 顯像：按試驗過程中的試驗內(nèi)容決定。

(8) 檢驗：在暗室內(nèi)檢驗。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

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 對比試驗結(jié)果

通過試驗結(jié)果可知，施加干粉顯像劑時，滲透檢測系統(tǒng)監(jiān)控試塊的人工裂紋由大到小，第1點顯示顏色呈現(xiàn)為黃綠色中摻雜著藍白色，而第2，3，4點顯示顏色呈現(xiàn)為藍白色；采用自顯像方法時，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，在限定的顯像時間內(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)為藍白色。

2.5 驗證試驗

2.5.1 驗證試驗一

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 驗證試驗二

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，顯像時間為15 min。顯像時間結(jié)束時，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，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點顯示顏色呈現(xiàn)為黃綠色中摻雜著藍白色，而第2，3，4點顯示顏色呈現(xiàn)為藍白色，如圖7(b)所示。

2.5.3 驗證試驗三

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顯示顏色呈黃綠色，而其他點的顯示顏色則是藍白色中摻雜著黃綠色。

2.5.4 驗證試驗結(jié)論

驗證試驗一的結(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。

驗證試驗二的結(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，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)出的藍白色。

驗證試驗三的結(jié)果表明，隨著顯像時間的延長，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)出藍白色是由于在限定的顯像時間內(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)出藍白色，這實際是吸附在人工裂紋開口處的顯像劑所發(fā)出的藍白色。