李玫 田家洋 趙文/四達(dá)機(jī)械制造公司

0 引言

某型飛機(jī)彈射座椅的導(dǎo)管（材料為1Cr18Ni9Ti 或0Cr18Ni9）用于輸送高壓燃?xì)?，如果?dǎo)管失效，尤其是導(dǎo)管喇叭口部位有裂紋，將會(huì)漏氣，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致工作終止，甚至造成座椅不能有效彈射。為保證在役飛機(jī)彈射座椅導(dǎo)管的質(zhì)量，需對(duì)該類導(dǎo)管進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)，重點(diǎn)檢查導(dǎo)管喇叭口部位，而對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)工藝試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有漏檢情況，需準(zhǔn)確分析其原因，以確定最佳的檢測(cè)技術(shù)。

1 導(dǎo)管熒光滲透檢測(cè)工藝試驗(yàn)

滲透探傷是基于毛細(xì)管原理，檢查非多孔性金屬和非金屬零件表面開口缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)方法。常用的熒光滲透檢測(cè)方法有水洗型熒光滲透檢測(cè)法、后乳化型熒光滲透檢測(cè)法和溶劑去除型熒光滲透檢測(cè)法。對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行探傷時(shí)，這三種方法均可使用，受檢測(cè)生產(chǎn)線的局限，本文僅分析采用水洗型熒光滲透檢測(cè)法時(shí)存在的問題。

1.1 導(dǎo)管初次工藝試驗(yàn)方法

水洗型熒光滲透檢測(cè)的流程為：預(yù)處理→滲透→去除→干燥→顯像→觀察→后處理。

隨機(jī)挑選17 根導(dǎo)管進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)初次工藝試驗(yàn)。檢測(cè)結(jié)果為：熒光滲透檢測(cè)發(fā)現(xiàn)4 根導(dǎo)管有線狀顯示，初步判斷為疑似裂紋。疑似裂紋的顯示分為兩種：一種是在導(dǎo)管的喇叭口部位有密集型的放射狀線狀顯示，此類顯示的寬度較窄，長(zhǎng)度未延伸至導(dǎo)管內(nèi)壁；另一種是在導(dǎo)管喇叭口部位有分散型的單條顯示，此類顯示的寬度較寬，部分已延伸至導(dǎo)管內(nèi)壁。初次工藝試驗(yàn)故障情況統(tǒng)計(jì)表見表1，導(dǎo)管熒光滲透檢測(cè)顯示圖見圖1。

1.2 存在的問題

在對(duì)有裂紋的導(dǎo)管進(jìn)行觀察評(píng)判時(shí)，借助40 倍體式顯微鏡輔助觀察，又發(fā)現(xiàn)有2 根導(dǎo)管在喇叭口部位還有疑似裂紋，但熒光滲透探傷卻未顯示，存在漏檢情況。故障圖片見圖2。

1.3 對(duì)疑似裂紋缺陷進(jìn)行金相分析

對(duì)熒光滲透探傷發(fā)現(xiàn)的4 根有疑似裂紋的導(dǎo)管和40 倍體式顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)的2 根有疑似裂紋的導(dǎo)管進(jìn)行金相分析，以確定疑似裂紋的性質(zhì)及成因。裂紋部位金相分析如圖3 所示。

導(dǎo)管喇叭口部位疑似裂紋共6 條，最深約0.248mm，最淺約0.008mm，切取喇叭口處，磨制金相試樣后觀察，1號(hào)～6 號(hào)導(dǎo)管的疑似裂紋呈張開狀，疑似裂紋匹配不好，裂紋頭部圓鈍，裂縫內(nèi)部充滿夾雜物。其中，2 號(hào)導(dǎo)管疑似裂紋起始處匹配不好、內(nèi)部充滿夾雜物，末端尖銳。從疑似裂紋形態(tài)來(lái)看，疑似裂紋屬原材料發(fā)紋，系原材料本身存在夾雜物，原材料中的夾雜物在管子拉制過程中被拉成長(zhǎng)條形，沿管子軸向分布，發(fā)紋內(nèi)部充滿夾雜物，發(fā)紋兩邊匹配不好；管子在擴(kuò)口過程中，部分發(fā)紋末端部擴(kuò)展，形成尖銳的裂紋。

表1 初次工藝試驗(yàn)情況統(tǒng)計(jì)表

由金相分析可知，熒光滲透探傷和40 倍體式顯微鏡檢查發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)管喇叭口部位的線狀顯示均為裂紋，同時(shí)也說明熒光滲透探傷檢查存在漏檢的情況。

2 導(dǎo)管熒光滲透檢測(cè)技術(shù)分析

采用水洗型熒光滲透法檢測(cè)導(dǎo)管時(shí)，因操作工序較長(zhǎng)，影響因素多，各環(huán)節(jié)均對(duì)檢測(cè)結(jié)果的可靠產(chǎn)生影響性。導(dǎo)管喇叭口部位的裂紋有一部分較小，且開口較寬，如果操作時(shí)對(duì)滲透、去除等環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，容易過洗，造成細(xì)小裂紋的漏探。下面對(duì)熒光滲透檢測(cè)工藝試驗(yàn)的方法和過程進(jìn)行分析。

2.1 滲透液施加方法

滲透液施加方法多為浸涂、流涂和刷涂。初次工藝試驗(yàn)時(shí)熒光滲透液的施加方式即為浸涂法，發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)管內(nèi)部殘留的滲透液較多，在后續(xù)去除導(dǎo)管內(nèi)部多余滲透液時(shí)需延長(zhǎng)清洗時(shí)間，易造成過洗，導(dǎo)致喇叭口部位開口較大的裂紋內(nèi)部殘留的滲透液被沖洗掉，造成裂紋漏檢。經(jīng)分析，應(yīng)采用流涂法和刷涂法，可減少導(dǎo)管內(nèi)部殘留的滲透液，從而降低過洗造成的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 熒光滲透檢測(cè)導(dǎo)管裂紋顯示圖

圖2 體式顯微鏡檢測(cè)導(dǎo)管疑似裂紋圖

圖3 裂紋部位金相分析（500X）

2.2 滲透時(shí)間

按照GJB 2367A《滲透檢驗(yàn)》的規(guī)定，滲透時(shí)間不少于10min。初次工藝試驗(yàn)時(shí)，滲透時(shí)間為10 ～15min。因?qū)Ч艿牧鸭y多為細(xì)小裂紋，不易檢測(cè)，需適當(dāng)延長(zhǎng)滲透時(shí)間，經(jīng)驗(yàn)證，將滲透時(shí)間設(shè)定為不低于20min時(shí)檢測(cè)效果較好。此時(shí)間可以使?jié)B透液充分滲入細(xì)小裂紋中，提高細(xì)小裂紋的檢出率。

2.3 去除表面多余滲透液的方法

去除表面多余滲透液的方法有手工噴水洗、自動(dòng)噴水洗和手工擦洗等。初次工藝試驗(yàn)時(shí)采用手工水噴洗方法。經(jīng)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)管喇叭口部位有些裂紋的開口較寬，使用手工水洗極易造成過洗，導(dǎo)致漏檢。相對(duì)于手工水噴洗方法，采用手工擦洗能更好地保留缺陷中的滲透液，從而使開口寬的缺陷中的滲透液得以保留得更多。為防止過洗，滲透結(jié)束后可用手工水噴洗方法去除導(dǎo)管外表面多余的滲透劑，用手工擦洗的方法去除導(dǎo)管喇叭口部位多余的滲透劑，不允許使用自動(dòng)噴水洗。

2.4 缺陷評(píng)定方法

初次工藝試驗(yàn)時(shí)按照常規(guī)方法，在觀察喇叭口部位的裂紋時(shí)對(duì)有疑問的顯示用被溶劑（乙醇）潤(rùn)濕的毛筆拭去顯示，重新顯像觀察，次數(shù)為1 ～2 次。分析認(rèn)為，導(dǎo)管喇叭口部位開口較寬的裂紋如采取這種處理方法，易造成漏檢。通過多次工藝試驗(yàn)，最終確定在觀察裂紋時(shí)不允許采用此方法，而應(yīng)借助放大鏡或體式顯微鏡進(jìn)行輔助判斷。

綜合以上分析，在熒光滲透探傷中需加強(qiáng)對(duì)各工序的控制，細(xì)化工藝參數(shù)，提高滲透、去除、觀察等工序的控制要 求。

2.5 檢測(cè)技術(shù)的驗(yàn)證

按照調(diào)整后的熒光滲透探傷工藝方法，對(duì)170 根導(dǎo)管進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)64根導(dǎo)管在喇叭口部位有裂紋。

為了驗(yàn)證熒光滲透檢測(cè)結(jié)果的正確性，使用40 倍體式顯微鏡復(fù)查，結(jié)果一致。通過驗(yàn)證可以確認(rèn)，改進(jìn)后的彈射座椅導(dǎo)管水洗型熒光滲透檢測(cè)工藝方法可行，結(jié)果可靠。

3 結(jié)束語(yǔ)

1）導(dǎo)管的缺陷多集中在喇叭口部位，為分散性和密集型裂紋。

2）導(dǎo)管進(jìn)行水洗型熒光滲透探傷時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)控制滲透、去除、觀察等環(huán) 節(jié)。