唐建朝，周嘉梁，孔　燕

(中航动力股份有限公司无损检测中心， 西安 710021)



焊接组合件表面荧光渗透检测前的润湿清洗试验

唐建朝，周嘉梁，孔燕

(中航动力股份有限公司无损检测中心， 西安 710021)

在飞机发动机大修故障检查期间，对某三级盘焊接组合件进行荧光渗透检测时，发现该零件表面无法被荧光渗透液完全润湿。通过对比试验，找出了适合该组合件的表面清理方法——塑料喷丸，使荧光渗透液能完全润湿，保证了零件的荧光渗透检测质量。

荧光渗透检测；润湿；塑料喷丸

作为飞机的动力装置，航空发动机必须具有高可靠性。在航空发动机的整个安全使用寿命内，需要定期对发动机进行返厂大修；同时，还需要对发动机上关键零件的表面质量进行无损检测和表面缺陷修复。

三级盘焊接组合件作为航空发动机中的关键转动部件，在高速旋转状态下工作，并承受高离心负荷与振动负荷；同时，还要承受环境介质的腐蚀与氧化作用，工作条件十分恶劣,其表面容易产生裂纹。因而，对该三级盘焊接组合件在大修时的表面裂纹进行荧光渗透检测是十分有必要的。渗透检测是一种以毛细作用原理为基础、用于检测非疏孔性金属和非金属试件表面开口缺陷的常规无损检测方法[1]。荧光渗透检测具有较高的检测灵敏度，在航空航天领域有着广泛的应用，特别是应用于航空发动机大修时零件表面裂纹的检测中。

渗透检测的局限性在于只能检测出表面开口缺陷，工件表面存在污染或漆层、积碳等异物时，表面缺陷往往不能被有效发现。

由于航空发动机的工作环境恶劣，其零部件在大修时表面存在大量的油污和积碳等污物，这些油污和积碳会影响检测时荧光渗透液对零件表面的润湿，不符合荧光渗透检测的质量控制要求，降低了检测结论的准确性。因此,采用何种方法对大修零件表面的污物进行清理以保证零件表面状态满足荧光渗透检测的要求,成为至关重要的环节。

笔者通过对比试验,找出了表面清理方法,使荧光渗 透液能完全润湿,保证了零件的荧光渗透检测质量。

1　三级盘焊接组合件的荧光渗透检测

1.1现象描述

某发动机三级盘焊接组合件的工艺流程为：分解→除积碳、清洗→目视检查→荧光渗透检测→修理→检验→清洗→装配→检验入库。

图1　零件表面未被完全润湿图示

该零件在进行荧光渗透检测时，零件表面无法被荧光渗透液完全润湿(见图1)。说明零件表面存在异物，使得荧光渗透液无法在零件表面完全铺展开来。荧光渗透液完全润湿零件表面是进行荧光渗透检测的首要条件。在荧光渗透液无法有效润湿零件表面的情况下，若零件表面存在裂纹类缺陷，这些缺陷将无法有效检出，对产品的检测质量造成极大的隐患。1.2渗透检测工艺该零件为关键件，针对该零件的表面状态、使用中的受力情况、待检测缺陷类型和检测现场的实际情况等，选取了后乳化4级灵敏度的荧光渗透检测工艺。

预清洗采用ARDROX 6333A水基清洗剂，对零件表面清洗600 s；清洗干燥后，采用浸渍法施加荧光渗透液，荧光渗透液牌号为SHERWIN RC-77，渗透时间为30 min(其中浸渍15 min，滴落15 min)；乳化剂采用SHERWIN ER-83A，乳化时间为90 s，乳化剂体积分数为3%～5%；烘干温度不高于71 ℃，烘干时间为15 min；显像剂采用SHERWIN D-90G型干粉显像剂，采用喷粉方式显像，显像时间为10 min～4 h[2-3]。

2　工艺试验

经过对该三级盘焊接组合件的材料、使用状态和表面状态等进行分析，怀疑其表面存在多余物，因此采取了以下三种工艺方法进行处理：

(1) 延长预清洗时间：对零件重新进行预清洗工作，并将预清洗时的溶剂清洗时间延长至900 s后，再次进行渗透工步。经试验，预清洗后零件表面的水膜仍然断裂；进行渗透工步时，荧光渗透液无法将其表面完全润湿。

(2) 重复化学清洗：将零件返再次进行化学清洗，并重新预清洗后进行渗透工步。经试验，预清洗后零件表面的水膜仍然断裂；进行渗透工序时，荧光渗透液仍无法将零件表面完全润湿。如此反复两至三次后,荧光渗透液才可将零件表面完全润湿。

(3) 进行塑料喷丸：所采用的塑料丸粒度为0.25～0.38 mm，风压小于等于0.5 MPa；经塑料喷丸后，对零件表面进行彻底清洗，再进行荧光渗透检测工作。经试验，在进行预清洗后零件表面的水膜连续(见图2)，无水珠聚集情况，进行渗透工序时，荧光渗透液在零件表面完全铺展开来，润湿效果良好(见图3)。

图2　塑料喷丸后的水膜外观

图3　塑料喷丸后荧光渗透液润湿外观

经过以上三种工艺试验的对比发现：方法(1)处理的零件表面，润湿效果没有改善；方法(2)处理的零件表面，润湿效果最终虽然达到了荧光渗透检测的要求，但其反复处理次数较多，耗费了较大的人力和物力，效率低；方法(3)处理的零件表面润湿效果良好，改善效果显著。因此，对该大修零件而言，塑料喷丸是一种切实可行且有效的除去表面异物的方法。

3　结语

经过对比试验研究，找出了适合三级盘焊接组合件的表面清理方法，即塑料喷丸方法。经塑料喷丸后零件表面异物去除较干净，表面状态良好，荧光渗透检测时荧光渗透液可在零件表面完全铺展开来，润湿效果良好，满足荧光渗透检测工艺要求，保证了零件的检测质量。

经材料检测等相关部门鉴定，该方法对工件表面无损伤，不会对产品质量产生影响。所采用的塑料喷丸方法为其他同类问题的解决提供了一种可行的方案，对于去除工件表面积碳、严重氧化物等异物都是一种行之有效的方法。

[1]林猷文，任学东.渗透检测[M].北京：机械工业出版社，2004:1-4.

[2]HB/Z 61-1998渗透检验[S].

[3]高晗，喻星星.航空导管连接卡箍的荧光渗透检测[J].无损检测，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，工程师，主要从事航空发动机零部件的渗透检测工作。

唐建朝, E-mail: tjctongch@163.com。

10.11973/wsjc201609017

TG115.28

B

1000-6656(2016)09-0064-02