于晨曦
(中航工業(yè)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(有限)責(zé)任公司,沈陽(yáng)110043)
渦流檢測(cè)是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù),只適用于導(dǎo)電材料,主要應(yīng)用于金屬材料和少數(shù)非金屬材料(如石墨,碳纖維復(fù)合材料等)的無(wú)損檢測(cè)。由于它具有與其他檢測(cè)方法不同的特點(diǎn),因而它與其他檢測(cè)方法相互補(bǔ)充,成為幾大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法之一。
渦流檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是:第一,不需要耦合劑,與試件既可接觸也可不接觸。第二,對(duì)管、棒、線材易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。第三,能進(jìn)行多種測(cè)量,并能對(duì)疲勞裂紋監(jiān)控。第四,能在高溫、高速下進(jìn)行檢測(cè)。
渦流檢測(cè)的缺點(diǎn)有:第一,只適用于導(dǎo)電材料表面和近表面的檢測(cè)。第二,難以判斷缺陷的種類,形狀和大小。第三,干擾因素較多,需要特殊的信號(hào)處理技術(shù)。
進(jìn)行渦流檢測(cè),除了要了解它的特點(diǎn),原理及儀器設(shè)備的性能外,更重要是,必須能正確地制定和執(zhí)行操作規(guī)程,有效地調(diào)節(jié)和使用儀器設(shè)備,這樣才能取得正確、可靠的試驗(yàn)結(jié)果。
為了有效進(jìn)行檢測(cè)并得出可靠的檢測(cè)結(jié)果,檢測(cè)前必須對(duì)每一具體的檢測(cè)根據(jù)其檢測(cè)的種類、目的和要求,就檢測(cè)方法、儀器設(shè)備、檢測(cè)條件及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等一系列與檢測(cè)有關(guān)的細(xì)則做出明確的規(guī)定,這種細(xì)則的擬定稱為規(guī)范的制定。
作為規(guī)范的項(xiàng)目和內(nèi)容隨應(yīng)用的不同是有差異的,較為通用的內(nèi)容有以下幾種:第一,檢測(cè)目的(探傷,材質(zhì)鑒別,測(cè)厚)。第二,試件(名稱,材料,材料規(guī)格,以及數(shù)量等)。第三,驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(或試驗(yàn)要求)。第四,檢測(cè)裝置(儀器,線圈,附加裝置等)。第五,檢測(cè)條件(如檢測(cè)時(shí)要求的檢測(cè)頻率,靈敏度,檢測(cè)速度及試件的表面粗糙度等)。第六,標(biāo)準(zhǔn)試件或?qū)Ρ仍嚰ㄈ鐧z測(cè)時(shí)對(duì)比試件的材料,形狀,尺寸以及人工缺陷的種類,尺寸和加工方法等)。
2.2.1 檢測(cè)方法和設(shè)備的選擇
檢測(cè)方法和設(shè)備應(yīng)在全面分析以下因素之后加以確定:檢測(cè)目的,檢測(cè)材質(zhì),試件的形狀,大小及數(shù)量,檢測(cè)參數(shù)及其大小。
2.2.2 線圈的選擇
線圈是渦流檢測(cè)的信號(hào)傳感器,它的性能直接影響測(cè)量精度和檢測(cè)結(jié)果的可靠性。選擇線圈的主要考慮因素有:試件的形狀和大小,線圈的參數(shù)及拾取信號(hào)的方式必須與儀器適配,檢測(cè)時(shí)要適合于被檢缺陷。
2.2.3 儀器預(yù)調(diào)
在正式檢測(cè)前,應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行預(yù)調(diào),以便能使儀器的性能趨于穩(wěn)定,保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性和良好的重復(fù)性。儀器預(yù)調(diào)時(shí)間一般為20~30min(如果儀器使用說(shuō)明書有專項(xiàng)說(shuō)明,則按儀器說(shuō)明書進(jìn)行),通常檢測(cè)條件(參數(shù))的選擇應(yīng)在儀器經(jīng)過(guò)預(yù)調(diào),性能穩(wěn)定后進(jìn)行。
2.2.4 附加裝置的調(diào)整
配備有進(jìn)給裝置的自動(dòng)檢測(cè)儀,為了減少管棒材試件通過(guò)線圈時(shí)的偏心和振動(dòng),需要調(diào)節(jié)進(jìn)給裝置的滾輪高度和動(dòng)作機(jī)構(gòu)。
2.3.1 檢測(cè)結(jié)果的再檢測(cè)
當(dāng)檢測(cè)的準(zhǔn)備工作就緒,檢測(cè)條件選擇合適之后,便可以對(duì)試件做正式檢測(cè),然后對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析、處理。例如在探傷檢測(cè)中,根據(jù)儀器的指示以及記錄器、報(bào)警器和缺陷標(biāo)記器指示出來(lái)的缺陷,分選出帶有缺陷的試件。通常在下列兩種情況下要求進(jìn)行再檢測(cè):其一,懷疑缺陷信號(hào)是否確由缺陷產(chǎn)生。其二,在檢測(cè)條件發(fā)生了變化,使檢測(cè)靈敏度受到了影響,因此,自上次檢測(cè)條件復(fù)核后所檢測(cè)的全部試件都必須進(jìn)行再檢測(cè)。
2.3.2 退磁
試件在檢測(cè)中如果經(jīng)過(guò)磁飽和處理,是否退磁需根據(jù)情況決定。對(duì)下列幾個(gè)情況,必須退磁:第一,剩磁在試件的后續(xù)加工中,有帶來(lái)不良影響的可能性。第二,試件是用于摩擦部位或接近摩擦部位的產(chǎn)品時(shí)。第三,剩磁將影響后續(xù)的試驗(yàn)和計(jì)量?jī)x器工作時(shí)。
2.3.3 標(biāo)記與記錄
標(biāo)記。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,必須各類試件分別涂上代表不同意義的各種字符標(biāo)記。例如,經(jīng)檢測(cè)合格、不合格或待復(fù)查的試件,正品、次品及廢品的試件,已經(jīng)退磁的試件等。
記錄。檢測(cè)結(jié)束后,需要根據(jù)檢測(cè)要求記錄的內(nèi)容,主要有如下幾項(xiàng):檢測(cè)日期;檢測(cè)名稱;試件的型號(hào),規(guī)格,尺寸及數(shù)量等;儀器的型號(hào),線圈的形式;檢測(cè)條件,包括探傷儀的檢測(cè)頻率,靈敏度,相位,濾波器,報(bào)警靈敏度,試件進(jìn)給速度,磁飽和電流等;驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),如探傷判廢標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)比試件編號(hào),標(biāo)準(zhǔn)傷的型式和尺寸;檢測(cè)結(jié)果,包括各種數(shù)據(jù),圖表以及驗(yàn)收結(jié)論等。
實(shí)例:某型發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片葉背第一榫槽內(nèi)裂紋的渦流探傷。
概述:某型發(fā)動(dòng)機(jī)二級(jí)渦輪葉片葉背第一榫槽內(nèi)在使用中容易產(chǎn)生裂紋,且已發(fā)生過(guò)折斷事故。因此,必須進(jìn)行探傷檢查。
所需設(shè)備:儀器:WT-5型渦流探傷儀(或同類型儀器),探頭:專用解刀形探頭,參考試塊:榫槽內(nèi)有自然裂紋的某型發(fā)動(dòng)機(jī)二級(jí)渦流葉片。
準(zhǔn)備工作:把二級(jí)渦流葉片從發(fā)動(dòng)機(jī)上分解下來(lái),清洗干凈,并用壓縮空氣吹干。儀器的標(biāo)定:把專用解刀形探頭接在儀器上,并照儀器說(shuō)明書接通電源;將音響開關(guān)撥至“開”位置,把探頭置于渦流葉片的榫槽內(nèi)無(wú)裂紋處,并使之保持穩(wěn)定。調(diào)整門限旋鈕,使警告燈和喇叭剛剛開始工作。
探傷工藝程序:將探頭的感應(yīng)點(diǎn)放在被檢葉片的第一榫槽內(nèi)。并使探頭從榫槽的一端勻速地移動(dòng)到另一端,在移動(dòng)中注意探頭軸線與被檢表面保持垂直,對(duì)探頭的壓力要均勻,用力不宜過(guò)大,只要輕輕接觸即可;當(dāng)探頭移到槽的端頭邊緣時(shí),電表指針的偏轉(zhuǎn)或發(fā)生的報(bào)警現(xiàn)象,是邊緣效應(yīng)引起的干擾信號(hào),而不是裂紋信號(hào)。當(dāng)探頭移到中間部位(距邊緣6mm以上),如電表指針發(fā)生突然正偏轉(zhuǎn),則可能是裂紋信號(hào)。