徐亞亞，劉興勇，徐 健，張 明

(中國(guó)航發(fā)動(dòng)力股份有限公司無(wú)損檢測(cè)中心，西安 710021)

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)防喘壓力信號(hào)引接管在發(fā)動(dòng)機(jī)服役過程中，需承受一定的載荷,受力狀態(tài)復(fù)雜，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)故障多發(fā)件[1-2]。因此,在該零件制造及返廠修理過程中，為保障飛行安全，均安排了不同方法的無(wú)損檢測(cè)工序。該零件在大修后進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)過程中，常出現(xiàn)交付單位前期合格放行的零件在后續(xù)裝配單位的熒光滲透檢測(cè)復(fù)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)裂紋的情況，即兩家單位的熒光滲透檢測(cè)結(jié)論不一致 。為此，筆者通過試驗(yàn)，對(duì)零件熒光滲透檢測(cè)工序及工藝進(jìn)行優(yōu)化，有效地解決了該問題。

1 熒光滲透檢測(cè)工序安排及檢測(cè)工藝

該零件在修理階段的熒光滲透檢測(cè)工序共安排了兩次，且檢測(cè)的要求均為：對(duì)管子基體可視部位和焊縫區(qū)域(氬弧焊縫和釬焊焊縫)進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為不允許存在裂紋。

由于該零件屬于一般件，零件的檢測(cè)部位涉及焊縫和管子兩種表面，再結(jié)合零件的用途、材料、規(guī)范要求等因素綜合考慮，熒光滲透檢測(cè)采用了水洗型3級(jí)靈敏度的檢測(cè)工藝。

2 故障成因分析

2.1 典型故障件基本信息

該故障件為外場(chǎng)服役若干小時(shí)后到壽返廠進(jìn)行一次大修的工件，經(jīng)修理合格(修理過程中，兩次熒光滲透檢測(cè)均合格)后發(fā)裝配單位。裝配單位在裝機(jī)前需對(duì)其進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)復(fù)驗(yàn)。然而，在復(fù)檢過程中，在其兩根直管(短管與長(zhǎng)管)上均發(fā)現(xiàn)裂紋顯示。然后將其返回交付單位，交付單位再次進(jìn)行熒光滲透復(fù)檢后，在所標(biāo)記的相同位置也發(fā)現(xiàn)裂紋顯示，復(fù)驗(yàn)和復(fù)檢檢測(cè)結(jié)論基本一致。故障件在白光下的狀態(tài)如圖1所示。

圖1 故障件在白光下的狀態(tài)

2.2 故障件熒光滲透檢測(cè)復(fù)檢

兩處裂紋熒光顯示均為直徑較大的簇狀顯示，經(jīng)擦拭評(píng)定后可見其顯示區(qū)域內(nèi)存在數(shù)條細(xì)小的、大多為點(diǎn)狀的呈輻射狀分布的熒光顯示。該缺陷顯示與熒光滲透檢測(cè)常見的典型裂紋顯示特征相比，顯示熒光亮度較弱，顯示形貌差異較大，容易與零件表面存在污染物而形成的熒光顯示混淆，易使得檢測(cè)人員在判定其性質(zhì)時(shí)出現(xiàn)失誤。故障件在黑光下的狀態(tài)如圖2所示。

圖2 故障件在黑光下的狀態(tài)

2.3 缺陷冶金分析

對(duì)該故障件進(jìn)行冶金分析，結(jié)論顯示兩處裂紋均屬于沿晶開裂的應(yīng)力腐蝕裂紋。由以上分析可知：① 裝配單位的無(wú)損檢測(cè)人員在零件未進(jìn)行任何能產(chǎn)生缺陷或使缺陷暴露的工序下對(duì)交付的合格件復(fù)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)兩處裂紋，與交付單位初次的熒光滲透檢測(cè)結(jié)論不一致；② 該裂紋屬于應(yīng)力腐蝕裂紋，裂紋產(chǎn)生于零件服役過程中。在返回交付單位修理后進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)時(shí)就已存在(交付單位裂紋未檢出)。

針對(duì)此情況，交付單位開展了以下工作。

(1) 故障件熒光滲透檢測(cè)原始記錄復(fù)查。

交付單位的無(wú)損檢測(cè)部門對(duì)該零件交付前的兩次熒光滲透檢測(cè)原始記錄進(jìn)行復(fù)查，結(jié)果顯示零件合格，且記錄顯示零件發(fā)現(xiàn)裂紋部位無(wú)任何可疑顯示。

(2) 熒光滲透檢測(cè)全面質(zhì)量復(fù)查。

依據(jù)全面質(zhì)量管理理念，交付單位從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等方面全面展開了復(fù)查。通過一系列的復(fù)查，首先排除了“人、機(jī)、料、環(huán)”的影響因素。復(fù)查顯示：執(zhí)行該零件的檢測(cè)人員均嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)定取得了資質(zhì)證書；檢測(cè)設(shè)備、材料和環(huán)境均有完善的質(zhì)量控制程序來(lái)保障質(zhì)量。

其次是復(fù)查該零件的熒光滲透檢測(cè)工藝。首先，核對(duì)了兩家單位對(duì)此零件的熒光滲透檢測(cè)工藝。雙方均采用了水洗型3級(jí)靈敏度的熒光滲透檢測(cè)工藝，檢測(cè)工藝不存在差異；其次，核對(duì)了熒光滲透檢測(cè)時(shí)的工藝參數(shù)，其參數(shù)也基本保持一致。由此排除了檢測(cè)工藝及參數(shù)不一致而導(dǎo)致雙方檢測(cè)結(jié)論出現(xiàn)差異的可能性。

鑒于零件在修理時(shí)已存在裂紋，則復(fù)查的重點(diǎn)鎖定在零件大修工藝流程上。依據(jù)以往處理相似問題的工作經(jīng)驗(yàn)，零件的表面狀態(tài)是影響熒光滲透檢測(cè)結(jié)論準(zhǔn)確性的一個(gè)重要因素。因?yàn)闊晒鉂B透檢測(cè)作為一種檢測(cè)零件表面開口性缺陷的方法，要求在檢測(cè)之前必須去除零件表面所有污染物，以保證缺陷開口未發(fā)生堵塞或使?jié)B透液能對(duì)零件表面和缺陷進(jìn)行良好的潤(rùn)濕，反之會(huì)影響滲透液進(jìn)入缺陷的程度。在復(fù)查中了解到：該零件在送檢時(shí)常出現(xiàn)由于其表面狀態(tài)較差(零件表面存在不明污染物)而返回主制車間進(jìn)行處理的情況。

2.4 大修工藝復(fù)查

該零件在大修時(shí)的工藝流程為：清洗-檢測(cè)-熒光檢測(cè)-…-校正-熒光檢測(cè)-鉗修-…壓力試驗(yàn)-研磨-壓力試驗(yàn)-加壓沖洗-標(biāo)記-檢測(cè)-…-包扎。

分析該工藝流程可知：從交付單位進(jìn)行完熒光滲透檢測(cè)至裝配單位進(jìn)行復(fù)驗(yàn)期間，最可能影響零件表面狀態(tài)的工序?yàn)椤般Q修”、“研磨”兩道加工工序及兩道壓力試驗(yàn)和加壓沖洗工序。兩道加工工序會(huì)對(duì)零件熒光滲透檢測(cè)時(shí)的表面狀態(tài)產(chǎn)生不良影響，不利于缺陷后續(xù)被檢出。但兩道清洗工序會(huì)清除掉某些污染,從而有利于后續(xù)熒光滲透檢測(cè)對(duì)缺陷的檢出。

經(jīng)復(fù)查，清洗工序的工藝參數(shù)如表1所示。

表1 清洗工藝參數(shù)

從零件的大修流程來(lái)看：在以上的兩道清洗工序中，用到了煤油和非鹵代有機(jī)溶劑，而煤油和非鹵代有機(jī)清洗溶劑作為一種有效的清洗溶劑，在交付單位對(duì)該零件完成熒光滲透檢測(cè)后，經(jīng)過打壓和對(duì)其內(nèi)外表面的幾次徹底清洗，使得零件表面較熒光滲透檢測(cè)時(shí)的表面更干凈，有利于滲透液對(duì)零件表面的潤(rùn)濕，在此種情況下，如零件表面存在缺陷，則滲透液更容易進(jìn)入缺陷，從而有利于缺陷在黑光下形成顯示。

由以上分析推斷：交付單位熒光滲透檢測(cè)后，裝配單位熒光滲透檢測(cè)前的兩道清洗工序是造成兩單位結(jié)論不一致的主要原因。

另外，該裂紋屬于零件在使用過程中產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕裂紋，裂紋開口容易被污染物堵塞，如采用水洗型熒光滲透檢測(cè)工藝時(shí)，對(duì)于某些小裂紋的檢測(cè)，容易出現(xiàn)顯示亮度較低，且不容易被發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。而對(duì)此類缺陷的檢測(cè)，依據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和熒光滲透檢測(cè)相關(guān)規(guī)范規(guī)定,宜采用后乳化熒光滲透檢測(cè)工藝。

3 改進(jìn)措施

在以上分析的基礎(chǔ)上,該零件的交付單位進(jìn)行了以下改進(jìn)：① 調(diào)整了該零件的大修工藝流程，在兩道清洗工序之后零件包扎入庫(kù)之前增加一道熒光滲透檢測(cè)工序。即調(diào)整后的工藝流程為：清洗-檢測(cè)-熒光檢測(cè)-…-校正-熒光檢測(cè)-鉗修-…-壓力試驗(yàn)-研磨-壓力試驗(yàn)-加壓沖洗-標(biāo)記-檢測(cè)-熒光檢測(cè)-…-包扎；② 將零件的熒光滲透檢測(cè)工藝由水洗型熒光滲透檢測(cè)3級(jí)改為后乳化熒光滲透檢測(cè)3級(jí)。

4 效果驗(yàn)證

4.1 措施①的驗(yàn)證

在執(zhí)行了改進(jìn)措施后，對(duì)后續(xù)半年內(nèi)的該零件的3次熒光滲透檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行跟蹤。結(jié)果有3件零件顯示(見表2)：前兩次的檢測(cè)結(jié)論均合格;而增加的第3次熒光滲透檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)異常顯示，經(jīng)復(fù)檢確認(rèn)后，顯示定性為裂紋，且裂紋性質(zhì)和故障件的相同。

表2 熒光滲透檢測(cè)結(jié)果跟蹤(措施①驗(yàn)證)

由以上結(jié)果可知：采取在幾道清洗工序后增加一道熒光滲透檢測(cè)工序的措施后，可檢測(cè)出部分前兩道熒光滲透檢測(cè)工序未檢測(cè)出的裂紋缺陷，由此避免了不合格零件流入裝配單位。

4.2 措施②的驗(yàn)證

統(tǒng)計(jì)該零件在改進(jìn)前后13個(gè)月內(nèi)的熒光滲透檢測(cè)結(jié)果(見表3)，其中,在前8個(gè)月內(nèi)，零件的檢測(cè)工藝采用水洗型3級(jí)靈敏度；在后5個(gè)月內(nèi)，零件采用后乳化3級(jí)靈敏度的熒光滲透檢測(cè)工藝。

由以上結(jié)果可知：更改該零件的熒光滲透檢測(cè)工藝后，缺陷檢出率由36.36%提升到71.43%。

表3 熒光滲透檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)(措施②驗(yàn)證)

4.3 結(jié)論一致性的驗(yàn)證

在采取了以上兩項(xiàng)措施后，筆者對(duì)比了此零件改進(jìn)前后兩年各自半年內(nèi)從裝配單位由于裂紋返回主制單位的情況(不一致性)。

表4 熒光滲透檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì) (一致性驗(yàn)證)

結(jié)果表明：在采取了上述兩項(xiàng)措施后，交付單位和裝配單位關(guān)于該零件的熒光滲透檢測(cè)結(jié)論的不一致性由8.8% 降低到了0。

5 結(jié)語(yǔ)

該零件在進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)結(jié)論不一致的原因是:幾道清洗工序使得兩單位在進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)時(shí)零件的表面狀態(tài)存在差異；對(duì)于該應(yīng)力腐蝕裂紋的檢測(cè)，采用后乳化熒光滲透檢測(cè)工藝的效果較水洗型工藝的更好。在交付單位包扎入庫(kù)前增加一道熒光滲透檢測(cè)工序，并將其檢測(cè)工藝由水洗型3級(jí)熒光滲透檢測(cè)改為后乳化型3級(jí)熒光滲透檢測(cè)的措施，可有效地解決兩家單位檢測(cè)結(jié)論不一致的問題，優(yōu)化了檢測(cè)工藝，保證了該零件的熒光滲透檢測(cè)質(zhì)量。