殷志平

（深圳航空有限責(zé)任公司維修工程部附件車間，廣東 深圳 518128）

空客320主輪翻修過(guò)程中NDT方法探析

殷志平

（深圳航空有限責(zé)任公司維修工程部附件車間，廣東 深圳 518128）

隨著航空器維修級(jí)別不斷升級(jí)，需要實(shí)施無(wú)損檢測(cè)的部位、部件種類越來(lái)越多，不同無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、方法的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在航空器的適航保障過(guò)程中不可或缺。因此針對(duì)這些航空器部位、部件,依據(jù)航空器廠家手冊(cè)提供信息，選擇合適的無(wú)損檢測(cè)方法并準(zhǔn)確實(shí)施對(duì)航空器及其部件的維護(hù)十分重要。

航空器；無(wú)損檢測(cè)；滲透檢測(cè)；渦流檢測(cè)

1 背景分析

隨著我國(guó)民航業(yè)的蓬勃發(fā)展，國(guó)內(nèi)各大航空公司機(jī)隊(duì)規(guī)模不斷擴(kuò)大，航空器及部件大修業(yè)務(wù)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅猛。無(wú)損檢測(cè)（NDT）作為航空器及其部件維護(hù)過(guò)程中一項(xiàng)特殊的技術(shù)，為航空器，特別是在老齡航空器的適航性的保障過(guò)程中作用舉足輕重。

如今，不同無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、方法的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，當(dāng)前國(guó)內(nèi)民航無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用的方法主要有渦流檢測(cè)、滲透檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、紅外熱成像檢測(cè)。

空客320主輪輪轂翻修時(shí)需要對(duì)輪轂進(jìn)行全方位無(wú)損檢測(cè)，通常選用渦流檢測(cè)、滲透檢測(cè)兩大常規(guī)檢測(cè)方法在實(shí)施，它們的共性就是被檢對(duì)象表面裂紋檢出能力強(qiáng)，此兩種檢測(cè)方法也常稱為表面檢測(cè)方法。

2 兩種檢測(cè)方法簡(jiǎn)介

2.1 渦流檢測(cè)

渦流檢測(cè)是基于電磁感應(yīng)原理揭示導(dǎo)電材料表面和近表面缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法，當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線圈（渦流探頭）接近被檢件表面時(shí)，材料表面和近表面會(huì)感應(yīng)出渦流，其大小、相位和流動(dòng)軌跡與被檢件的電磁特性和缺陷等因素有關(guān)，渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用會(huì)使線圈阻抗發(fā)生變化，檢測(cè)線圈阻抗即可獲得被檢件物理、結(jié)構(gòu)和冶金狀態(tài)的信息。通過(guò)缺陷對(duì)復(fù)阻抗的影響可以分辨被檢件的材質(zhì)、表面裂紋、下表面裂紋等信息，如圖1、2所示。

2.2 滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)又稱液體滲透檢測(cè)，是基于毛細(xì)作用原理，用于檢測(cè)非多孔性材料表面開(kāi)口的不連續(xù)性的一種無(wú)損檢測(cè)方法，滲透檢測(cè)又分為著色滲透檢測(cè)和熒光滲透檢測(cè)，民航無(wú)損檢測(cè)一般都使用靈敏度更高的熒光滲透檢測(cè)方法（圖3）。

圖1 渦流檢測(cè)原理圖

圖2 渦流信號(hào)的影響因素

圖3 滲透檢測(cè)基本原理圖

3 兩種檢測(cè)方法對(duì)比與分析

渦流檢測(cè)、滲透檢測(cè)兩種常見(jiàn)檢測(cè)方法對(duì)比與分析比較如表1所示。

表1 兩大檢測(cè)方法比較

4 兩種方法在320主輪翻修過(guò)程中的應(yīng)用分析

從兩種方法的檢測(cè)原理基本已確定被檢對(duì)象的性質(zhì)和范圍，現(xiàn)在著重分析在一定條件下，兩種方法都可以使用條件下，從經(jīng)濟(jì)性、可操作性、檢測(cè)效率、檢測(cè)靈敏度方面進(jìn)行深入探討其適應(yīng)性。

廠家CMM手冊(cè)要求在輪轂退漆之后對(duì)整個(gè)輪轂表面進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，從以上兩種方法的適應(yīng)性來(lái)看，兩種方法都可以，由于滲透檢測(cè)不受缺陷形狀、尺寸、方位的限制以及渦流檢測(cè)更多用于局部檢測(cè)的特點(diǎn)，最終多數(shù)檢測(cè)單位和檢測(cè)人員首選滲透檢測(cè)方法對(duì)輪轂實(shí)施檢測(cè)，此選擇具有檢測(cè)效率高、經(jīng)濟(jì)性好，嚴(yán)格按規(guī)定工藝施工、檢測(cè)靈敏度也有保證。

4.1 案例一

2016年8月2日，在一次執(zhí)行空客320主輪內(nèi)半輪轂（SN:45448）檢測(cè)過(guò)程中，先執(zhí)行熒光滲透檢測(cè)（使用滲透劑為ARDROX 9705，顯像劑為ARDROX 9D4A,試塊為PSM-5五點(diǎn)試塊）未曾發(fā)現(xiàn)輪轂有任何缺陷，不過(guò)本單位輪轂翻修檢測(cè)工藝中增加了對(duì)翻修輪轂進(jìn)行渦流局部檢測(cè)，主要針對(duì)輪轂結(jié)構(gòu)、形狀突變處等應(yīng)力集中部位做渦流掃查，卻發(fā)現(xiàn)在該型號(hào)輪轂驅(qū)動(dòng)鍵根部有明顯裂紋信號(hào)（圖4），而后再次進(jìn)行滲透檢測(cè)，在熒光燈照射下發(fā)現(xiàn)在該位置確實(shí)有明顯裂紋痕跡，見(jiàn)圖5。

圖4

圖5

隨后筆者為了查證該處裂紋熒光滲透檢測(cè)漏檢的原因，讓另外兩名NDT檢驗(yàn)人員各執(zhí)行熒光滲透檢測(cè)兩次，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)下表2。

表2

從三人的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，可以排除表面開(kāi)口被堵塞的原因，通過(guò)進(jìn)一步核查，輪轂在退漆過(guò)程中使用的是進(jìn)口非常細(xì)的噴砂（件號(hào)UM226-6502），輪轂清洗也非常充分，很大程度上排除了表面細(xì)小開(kāi)口被堵塞的可能性。

4.2 案例二

2017年2月23日，在一次檢測(cè)空客320內(nèi)半輪轂（SN:44637）過(guò)程中，在執(zhí)行熒光滲透加測(cè)時(shí)為發(fā)現(xiàn)有任何裂紋顯示，然而在執(zhí)行高頻渦流檢測(cè)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)在內(nèi)、外輪轂相接處的邊緣處發(fā)現(xiàn)有長(zhǎng)約8mm的裂紋信號(hào)顯示。然后經(jīng)過(guò)滲透檢測(cè)兩次，有一次明顯裂紋顯示，能看到顯示，但非常模糊，經(jīng)過(guò)反復(fù)掃查驗(yàn)證，該輪轂內(nèi)外表面都有裂紋信號(hào)顯示，由此判定該處為貫穿性裂紋。

4.3 案例三

2017年3月21日，在執(zhí)行空客320內(nèi)半輪轂（SN:43832）過(guò)程中，在執(zhí)行熒光滲透加測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在其中約個(gè)驅(qū)動(dòng)鍵根部勉強(qiáng)能看到有裂紋顯示，但不干斷定，后經(jīng)高頻渦流反復(fù)掃查驗(yàn)證，從驅(qū)動(dòng)鍵的一側(cè)延伸到另一側(cè)，裂紋信號(hào)明顯，裂紋長(zhǎng)約15mm。

5 結(jié)語(yǔ)

此三個(gè)空客320主輪輪轂無(wú)損檢測(cè)實(shí)例帶來(lái)的啟示：在執(zhí)行滲透檢測(cè)時(shí)可能存在偶然因素會(huì)導(dǎo)致漏檢，該因素包括檢測(cè)過(guò)程中過(guò)清洗、顯像時(shí)間偏短（與環(huán)境溫度有關(guān)）、人員視覺(jué)疲勞等，也就是說(shuō)滲透檢測(cè)整個(gè)工藝流程任何一個(gè)環(huán)節(jié)有一點(diǎn)偏離，特別是環(huán)境變化、人為因素影響都有可能導(dǎo)致漏檢，很難想象該缺陷漏檢后輪轂在使用過(guò)程中會(huì)帶來(lái)多嚴(yán)重的后果。相比滲透檢測(cè)渦流檢測(cè)對(duì)該輪轂進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)效率方面欠缺，但檢測(cè)信號(hào)有很好的可再現(xiàn)性，只要渦流探頭掃過(guò)的區(qū)域，此類缺陷信號(hào)顯示明顯，難以漏檢。

因此，在NDT實(shí)際操作過(guò)程中，在沒(méi)辦法控制人為因素、環(huán)境變化因素而導(dǎo)致滲透檢測(cè)可靠性的情況下，對(duì)局部應(yīng)力集中部位補(bǔ)充渦流檢測(cè)顯得很有必要，雖然在手冊(cè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)兩者檢測(cè)結(jié)果無(wú)法相互否定，卻可以相互驗(yàn)證。

對(duì)于民航無(wú)損檢測(cè)來(lái)說(shuō)，航空器及其部件遠(yuǎn)比制造業(yè)產(chǎn)品存在缺陷概率低，但缺陷的危害性對(duì)航空器來(lái)說(shuō)卻是致命的，從現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)性、可操作性、檢測(cè)效率、檢測(cè)靈敏度幾個(gè)維度來(lái)看，檢測(cè)靈敏度是其中最重要的一個(gè)維度，因?yàn)镹DT結(jié)果若沒(méi)有足夠的可靠性，航空器在沒(méi)有足夠安全條件下運(yùn)行，其它一切都失去了基礎(chǔ)。因此在實(shí)際工作中，廠家手冊(cè)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是最低限度標(biāo)準(zhǔn)，作為民航NDT從業(yè)人員來(lái)說(shuō)，唯有嚴(yán)格執(zhí)行，在實(shí)際工作過(guò)程中，有必要視具體情況執(zhí)行高出廠家手冊(cè)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保證缺陷檢出率，相近檢測(cè)方法之間交叉使用，多一些相互驗(yàn)證，從而保證整個(gè)NDT過(guò)程和檢測(cè)結(jié)果的可靠性。

[1]民航無(wú)損檢測(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證委員會(huì)．航空器無(wú)損檢測(cè)綜合知識(shí)[M]．北京：中國(guó)民航出版社，2009:85-91．

[2]任吉林，林俊明，高春法．電磁檢測(cè)[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000．

[3]民航無(wú)損檢測(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證委員會(huì)．航空器無(wú)損檢滲透檢測(cè)[M]．北京：中國(guó)民航出版社，2009．

[4] BOING SB:737-53A1214R2．

[5] NDT Manual D6-37239, Part 6, Subject 53-10-54 and Subject 51-00-00, Figure 23．

TG115.28；V263.6

A

1671-0711（2017）09（上）-0037-03