渦流檢測在航空維修中的應(yīng)用

于晨曦

（中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)（有限）責(zé)任公司，沈陽110043）

1 概述

渦流檢測是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的無損檢測技術(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）的無損檢測。由于它具有與其他檢測方法不同的特點(diǎn)，因而它與其他檢測方法相互補(bǔ)充，成為幾大常規(guī)無損檢測方法之一。

渦流檢測的優(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，對管、棒、線材易于實(shí)現(xiàn)自動化。第三，能進(jìn)行多種測量，并能對疲勞裂紋監(jiān)控。第四，能在高溫、高速下進(jìn)行檢測。

渦流檢測的缺點(diǎn)有：第一，只適用于導(dǎo)電材料表面和近表面的檢測。第二，難以判斷缺陷的種類，形狀和大小。第三，干擾因素較多，需要特殊的信號處理技術(shù)。

2 渦流檢測方法

進(jìn)行渦流檢測，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。

2.1 檢測規(guī)范

為了有效進(jìn)行檢測并得出可靠的檢測結(jié)果，檢測前必須對每一具體的檢測根據(jù)其檢測的種類、目的和要求，就檢測方法、儀器設(shè)備、檢測條件及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等一系列與檢測有關(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，檢測目的（探傷，材質(zhì)鑒別，測厚）。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，檢測裝置（儀器，線圈，附加裝置等）。第五，檢測條件（如檢測時(shí)要求的檢測頻率，靈敏度，檢測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測時(shí)對比試件的材料，形狀，尺寸以及人工缺陷的種類，尺寸和加工方法等）。

2.2 檢測準(zhǔn)備

2.2.1 檢測方法和設(shè)備的選擇

檢測方法和設(shè)備應(yīng)在全面分析以下因素之后加以確定：檢測目的，檢測材質(zhì)，試件的形狀，大小及數(shù)量，檢測參數(shù)及其大小。

2.2.2 線圈的選擇

線圈是渦流檢測的信號傳感器，它的性能直接影響測量精度和檢測結(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)及拾取信號的方式必須與儀器適配，檢測時(shí)要適合于被檢缺陷。

2.2.3 儀器預(yù)調(diào)

在正式檢測前，應(yīng)對儀器進(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（如果儀器使用說明書有專項(xiàng)說明，則按儀器說明書進(jìn)行），通常檢測條件（參數(shù)）的選擇應(yīng)在儀器經(jīng)過預(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)給裝置的自動檢測儀，為了減少管棒材試件通過線圈時(shí)的偏心和振動，需要調(diào)節(jié)進(jìn)給裝置的滾輪高度和動作機(jī)構(gòu)。

2.3 檢測結(jié)果及其處理

2.3.1 檢測結(jié)果的再檢測

當(dāng)檢測的準(zhǔn)備工作就緒，檢測條件選擇合適之后，便可以對試件做正式檢測，然后對檢測結(jié)果進(jìn)行分析、處理。例如在探傷檢測中，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：其一，懷疑缺陷信號是否確由缺陷產(chǎn)生。其二，在檢測條件發(fā)生了變化，使檢測靈敏度受到了影響，因此，自上次檢測條件復(fù)核后所檢測的全部試件都必須進(jìn)行再檢測。

2.3.2 退磁

試件在檢測中如果經(jīng)過磁飽和處理，是否退磁需根據(jù)情況決定。對下列幾個(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)量儀器工作時(shí)。

2.3.3 標(biāo)記與記錄

標(biāo)記。根據(jù)檢測結(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。檢測結(jié)束后，需要根據(jù)檢測要求記錄的內(nèi)容，主要有如下幾項(xiàng)：檢測日期；檢測名稱；試件的型號，規(guī)格，尺寸及數(shù)量等；儀器的型號，線圈的形式；檢測條件，包括探傷儀的檢測頻率，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)和對比試件編號，標(biāo)準(zhǔn)傷的型式和尺寸；檢測結(jié)果，包括各種數(shù)據(jù)，圖表以及驗(yàn)收結(jié)論等。

3 渦流檢測在航空維修中的應(yīng)用

實(shí)例：某型發(fā)動機(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)動機(jī)二級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)動機(jī)二級渦流葉片。

準(zhǔn)備工作：把二級渦流葉片從發(fā)動機(jī)上分解下來，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到另一端，在移動中注意探頭軸線與被檢表面保持垂直，對探頭的壓力要均勻，用力不宜過大，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，而不是裂紋信號。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。