弹射座椅导管渗透检测技术研究

李玫 田家洋 赵文/四达机械制造公司

0 引言

某型飞机弹射座椅的导管（材料为1Cr18Ni9Ti 或0Cr18Ni9）用于输送高压燃气，如果导管失效，尤其是导管喇叭口部位有裂纹，将会漏气，严重时导致工作终止，甚至造成座椅不能有效弹射。为保证在役飞机弹射座椅导管的质量，需对该类导管进行荧光渗透检测，重点检查导管喇叭口部位，而对导管进行荧光渗透检测工艺试验时发现有漏检情况，需准确分析其原因，以确定最佳的检测技术。

1 导管荧光渗透检测工艺试验

渗透探伤是基于毛细管原理，检查非多孔性金属和非金属零件表面开口缺陷的一种无损检测方法。常用的荧光渗透检测方法有水洗型荧光渗透检测法、后乳化型荧光渗透检测法和溶剂去除型荧光渗透检测法。对导管进行探伤时，这三种方法均可使用，受检测生产线的局限，本文仅分析采用水洗型荧光渗透检测法时存在的问题。

1.1 导管初次工艺试验方法

水洗型荧光渗透检测的流程为：预处理→渗透→去除→干燥→显像→观察→后处理。

随机挑选17 根导管进行荧光渗透检测初次工艺试验。检测结果为：荧光渗透检测发现4 根导管有线状显示，初步判断为疑似裂纹。疑似裂纹的显示分为两种：一种是在导管的喇叭口部位有密集型的放射状线状显示，此类显示的宽度较窄，长度未延伸至导管内壁；另一种是在导管喇叭口部位有分散型的单条显示，此类显示的宽度较宽，部分已延伸至导管内壁。初次工艺试验故障情况统计表见表1，导管荧光渗透检测显示图见图1。

1.2 存在的问题

在对有裂纹的导管进行观察评判时，借助40 倍体式显微镜辅助观察，又发现有2 根导管在喇叭口部位还有疑似裂纹，但荧光渗透探伤却未显示，存在漏检情况。故障图片见图2。

1.3 对疑似裂纹缺陷进行金相分析

对荧光渗透探伤发现的4 根有疑似裂纹的导管和40 倍体式显微镜观察发现的2 根有疑似裂纹的导管进行金相分析，以确定疑似裂纹的性质及成因。裂纹部位金相分析如图3 所示。

导管喇叭口部位疑似裂纹共6 条，最深约0.248mm，最浅约0.008mm，切取喇叭口处，磨制金相试样后观察，1号～6 号导管的疑似裂纹呈张开状，疑似裂纹匹配不好，裂纹头部圆钝，裂缝内部充满夹杂物。其中，2 号导管疑似裂纹起始处匹配不好、内部充满夹杂物，末端尖锐。从疑似裂纹形态来看，疑似裂纹属原材料发纹，系原材料本身存在夹杂物，原材料中的夹杂物在管子拉制过程中被拉成长条形，沿管子轴向分布，发纹内部充满夹杂物，发纹两边匹配不好；管子在扩口过程中，部分发纹末端部扩展，形成尖锐的裂纹。

表1 初次工艺试验情况统计表

由金相分析可知，荧光渗透探伤和40 倍体式显微镜检查发现的导管喇叭口部位的线状显示均为裂纹，同时也说明荧光渗透探伤检查存在漏检的情况。

2 导管荧光渗透检测技术分析

采用水洗型荧光渗透法检测导管时，因操作工序较长，影响因素多，各环节均对检测结果的可靠产生影响性。导管喇叭口部位的裂纹有一部分较小，且开口较宽，如果操作时对渗透、去除等环节控制不当，容易过洗，造成细小裂纹的漏探。下面对荧光渗透检测工艺试验的方法和过程进行分析。

2.1 渗透液施加方法

渗透液施加方法多为浸涂、流涂和刷涂。初次工艺试验时荧光渗透液的施加方式即为浸涂法，发现在导管内部残留的渗透液较多，在后续去除导管内部多余渗透液时需延长清洗时间，易造成过洗，导致喇叭口部位开口较大的裂纹内部残留的渗透液被冲洗掉，造成裂纹漏检。经分析，应采用流涂法和刷涂法，可减少导管内部残留的渗透液，从而降低过洗造成的风险。

图1 荧光渗透检测导管裂纹显示图

图2 体式显微镜检测导管疑似裂纹图

图3 裂纹部位金相分析（500X）

2.2 渗透时间

按照GJB 2367A《渗透检验》的规定，渗透时间不少于10min。初次工艺试验时，渗透时间为10 ～15min。因导管的裂纹多为细小裂纹，不易检测，需适当延长渗透时间，经验证，将渗透时间设定为不低于20min时检测效果较好。此时间可以使渗透液充分渗入细小裂纹中，提高细小裂纹的检出率。

2.3 去除表面多余渗透液的方法

去除表面多余渗透液的方法有手工喷水洗、自动喷水洗和手工擦洗等。初次工艺试验时采用手工水喷洗方法。经多次试验发现，导管喇叭口部位有些裂纹的开口较宽，使用手工水洗极易造成过洗，导致漏检。相对于手工水喷洗方法，采用手工擦洗能更好地保留缺陷中的渗透液，从而使开口宽的缺陷中的渗透液得以保留得更多。为防止过洗，渗透结束后可用手工水喷洗方法去除导管外表面多余的渗透剂，用手工擦洗的方法去除导管喇叭口部位多余的渗透剂，不允许使用自动喷水洗。

2.4 缺陷评定方法

初次工艺试验时按照常规方法，在观察喇叭口部位的裂纹时对有疑问的显示用被溶剂（乙醇）润湿的毛笔拭去显示，重新显像观察，次数为1 ～2 次。分析认为，导管喇叭口部位开口较宽的裂纹如采取这种处理方法，易造成漏检。通过多次工艺试验，最终确定在观察裂纹时不允许采用此方法，而应借助放大镜或体式显微镜进行辅助判断。

综合以上分析，在荧光渗透探伤中需加强对各工序的控制，细化工艺参数，提高渗透、去除、观察等工序的控制要 求。

2.5 检测技术的验证

按照调整后的荧光渗透探伤工艺方法，对170 根导管进行检查，发现64根导管在喇叭口部位有裂纹。

为了验证荧光渗透检测结果的正确性，使用40 倍体式显微镜复查，结果一致。通过验证可以确认，改进后的弹射座椅导管水洗型荧光渗透检测工艺方法可行，结果可靠。

3 结束语

1）导管的缺陷多集中在喇叭口部位，为分散性和密集型裂纹。

2）导管进行水洗型荧光渗透探伤时，应重点控制渗透、去除、观察等环 节。