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1、Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 20061发动机发动机无损检测无损检测无损检测：无损检测：NDT（Non-DestructiveTesting）l材料、工件、设备及结构物不被破坏的前提下；材料、工件、设备及结构物不被破坏的前提下；l因缺陷的存在使其物理特性发生变化，测定其变因缺陷的存在使其物理特性发生变化，测定其变化量化量；l可检测：是否存在缺陷、缺陷的形状、位置、大可检测：是否存在缺陷、缺陷的形状、位置、大小和严重程度和发展趋势。小和严重程度和发展趋势。Aviation Engineering Institute PPT 2006航
2、空工程学院 20062发动机无损检测发动机无损检测l常规检测：常规检测：渗透检测、磁粉检测、射线检测、超声波检测、涡流检测渗透检测、磁粉检测、射线检测、超声波检测、涡流检测l孔探检测：孔探检测：孔探仪孔探仪Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 20063孔探检测孔探检测lBSI：BorescopeInspectionl基本原理：采用光学手段，将密封物体内部的状况传递基本原理：采用光学手段，将密封物体内部的状况传递出来，对光学图像进行评估、检测与诊断。出来，对光学图像进行评估、检测与诊断。l孔探技术可以延长人类的视距，任意改变视线的方向，孔探
3、技术可以延长人类的视距，任意改变视线的方向，准确地观察到物体内表面的状况。准确地观察到物体内表面的状况。l孔探检测过程中，与目标对象孔探检测过程中，与目标对象不接触不接触，无破坏或损伤无破坏或损伤，也不需要分解目标对象。也不需要分解目标对象。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 20064孔探检测孔探检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 20065孔探检测孔探检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 20066孔探检测孔探检测-孔
4、探的发展孔探的发展l硬杆式内窥镜Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 20067孔探检测孔探检测-孔探的发展孔探的发展l软管式光纤镜Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 20068孔探检测孔探检测-孔探的发展孔探的发展l软管式电子镜Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 20069孔探检测孔探检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200610孔探检测孔探检测Aviation En
5、gineering Institute PPT 2006航空工程学院 200611孔探检测孔探检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200612孔探检测孔探检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200613孔探检测孔探检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200614孔探检测孔探检测-航空发动机维护中的应用航空发动机维护中的应用1.高压压气机：进气道吸进的外来物的冲击、发动机的喘高压压气机：进气道吸进的外来物的冲击、发动机
6、的喘振，导致叶片受损以及疲劳损伤。振，导致叶片受损以及疲劳损伤。如果一片叶片断裂，就会打坏后面的几级转子叶片，使如果一片叶片断裂，就会打坏后面的几级转子叶片，使发动机空中停车发动机空中停车。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200615孔探检测孔探检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200616孔探检测孔探检测2.燃烧室：由于在高温状态下工作，燃烧室受到的主要损燃烧室：由于在高温状态下工作，燃烧室受到的主要损伤是热损伤，如燃烧室烧裂、烧穿和掉块等。伤是热损伤，如燃烧室烧裂、烧穿
7、和掉块等。l原因：原因：材料、燃料、燃油喷射不均匀、积油、积碳过多材料、燃料、燃油喷射不均匀、积油、积碳过多，降低燃烧效率。降低燃烧效率。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200617孔探检测孔探检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200618孔探检测孔探检测3.高压涡轮：由于导向器叶片工作区域温度最高，而且会高压涡轮：由于导向器叶片工作区域温度最高，而且会受到燃烧不均匀、喷油不均匀的影响，因此最容易发生受到燃烧不均匀、喷油不均匀的影响，因此最容易发生前缘烧熔、后缘断裂、变形及
8、掉块前缘烧熔、后缘断裂、变形及掉块等。等。l高压涡轮转子还会因高速旋转而带来损伤，如因燃烧室高压涡轮转子还会因高速旋转而带来损伤，如因燃烧室掉块打伤涡轮转子叶片等，主要表现为掉块打伤涡轮转子叶片等，主要表现为前缘卷曲、掉块、前缘卷曲、掉块、烧熔、裂纹、散热孔堵塞、后缘裂纹、积碳烧熔、裂纹、散热孔堵塞、后缘裂纹、积碳等。等。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200619孔探检测孔探检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200620孔探检测孔探检测1.定期的孔探检查。定期的孔探检查。
9、定检定检通常在无故障飞机上进行，工作通常在无故障飞机上进行，工作开始前应开始前应参阅最近一次孔探报告参阅最近一次孔探报告，并了解发动机的技术，并了解发动机的技术状况，然后按状况，然后按工单规定工单规定逐区域进行检查。逐区域进行检查。2.突发事件后的检查。如：突发事件后的检查。如：发动机喘振、发现异物、外来发动机喘振、发现异物、外来物打击进气道和参数异常物打击进气道和参数异常等。等。内窥检查多针对于某一部位进行检查，工作前应详细了内窥检查多针对于某一部位进行检查，工作前应详细了解故障原因，仔细分析损伤部位，并会同有关技术人员解故障原因，仔细分析损伤部位，并会同有关技术人员制订工作程序，确保不漏检
10、。制订工作程序，确保不漏检。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200621孔探检测孔探检测3.故障监控。故障监控。发动机常见缺陷可分为发动机常见缺陷可分为3类：类：1、可忽略的缺陷；、可忽略的缺陷；最常见最常见2、过渡阶段的缺陷，即缺陷不影响飞行安全但如缺陷发、过渡阶段的缺陷，即缺陷不影响飞行安全但如缺陷发展就会危及飞行安全；展就会危及飞行安全；长期使用的发动机长期使用的发动机3、出现超标需要更换发动机的缺陷。、出现超标需要更换发动机的缺陷。工作要求：工作要求：长监控发动机的故障状态，并根据需要控制定长监控发动机的故障状态，并根据需要控
11、制定检周期长短，直至缺陷超标。检周期长短，直至缺陷超标。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200622孔探检测孔探检测-举例举例.Crack(裂纹)Separation of the metal-Always Separation of the metal-Always appears as a dark jagged lineappears as a dark jagged lineIt is caused by Heat and/or It is caused by Heat and/or Vibration overstressi
12、ng metal Vibration overstressing metal until it separates-fatigueuntil it separates-fatigueA crack will not change by A crack will not change by varying light intensityvarying light intensityIt can be Axial,Radial and It can be Axial,Radial and CircumferentialCircumferentialIts length is the most im
13、portant Its length is the most important value for inspectors.value for inspectors.Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200623孔探检测孔探检测2.Nick(刻痕)Are V shapedAre V shapedThe bottom of the Nick will The bottom of the Nick will stay bright while the sides stay bright while the sides are darkare
14、 darkSides will gradually darken Sides will gradually darken when lowering intensity.when lowering intensity.It may be caused by FODIt may be caused by FODIt can leads cracksIt can leads cracksIts depth is the most Its depth is the most important value for important value for inspectorinspectorAviat
15、ion Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200624孔探检测孔探检测3.Dent(压坑)Are U shapedAre U shapedIt can be caused by FODIt can be caused by FODThe entire surface will The entire surface will uniformly brighten&dim uniformly brighten&dim when changing the light when changing the light intensityintensityIts d
16、epth is the most Its depth is the most important value for important value for inspectorinspectorAviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200625孔探检测孔探检测4.Tears(撕裂)A force greater than the A force greater than the metal can withstandmetal can withstandIt can be caused by FOD It can be caused by
17、FOD Usually associated with Usually associated with crackscracksIts length is the most Its length is the most important value for important value for inspectorinspectorAviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200626孔探检测孔探检测5.Burn(烧伤)Charred metalCharred metalUsually on HPT Usually on HPT nozzle
18、s and nozzles and CombustionCombustionBlack HPT nozzle all Black HPT nozzle all the way around the way around suspect over suspect over temperature.temperature.Its area is the most Its area is the most important value for important value for inspectorinspectorAviation Engineering Institute PPT 2006航
19、空工程学院 200627孔探检测孔探检测6.Tip Curl(叶尖卷边)Associated with HPC Associated with HPC bladesbladesIt can be cause by the It can be cause by the contact between tip and contact between tip and shroudshroudIts length are the Its length are the important value for important value for inspectorinspectorAviation E
20、ngineering Institute PPT 2006航空工程学院 200628孔探检测孔探检测7.Missing Material(掉块)Material missingMaterial missingIt can be caused by the It can be caused by the FOD or overtemperatureFOD or overtemperatureIts length and depth are Its length and depth are the most important the most important value for inspec
21、torvalue for inspectorAviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200629孔探检测孔探检测Reportconclusions-ComparewiththelimitsintheAMM-ConclusionWithLimits*ServiceableWithoutLimitsRepairGrind*UnserviceableEngineRemovalAviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200630孔探检测孔探检测-注意事项注意事项1.设备对孔探工作的重要性 a.数字化
22、设备 b.颜色的辅助判断（观察烧蚀程度或涂层剥落时，如果色彩还原不好，则会将原来不很严重的烧蚀误判成即将烧穿。因此，要达到很好的色彩还原，必须有很高的灰度等级，这就需要保证光源色温接近于太阳光的色温 6000K c.光源亮度的自动智能型调节 d.全方位的导向功能Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200631孔探检测孔探检测-注意事项注意事项2.孔探人员的检测方法 a.探头距观察部位距离的远近 b.观察的角度也非常重要Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200632孔探检测孔探检测-
23、发展方向发展方向a.自动化自动化无线遥控式无线遥控式有线机器人式有线机器人式b.立体显示立体显示Real-Depthc.原位内窥维修原位内窥维修d.专家化专家化Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200633无损检测无损检测射线检测射线检测RADIOGRAPHICTESTING超声波检测超声波检测ULTRASONICTESTING磁粉检测磁粉检测MAGNETICPARTICLETESTING渗透检测渗透检测PENETRANTTESTING涡流检测涡流检测EDDYCURRENTTESTING航空维修中一般根据被检测工件的特点，选择航空维修中
24、一般根据被检测工件的特点，选择一种或者二种一种或者二种方法进行检测，就能获得良好的结果。方法进行检测，就能获得良好的结果。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200634无损检测无损检测无损检测方法选择时，应该注意无损检测方法选择时，应该注意1.原位检测时，考虑工件的装配特性，考虑可达性原位检测时，考虑工件的装配特性，考虑可达性2.材料性质材料性质3.工件的几何外形尺寸工件的几何外形尺寸4.工件在使用中的受力状态工件在使用中的受力状态5.工件的表面状况工件的表面状况Aviation Engineering Institute PPT 20
25、06航空工程学院 200635无损检测无损检测-使用范围使用范围l超声检测超声检测:使用于飞机、发动机上主要承力构件使用于飞机、发动机上主要承力构件的表面和内部的表面和内部裂纹裂纹等缺陷故障的检查，也可以用等缺陷故障的检查，也可以用于测量材料的于测量材料的厚度厚度l涡流检测：适用于涡流检测：适用于导电材料导电材料的的表面裂纹、凹坑、表面裂纹、凹坑、腐蚀腐蚀等的检查等的检查Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200636无损检测无损检测l磁粉检测：适用于飞机、发动机上的铁磁性材料磁粉检测：适用于飞机、发动机上的铁磁性材料零件的零件的表面和近
26、表面裂纹表面和近表面裂纹等缺陷的检测等缺陷的检测l射线检测：适用于飞机、发动机上承力件射线检测：适用于飞机、发动机上承力件焊缝质焊缝质量量的检查；飞机蒙皮、肋条间的的检查；飞机蒙皮、肋条间的裂纹、腐蚀裂纹、腐蚀、以、以及及外来物外来物；检查蜂窝结构内部是否有水；检查蜂窝结构内部是否有水Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200637无损检测无损检测l渗透检测：适用于飞机、发动机承力件和零备件渗透检测：适用于飞机、发动机承力件和零备件表面开口缺陷表面开口缺陷的检测的检测Aviation Engineering Institute PPT 2
27、006航空工程学院 200638渗透检测渗透检测渗透检测：采用渗透检测：采用渗透剂渗透剂渗入工件表面开口缺陷，渗入工件表面开口缺陷，在清除工件表面的渗透剂后，从缺陷回渗的渗透在清除工件表面的渗透剂后，从缺陷回渗的渗透剂可以显示缺陷的位置、形状和大小，从而实现剂可以显示缺陷的位置、形状和大小，从而实现工件表面开口缺陷的检测工件表面开口缺陷的检测可用于锻件、焊件和铸件的表面开口缺陷的检测，可用于锻件、焊件和铸件的表面开口缺陷的检测，特别是铝合金、镁合金、钛合金、奥氏体不锈钢特别是铝合金、镁合金、钛合金、奥氏体不锈钢等有色金属材料和非铁性材料制件的表面开口缺等有色金属材料和非铁性材料制件的表面开口缺
28、陷检测。陷检测。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200639渗透检测渗透检测渗透检测的定义：渗透检测的定义：渗透检测是一种以渗透检测是一种以毛细作用毛细作用原理为基础的用于检测原理为基础的用于检测非多孔性金属或非金属材料中开口到表面的不连续性的非多孔性金属或非金属材料中开口到表面的不连续性的一种无损检测方法一种无损检测方法图2-6 毛细现象Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200640渗透检测渗透检测原理：原理：渗透检验是当将渗透剂施加到工件表面上时，渗透渗透检验是当将渗透剂施
29、加到工件表面上时，渗透剂在毛细作用下，会渗入工件内开口到表面的缺陷中，剂在毛细作用下，会渗入工件内开口到表面的缺陷中，去除工件表面多余的渗透剂后，施加一层显像粉，利用去除工件表面多余的渗透剂后，施加一层显像粉，利用毛细作用，保留在缺陷内部的渗透剂被吸出后在特定的毛细作用，保留在缺陷内部的渗透剂被吸出后在特定的光线下形成显示。光线下形成显示。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200641渗透检测渗透检测Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200642渗透检测渗透检测基本步骤基本步骤1
30、.被检测面预处理被检测面预处理(预清洗）预清洗）2.施加渗透剂施加渗透剂3.去除多余的渗透剂去除多余的渗透剂4.施加显像剂进行显像施加显像剂进行显像5.检测检测6.后处理后处理 注：在使用的过程中，有时一些规范允许使用自显像，第注：在使用的过程中，有时一些规范允许使用自显像，第4)步会被步会被节省，但这要牺牲降低检测灵敏度为代价节省，但这要牺牲降低检测灵敏度为代价Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200643渗透检测渗透检测着色渗透检测着色渗透检测6个基本步骤个基本步骤Aviation Engineering Institute PPT
31、 2006航空工程学院 200644渗透检测渗透检测荧光渗透检测6个基本步骤Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200645渗透检测渗透检测渗透程序（1）试件表面的预清洗：试件表面可经过如酸洗、碱洗、）试件表面的预清洗：试件表面可经过如酸洗、碱洗、溶剂清洗等使试件表面清洁，防止表面污物遮蔽缺陷和溶剂清洗等使试件表面清洁，防止表面污物遮蔽缺陷和形成不均匀的背景衬托造成判别困难，并且应尽可能地形成不均匀的背景衬托造成判别困难，并且应尽可能地去除表面开口缺陷中的填充物，清洗后还需进行干燥，去除表面开口缺陷中的填充物，清洗后还需进行干燥，以保证渗
32、透效果。预清洗工序中特别要注意采用的清洗以保证渗透效果。预清洗工序中特别要注意采用的清洗介质不能影响所应用的渗透液的性能（即不应与渗透液介质不能影响所应用的渗透液的性能（即不应与渗透液能发生反应而导致渗透液失效或性能下降）。能发生反应而导致渗透液失效或性能下降）。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200646渗透检测渗透检测渗透程序（2）渗透：着色渗透检验采用的着色渗透液一般是加入）渗透：着色渗透检验采用的着色渗透液一般是加入了红色染料的有机溶剂，并含有增强渗透能力的界面活了红色染料的有机溶剂，并含有增强渗透能力的界面活性剂以及其他为保
33、障渗透液性能的添加剂。也有一种着性剂以及其他为保障渗透液性能的添加剂。也有一种着色渗透液属于反应型渗透液，它本身是无色透明的，但色渗透液属于反应型渗透液，它本身是无色透明的，但是遇到显像剂后将会发生化学反应而在白光下呈现红色。是遇到显像剂后将会发生化学反应而在白光下呈现红色。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200647渗透检测渗透检测渗透程序（3）清洗：渗透后清洗或称作中间清洗，根据渗透液种）清洗：渗透后清洗或称作中间清洗，根据渗透液种类的不同，有不同的清洗方法。对于溶剂型渗透液采用类的不同，有不同的清洗方法。对于溶剂型渗透液采用专门
34、的溶剂型清洗液，对水洗型渗透液可直接采用清水。专门的溶剂型清洗液，对水洗型渗透液可直接采用清水。清洗工序的目的是通过擦拭或冲洗方式将试件表面上多清洗工序的目的是通过擦拭或冲洗方式将试件表面上多余的渗透液清除干净，但应注意防止清洗时间过长或者余的渗透液清除干净，但应注意防止清洗时间过长或者清洗用的水压过大以致造成过清洗（即连同渗入缺陷内清洗用的水压过大以致造成过清洗（即连同渗入缺陷内的渗透液也被清洗掉而失去检验的可靠性），但也不能的渗透液也被清洗掉而失去检验的可靠性），但也不能欠清洗（清洗不足）而导致试件表面残留较多的渗透液欠清洗（清洗不足）而导致试件表面残留较多的渗透液以至在施加显像剂时形成杂
35、乱的背景干扰对检测迹痕的以至在施加显像剂时形成杂乱的背景干扰对检测迹痕的辨别。辨别。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200648渗透检测渗透检测渗透程序干燥：清洗后的试件还需经过一定时间的自然干燥（如干燥：清洗后的试件还需经过一定时间的自然干燥（如溶剂型清洗液）或人工干燥（如清水清洗，采用冷风或溶剂型清洗液）或人工干燥（如清水清洗，采用冷风或热风干燥，或者木屑干燥等）。热风干燥，或者木屑干燥等）。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200649渗透检测渗透检测渗透程序（5）显像：
36、着色渗透检验的显像剂一般采用白色粉末）显像：着色渗透检验的显像剂一般采用白色粉末（例如氧化锌、氧化镁等，用以提高试件上的背景对比（例如氧化锌、氧化镁等，用以提高试件上的背景对比度）加入到有机溶剂中并含有一定的胶质（有利于固定、度）加入到有机溶剂中并含有一定的胶质（有利于固定、约束迹痕，防止迹痕的扩张弥散而难以辨认），组成均约束迹痕，防止迹痕的扩张弥散而难以辨认），组成均匀的悬浮液。匀的悬浮液。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200650渗透检测渗透检测渗透程序（6）观察评定：在足够强的白光或自然光下用肉眼观察）观察评定：在足够强的白光
37、或自然光下用肉眼观察被检查的试件表面，并对显现的迹痕进行判断与评定。被检查的试件表面，并对显现的迹痕进行判断与评定。由于是依靠人眼对颜色对比进行辨别，因此除了对于观由于是依靠人眼对颜色对比进行辨别，因此除了对于观察用的光强有一定要求外，也对检验人员眼睛的视力和察用的光强有一定要求外，也对检验人员眼睛的视力和辨色能力有一定的要求（例如不能有色盲）。辨色能力有一定的要求（例如不能有色盲）。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200651渗透检测渗透检测渗透程序（7）后清洗：经过着色渗透检验后的试件必须及时进行）后清洗：经过着色渗透检验后的试件
38、必须及时进行清洗，以防止检验介质（渗透液、显像剂）对试件产生清洗，以防止检验介质（渗透液、显像剂）对试件产生腐蚀。腐蚀。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200652渗透检测渗透检测影响渗透检测的因素影响渗透检测的因素1.试件表面光洁度试件表面光洁度2.预清洗和渗透后的清洗预清洗和渗透后的清洗3.渗透液的性能渗透液的性能4.显像剂的性能显像剂的性能5.观察评定的环境观察评定的环境6.操作员的经验与水平操作员的经验与水平Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200653渗透检测渗透检测
39、按渗透剂所含染料成分的分类按渗透剂所含染料成分的分类:1.类型类型I：荧光渗透检测，代号也可表示为：荧光渗透检测，代号也可表示为F荧光染料荧光染料2.类型类型II：着色渗透检测：着色渗透检测,代号代号V红色染料红色染料Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200654渗透检测渗透检测渗透检测的优点1.操作简单，操作容易掌握。操作简单，操作容易掌握。2.所需设备简单，便于广泛采用。所需设备简单，便于广泛采用。3.几几乎乎用用于于一一切切材材料料，且且不不受受零零件件几几何何形形状状、尺尺寸寸大大小小的的影响。影响。4.复复杂杂零零件件一一次次
40、检检验验可可检检测测出出各各种种方方向向的的缺缺陷陷，不不像像磁磁粉粉检测那样有方向性问题。检测那样有方向性问题。5.检测灵敏度高。（可发现宽度小于检测灵敏度高。（可发现宽度小于1微米的微小裂纹）微米的微小裂纹）6.着着色色（或或便便携携式式渗渗透透系系统统）检检测测不不受受设设备备，场场地地限限制制，可进行野外作业。对大型零件局部检测也易进行。可进行野外作业。对大型零件局部检测也易进行。Aviation Engineering Institute PPT 2006航空工程学院 200655渗透检测渗透检测缺陷性：缺陷性：1.工艺程度复杂，程序周期长。工艺程度复杂，程序周期长。2.对对工工件件表表面面预预清清洗洗要要求求高高，否否则则污污染染物物会会阻阻止止渗渗透透剂剂进进入表面缺陷。入表面缺陷。3.无法对多孔性材料进行检测。无法对多孔性材料进行检测。4.仅能检测开口到表面的缺陷。仅能检测开口到表面的缺陷。5.渗透材料大多易燃、易挥发，有的甚至对身体有害。渗透材料大多易燃、易挥发，有的甚至对身体有害。6.对检测结果的解释需有丰富技术经验和素质。对检测结果的解释需有丰富技术经验和素质。