滲(shen)透(tou)(tou)(tou)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)是(shi)一種利(li)用毛細現象檢(jian)(jian)(jian)測(ce)表面開口(kou)缺陷(xian)的(de)(de)無損檢(jian)(jian)(jian)測(ce)方法，其中，熒光滲(shen)透(tou)(tou)(tou)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)法在民用航空行業中的(de)(de)應用較為廣泛(fan)。熒光滲(shen)透(tou)(tou)(tou)液中溶有熒光染料，檢(jian)(jian)(jian)測(ce)時在黑光燈(deng)下(xia)觀(guan)察(cha)，熒光顯示和背景之間的(de)(de)對比(bi)率(lv)可達(da)到300:1以(yi)上，相對于著色(se)滲(shen)透(tou)(tou)(tou)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)，擁有更高的(de)(de)對比(bi)率(lv)，可獲得(de)更高的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)靈敏度，因而更適合檢(jian)(jian)(jian)測(ce)細微(wei)的(de)(de)疲勞(lao)裂(lie)紋等缺陷(xian)。

在某型(xing)APU（輔助動力裝置）的(de)滲透(tou)檢測(ce)中，廠家指導建(jian)議(yi)為I-A/B/D（熒光滲透(tou)檢測(ce)+水(shui)洗型(xing)/親(qin)油后(hou)乳(ru)化(hua)型(xing)/親(qin)水(shui)后(hou)乳(ru)化(hua)型(xing)），檢測(ce)靈(ling)敏度等級(ji)為2，3級(ji)。

時間(jian)參數

時間(jian)是(shi)滲透檢(jian)測工藝(yi)的(de)重(zhong)要(yao)參(can)數(shu)。滲透檢(jian)測的(de)每一(yi)步都有相應的(de)標準時間(jian)規(gui)定(ding)。不僅如(ru)此(ci)，時間(jian)參(can)數(shu)是(shi)檢(jian)測工作的(de)重(zhong)要(yao)計量依據，直接影響到整體進度的(de)把(ba)控(kong)。

滲透時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)是指從(cong)施加滲透液(ye)到開始去除(chu)之間(jian)的時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)。滲透時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)又稱接觸(chu)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)或(huo)停留(liu)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)，根據(ju)所檢測材料的不(bu)同、要(yao)求發現的缺陷(xian)不(bu)同，滲透時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)的長短也(ye)會不(bu)同。對(dui)于細微的應力腐(fu)蝕(shi)裂(lie)紋，滲透時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)甚至(zhi)可以長達(da)2小時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。采用浸(jin)涂法施加滲透液(ye)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，還應包括(kuo)排液(ye)所需的時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)（滴落時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)）。

在許(xu)多標準中，滲(shen)透時(shi)間(jian)不應少(shao)于10分(fen)(fen)鐘，在某型(xing)APU的廠家建議中，靜止件(jian)的滲(shen)透時(shi)間(jian)不應少(shao)于10分(fen)(fen)鐘，旋轉件(jian)的滲(shen)透時(shi)間(jian)不應少(shao)于20分(fen)(fen)鐘。

在(zai)乳化和(he)去(qu)除(chu)(chu)(chu)步驟中(zhong)，時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)掌(zhang)握(wo)更(geng)為(wei)重要(yao)。為(wei)了*去(qu)除(chu)(chu)(chu)表(biao)面多余的(de)積存(cun)滲透(tou)液(ye)而不(bu)影響到滲入缺(que)陷(xian)內(nei)(nei)的(de)滲透(tou)液(ye)，乳化和(he)去(qu)除(chu)(chu)(chu)的(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)必須嚴(yan)格(ge)控制。原則上，親(qin)油型乳化劑的(de)乳化時(shi)(shi)間(jian)(jian)控制在(zai)2分鐘之內(nei)(nei)，親(qin)水型乳化劑的(de)乳化時(shi)(shi)間(jian)(jian)控制在(zai)5分鐘以內(nei)(nei)。時(shi)(shi)間(jian)(jian)過(guo)短或過(guo)長(chang)會造(zao)成清洗不(bu)足引(yin)起(qi)的(de)背(bei)景顯示(shi)過(guo)多或過(guo)度清洗引(yin)起(qi)的(de)無法顯示(shi)缺(que)陷(xian)等情況。

干燥步(bu)驟中，為(wei)防(fang)止(zhi)滲透液在缺陷中干涸(he)而無法被顯像劑吸出，干燥時(shi)間越短越好(hao)，一般規定不超過(guo)10分鐘。

顯(xian)像(xiang)(xiang)(xiang)步驟中(zhong)(zhong)，為(wei)(wei)了吸出(chu)(chu)缺陷(xian)(xian)中(zhong)(zhong)的滲透液(ye)形成缺陷(xian)(xian)圖像(xiang)(xiang)(xiang)顯(xian)示，又(you)為(wei)(wei)了防止吸出(chu)(chu)的顯(xian)像(xiang)(xiang)(xiang)劑過多(duo)而產(chan)生模糊變形的顯(xian)示從而影響(xiang)檢(jian)測(ce)人(ren)員的觀察判斷，顯(xian)像(xiang)(xiang)(xiang)時間也需(xu)嚴(yan)格控(kong)制。根(gen)據顯(xian)像(xiang)(xiang)(xiang)劑的不同，顯(xian)像(xiang)(xiang)(xiang)時間也不同。

溫度參數

溫度參數(shu)經(jing)常與滲透(tou)時間參數(shu)關(guan)聯(lian)。依(yi)照 ASTM E1417-2016 《滲透(tou)試驗的標準(zhun)實施規程(cheng)》 規定，一般將溫度控制(zhi)在4~52℃，清(qing)洗時水(shui)溫應(ying)在35℃以(yi)下，干燥時溫度不應(ying)超過(guo)71℃。

低(di)溫(wen)的問題存在(zai)

雖然關于溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)參數的(de)標準和指導(dao)建議(yi)通常給出溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)上(shang)下限范(fan)圍，但在(zai)(zai)實際工(gong)作中(zhong)，除非(fei)干燥箱失控，很難(nan)超過(guo)(guo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)上(shang)限，超溫(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)情(qing)況(kuang)不(bu)容易發生。然而，在(zai)(zai)開放式廠房和不(bu)具備(bei)供暖設施的(de)生產檢測(ce)區域，冬(dong)季卻可能低于檢測(ce)要求(qiu)的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)。從成都有記錄(lu)的(de)氣象上(shang)看，冬(dong)季時低溫(wen)(wen)(wen)(wen)可低至0~3℃。雖然一般滲透(tou)檢測(ce)槽內都有加熱(re)裝置，提(ti)供滲透(tou)液和清洗用水的(de)加熱(re)，但在(zai)(zai)占據滲透(tou)步驟大(da)部分時間的(de)滴(di)落過(guo)(guo)程，受檢零件懸在(zai)(zai)空(kong)中(zhong)，仍舊暴露在(zai)(zai)低氣溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境中(zhong)。

低氣溫(wen)的(de)影(ying)響

除去情況（低溫使滲透液凝固），在滲透液凝固點之上的低氣溫，同樣對檢測工作有一定的影響。具體有：

(1) 低(di)溫可能(neng)會影響(xiang)染(ran)料在載液中的溶解度，extreme狀況下，某些滲透液可能會出現分層、染料析出的情況。

(2) 環境(jing)溫度(du)降(jiang)低會影響滲透液的分子(zi)熱運動能力和密度(du)，改變其表面張(zhang)力，進而影響其對開口缺陷的潤濕性。

(3) 低溫也會削弱顯(xian)(xian)像劑的毛(mao)細管效應，因為(wei)低溫可能影響(xiang)濕式顯(xian)(xian)像劑的干燥速度、干式顯(xian)(xian)像的吸附能力等(deng)。

(4) 低溫會直接影響滲(shen)透(tou)液的(de)黏度(du)，從而(er)影響滲(shen)透(tou)液在缺陷內的(de)滲(shen)透(tou)速度(du)。

滲(shen)透(tou)液(ye)的(de)(de)(de)滲(shen)透(tou)速率常(chang)用(yong)動態滲(shen)透(tou)參量(liang)來表征。它反(fan)映的(de)(de)(de)是受檢工件(jian)浸入(ru)滲(shen)透(tou)液(ye)所需(xu)時(shi)間（即(ji)停(ting)留時(shi)間）的(de)(de)(de)長短(duan)。

動態滲透參量K可用公(gong)式表示為(wei)(wei)：K=αcosθ/η（α為(wei)(wei)表面(mian)張力系數；θ為(wei)(wei)接觸角(jiao)；η為(wei)(wei)黏度(du))。

黏(nian)度(du)變(bian)(bian)高，即(ji)η值變(bian)(bian)大，動態滲(shen)透(tou)參量(liang)K就會相應(ying)變(bian)(bian)小，滲(shen)透(tou)速度(du)變(bian)(bian)慢，在原本時間內，滲(shen)透(tou)液的滲(shen)入量(liang)會減少。

一般(ban)應對(dui)手段

在沒有條件(jian)改變整體檢(jian)測(ce)環境(jing)溫度的時候，應(ying)對措(cuo)施如下(xia)：

(1) 將工件和(he)滲透液(ye)等都加熱到一個較高的溫度，留有一定的降溫余量，使得在滲透時間內，整體溫度保持在可(ke)接受的范圍內。

(2) 通過靈敏度試塊驗證滲透材料的(de)低溫性能，通過延長(chang)滲透時間等工藝調整(zheng)，保(bao)證滲透檢(jian)測的(de)靈敏度。

例如：某型APU的(de)(de)(de)(de)廠家指導工藝里提(ti)出(chu)，在(zai)必要情(qing)況下(xia)(xia)，可將(jiang)零件(jian)加熱到40℃。有(you)文獻(xian)指出(chu)，當試(shi)(shi)驗溫度為(wei)2.2℃時，超出(chu)部分滲透材(cai)料保持物理性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)溫度極(ji)限，使得在(zai)低(di)(di)溫試(shi)(shi)驗條件(jian)下(xia)(xia)，滲透材(cai)料的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能差異great，此(ci)時延長滲透時間對提(ti)高低(di)(di)溫下(xia)(xia)滲透檢(jian)測的(de)(de)(de)(de)靈敏度沒有(you)作用。

加(jia) 熱(re) 裝 置

小零(ling)件進行無損(sun)檢測(ce)時(shi)(shi)(shi)已經是(shi)處于清洗(xi)過后、干燥潔凈的(de)狀(zhuang)態(tai)，無須(xu)重復(fu)清洗(xi)、干燥和加熱(re)(re)(re)(re)。將滲透(tou)(tou)(tou)液加熱(re)(re)(re)(re)到40℃左右的(de)狀(zhuang)態(tai)，耗費時(shi)(shi)(shi)間(jian)和電(dian)力。由(you)于依靠滲透(tou)(tou)(tou)液加熱(re)(re)(re)(re)零(ling)件間(jian)接延(yan)長了滲透(tou)(tou)(tou)時(shi)(shi)(shi)間(jian)，且APU零(ling)件較(jiao)小、散熱(re)(re)(re)(re)性好(hao)，在滴(di)落(luo)過程(cheng)中(zhong)降溫也較(jiao)快(kuai)，給溫度(du)把控增添了不確(que)定性，故四川川航航空發動機維修工程(cheng)有限責任(ren)公司的(de)檢測(ce)人(ren)員設計(ji)了一個局部保溫罩，使得加熱(re)(re)(re)(re)滲透(tou)(tou)(tou)液的(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)縮短，能保證局部溫度(du)適(shi)宜。同時(shi)(shi)(shi)，通過加熱(re)(re)(re)(re)局部空氣來保證滴(di)落(luo)環境(jing)的(de)溫度(du)，可以降低(di)滲透(tou)(tou)(tou)液的(de)加熱(re)(re)(re)(re)要(yao)求(qiu)(qiu)，電(dian)力需求(qiu)(qiu)更(geng)低(di)，時(shi)(shi)(shi)間(jian)要(yao)求(qiu)(qiu)更(geng)短，節能而(er)高效。

保(bao)(bao)溫罩(zhao)外部(bu)采(cai)用隔(ge)熱(re)(re)材料，內(nei)(nei)(nei)層使用導(dao)熱(re)(re)材料雙層制作。下(xia)部(bu)設有(you)(you)卡槽(cao)，接卡在(zai)(zai)(zai)滲透(tou)檢測槽(cao)上。一邊外側(ce)開孔(kong)，可接電(dian)(dian)吹風(feng)(feng)。對(dui)面內(nei)(nei)(nei)側(ce)開孔(kong)，使熱(re)(re)風(feng)(feng)在(zai)(zai)(zai)保(bao)(bao)溫罩(zhao)內(nei)(nei)(nei)行進一段(duan)路(lu)程，加熱(re)(re)內(nei)(nei)(nei)側(ce)傳熱(re)(re)層的(de)同時(shi)，減緩速(su)度再(zai)入罩(zhao)腔(qiang)(qiang)內(nei)(nei)(nei)。由于空間體積(ji)較小，要求提升的(de)溫度不必很高(gao)，且(qie)有(you)(you)保(bao)(bao)溫層保(bao)(bao)溫，故用電(dian)(dian)吹風(feng)(feng)等加熱(re)(re)裝置即可達到要求。對(dui)面進風(feng)(feng)，保(bao)(bao)證了(le)熱(re)(re)風(feng)(feng)不會直吹零件且(qie)風(feng)(feng)力適中。內(nei)(nei)(nei)出風(feng)(feng)口有(you)(you)濾網濾塵(chen)，上方留孔(kong)，可插溫度計(ji)，方便隨時(shi)讀數和腔(qiang)(qiang)體透(tou)風(feng)(feng)，從而在(zai)(zai)(zai)相對(dui)節約能耗的(de)同時(shi)，保(bao)(bao)證了(le)在(zai)(zai)(zai)滴落時(shi)間內(nei)(nei)(nei)，檢測溫度整體在(zai)(zai)(zai)合適的(de)范(fan)圍內(nei)(nei)(nei)。加熱(re)(re)罩(zhao)結構如下(xia)圖所示。

加熱保溫罩結構示意

結語

以上分(fen)析了(le)影響滲透檢(jian)測效果(guo)(guo)的(de)幾種(zhong)因素，包(bao)括時間，溫度等，重點指出(chu)低溫環境對檢(jian)測效果(guo)(guo)的(de)影響，并給出(chu)應對方案。檢(jian)測人員設計制(zhi)作的(de)局部保(bao)溫罩，解決了(le)在不具(ju)備整(zheng)體控溫環境的(de)條件下，進行滲透檢(jian)測的(de)問題，可(ke)供同行參考。