发动机无损检测.ppt

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1、1,发动机无损检测,无损检测：NDT（Non-Destructive Testing）材料、工件、设备及结构物不被破坏的前提下；因缺陷的存在使其物理特性发生变化，测定其变化量；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。,2,发动机无损检测,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 孔探检测：孔探仪,3,孔探检测,BSI：Borescope Inspection 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。孔探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。孔探检测过程中，与目标对象不

2、接触，无破坏或损伤，也不需要分解目标对象。,4,孔探检测,5,孔探检测,6,孔探检测-孔探的发展,硬杆式内窥镜,7,孔探检测-孔探的发展,软管式光纤镜,8,孔探检测-孔探的发展,软管式电子镜,9,孔探检测,10,孔探检测,11,孔探检测,12,孔探检测,13,孔探检测,14,孔探检测-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，使发动机空中停车。,15,孔探检测,16,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伤是热损伤，如燃烧室烧裂、烧穿和掉块等。原因：材料、燃料、

3、燃油喷射不均匀、积油、积碳过多，降低燃烧效率。,17,孔探检测,18,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、变形及掉块等。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，主要表现为前缘卷曲、掉块、烧熔、裂纹、散热孔堵塞、后缘裂纹、积碳等。,19,孔探检测,20,孔探检测,1.定期的孔探检查。定检通常在无故障飞机上进行，工作开始前应参阅最近一次孔探报告，并了解发动机的技术状况，然后按工单规定逐区域进行检查。2.突发事件后的检查。如：发动机喘振、发现异物、外来物打击进气道和参数异常等

4、。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制订工作程序，确保不漏检。,21,孔探检测,3.故障监控。发动机常见缺陷可分为3类：1、可忽略的缺陷；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展就会危及飞行安全；长期使用的发动机3、出现超标需要更换发动机的缺陷。工作要求：长监控发动机的故障状态，并根据需要控制定检周期长短，直至缺陷超标。,22,孔探检测-举例,.Crack(裂纹)Separation of the metal-Always appears as a dark jagged lineIt is caused by H

5、eat and/or Vibration overstressing metal until it separates-fatigueA crack will not change by varying light intensityIt can be Axial,Radial and CircumferentialIts length is the most important value for inspectors.,23,孔探检测,2.Nick(刻痕)Are V shapedThe bottom of the Nick will stay bright while the sides

6、are darkSides will gradually darken when lowering intensity.It may be caused by FODIt can leads cracksIts depth is the most important value for inspector,24,孔探检测,3.Dent(压坑)Are U shapedIt can be caused by FODThe entire surface will uniformly brighten&dim when changing the light intensityIts depth is

7、the most important value for inspector,25,孔探检测,4.Tears(撕裂)A force greater than the metal can withstandIt can be caused by FOD Usually associated with cracksIts length is the most important value for inspector,26,孔探检测,5.Burn(烧伤)Charred metalUsually on HPT nozzles and CombustionBlack HPT nozzle all th

8、e way around suspect over temperature.Its area is the most important value for inspector,27,孔探检测,6.Tip Curl(叶尖卷边)Associated with HPC bladesIt can be cause by the contact between tip and shroudIts length are the important value for inspector,28,孔探检测,7.Missing Material(掉块)Material missingIt can be cau

9、sed by the FOD or overtemperatureIts length and depth are the most important value for inspector,29,孔探检测,Report conclusions-Compare with the limits in the AMM-Conclusion With Limits*Serviceable Without Limits Repair Grind*Unserviceable Engine Removal,30,孔探检测-注意事项,1.设备对孔探工作的重要性 a.数字化设备 b.颜色的辅助判断（观察烧蚀

10、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,31,孔探检测-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,32,孔探检测-发展方向,自动化 无线遥控式 有线机器人式立体显示 Real-Depth原位内窥维修专家化,33,无损检测,射线检测 RADIOGRAPHIC TESTING超声波检测 ULTRASONIC TESTING磁粉检测 MAGNETIC PARTICL

11、E TESTING渗透检测 PENETRANT TESTING涡流检测 EDDY CURRENT TESTING航空维修中一般根据被检测工件的特点，选择一种或者二种方法进行检测，就能获得良好的结果。,34,无损检测,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2.材料性质3.工件的几何外形尺寸4.工件在使用中的受力状态5.工件的表面状况,35,无损检测-使用范围,超声检测:使用于飞机、发动机上主要承力构件的表面和内部裂纹等缺陷故障的检查，也可以用于测量材料的厚度涡流检测：适用于导电材料的表面裂纹、凹坑、腐蚀等的检查,36,无损检测,磁粉检测：适用于飞机、发动机上的

12、铁磁性材料零件的表面和近表面裂纹等缺陷的检测射线检测：适用于飞机、发动机上承力件焊缝质量的检查；飞机蒙皮、肋条间的裂纹、腐蚀、以及外来物；检查蜂窝结构内部是否有水,37,无损检测,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的检测,38,渗透检测,渗透检测：采用渗透剂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、奥氏体不锈钢等有色金属材料和非铁性材料制件的表面开口缺陷检测。,39,渗透检测,渗透检测的定义：渗透检测是一种以毛细作用

13、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一种无损检测方法,40,渗透检测,原理：渗透检验是当将渗透剂施加到工件表面上时，渗透剂在毛细作用下，会渗入工件内开口到表面的缺陷中，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光线下形成显示。,41,渗透检测,42,渗透检测,基本步骤1.被检测面预处理(预清洗）2.施加渗透剂3.去除多余的渗透剂4.施加显像剂进行显像5.检测6.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4)步会被节省，但这要牺牲降低检测灵敏度为代价,43,渗透检测,着色渗透检测6个基本步骤,4

14、4,渗透检测,荧光渗透检测6个基本步骤,45,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、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（即不应与渗透液能发生反应而导致渗透液失效或性能下降）。,46,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

15、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。,47,渗透检测,渗透程序（3）清洗：渗透后清洗或称作中间清洗，根据渗透液种类的不同，有不同的清洗方法。对于溶剂型渗透液采用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。,48,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

16、干燥（如溶剂型清洗液）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）。,49,渗透检测,渗透程序（5）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），组成均匀的悬浮液。,50,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）。,51,渗透检测,渗透程

17、序（7）后清洗：经过着色渗透检验后的试件必须及时进行清洗，以防止检验介质（渗透液、显像剂）对试件产生腐蚀。,52,渗透检测,影响渗透检测的因素试件表面光洁度预清洗和渗透后的清洗渗透液的性能显像剂的性能观察评定的环境操作员的经验与水平,53,渗透检测,按渗透剂所含染料成分的分类:1.类型I：荧光渗透检测，代号也可表示为F荧光染料2.类型II：着色渗透检测,代号V红色染料,54,渗透检测,渗透检测的优点1.操作简单，操作容易掌握。2.所需设备简单，便于广泛采用。3.几乎用于一切材料，且不受零件几何形状、尺寸大小的影响。4.复杂零件一次检验可检测出各种方向的缺陷，不像磁粉检测那样有方向性问题。5.检测灵敏度高。（可发现宽度小于1微米的微小裂纹）6.着色（或便携式渗透系统）检测不受设备，场地限制，可进行野外作业。对大型零件局部检测也易进行。,55,渗透检测,缺陷性：1.工艺程度复杂，程序周期长。2.对工件表面预清洗要求高，否则污染物会阻止渗透剂进入表面缺陷。3.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。5.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。,