CN103901046A - 一种工件内孔缺陷检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工件内孔缺陷检测方法，其具体包括如下步骤：步骤一、用溶剂对工件进行预清洗；步骤二、利用渗透检测法对工件内孔进行检测，形成缺陷迹痕；步骤三、采用橡胶铸型法向步骤二处理后的工件内孔中注入橡胶液，使工件内孔中的缺陷迹痕显示在固化后形成的橡胶铸型表面上；步骤四、对橡胶铸型表面的缺陷迹痕进行检测和分析。其可以对MT-RC法不适用的、难以观察的工件内孔进行无损检测，本发明方法可将缺陷迹痕显示在橡胶铸型上，使检测直观简单，灵敏度高，并拓展了工件内孔无损检测的范围。

Description

一种工件内孔缺陷检测方法

技术领域

本发明涉及一种工件内孔缺陷检测方法，具体涉及一种工件内孔缺陷渗透探伤-橡胶铸型检测方法。

背景技术

MT-RC法（磁粉探伤-橡胶铸型法）是一种成熟的无损检测方法，可很好的应用于飞机、汽轮机等主要结构件的螺栓内孔等缺陷磁痕无法观察的部位，极大的提高了设备的安全可靠性。其原理是利用剩磁法对工件磁化，然后施加磁悬液，磁痕在缺陷处聚集并保持，经过漂洗、干燥、堵孔后，浇注室温硫化硅橡胶进行铸型，这样螺栓内孔缺陷磁痕显示“复制”在（镶嵌在）室温硫化硅橡胶加固剂所形成的固化橡胶铸型表面，评定人员就可方便的对橡胶铸型上复制的磁痕显示利用目视或者在光学显微镜下观察，进行磁痕分析和评定，该方法可间断检测重要孔洞内疲劳裂纹的起始和发展；可检测工件上孔径不小于3mm的内壁和难以观察到的部位的缺陷；也可用于缺陷磁痕显示的复制，记录的缺陷磁痕显示，可永久保存。该方法已经制定了技术标准（HB5370）。

但是，磁粉探伤的原理为：铁磁材料被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而形成漏磁场并吸附施加在工件表面的磁粉，形成可见的磁痕，从而显示不连续性位置、大小、形状和严重程度。

从上得出，MT-RC法只适用于铁磁性材料；因其只可剩磁法磁化，依据JB/T4730-2005《承压设备无损检测》，MT-RC法只适应于矫顽力在1KA/m以上，剩磁在0.8T以上的铁磁性材料。无法完成MT-RC法不适用的、难以观察的部件的无损检测。为了克服上述缺陷，本领域技术人员做了大量的研究工作，2013年1月11日申请的CN201310010839.9，公开了一种深腔零件内腔荧光检测方法。因此，有必要发明一种新型检测技术来填补MT-RC法不适用的、难以观察的部件进行无损检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件内孔缺陷检测方法，其可以针对材质为非多孔性的金属材料或非金属材料制设备进行内孔等难以观察的部位的表面开口缺陷的无损检测。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种工件内孔缺陷检测方法，其具体包括如下步骤：

步骤一、用溶剂对工件进行预清洗；

步骤二、利用渗透检测法对工件内孔进行检测，形成缺陷迹痕；

步骤三、采用橡胶铸型法向步骤二处理后的工件内孔中注入橡胶液，使工件内孔中的缺陷迹痕显示在固化后形成的橡胶铸型表面上；

步骤四、对橡胶铸型表面的缺陷迹痕进行检测和分析。

进一步的，上述步骤二具体包括以下步骤：

步骤2.1 对工件进行荧光渗透；

步骤2.2 对工件上多余的荧光渗透液进行去除；

步骤2.3 对工件进行干燥；

步骤2.4 对工件进行显像。

进一步的，上述步骤三具体包括以下步骤：

步骤3.1 对工件内孔进行堵孔操作，使尽留一个孔口；

步骤3.2 在孔口上安放浇口杯，向浇口杯中加入混有固化剂的橡胶液，橡胶液的高度溢出孔口为适，待橡胶液固化形成橡胶铸型后，取出橡胶铸型。

进一步的，上述荧光渗透剂为水洗型荧光渗透剂；所述显像为干粉显像。

进一步的，所述步骤2.1具体为：将整个工件全部侵入荧光渗透剂中，在整个渗透时间内保持被检部位始终润湿，渗透时间不少于10min。

进一步的，所述步骤2.2具体为：用水喷法去除，水温为10~40℃，冲洗时，水射束与被检面的夹角以30°为宜，冲洗装置应同时清洗整个工件孔内表面，喷嘴处的水压不应超过0.34MPa。

进一步的，所述步骤2.3具体为：热风进行干燥，干燥时，被检面的温度不得大于50℃，干燥时间5-10min。

进一步的，上述步骤2.4具体为：在干式显像喷粉柜中进行显像；工件内孔与压缩空气方向垂直或将螺栓埋入显像剂中，显像时间不少于7min，显像结束后，取出工件，用细微的压缩空气或轻轻抖掉多余的显像剂。

进一步的，上述步骤四具体为：在暗处黑光灯下进行观察，使橡胶铸型表面的紫外线辐照度大于或等于1000μW/cm2，暗处白光照度应不大于20lx，可用目视或在光学显微镜下进行缺陷迹痕分析和评定。

进一步的，上述混有固化剂的橡胶液包括以下重量百分比的组分：55~65%的室温硫化硅橡胶；4~6%的正硅酸乙酯；2~4%的二月桂酸二丁基锡；余量为汽油。

与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：

本发明为一种荧光渗透法与橡胶铸型法相结合的检测方法，可以对MT-RC法不适用的、难以观察的工件内孔进行无损检测，本发明方法可将缺陷迹痕显示在橡胶铸型上，使检测直观简单，灵敏度高，并拓展了工件内孔无损检测的范围。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细的说明。

实施例1 检测机翼主梁螺栓孔

1．表面准备

1）将螺栓分解下来，用溶剂去除孔内外油污，再用干净布裹在细棍上蘸上乙醇仔细地擦拭孔壁。必要时可用蒸汽除油法除油。

2）螺栓孔的粗糙度Ra一般要求大于6.3。

3）干燥。热风吹干，被检面的温度不得大于50℃。

2.渗透检测

1）渗透。将整批工件全部侵入渗透剂中，在整个渗透时间内保持被检部位始终润湿，渗透时间不少于10min。

2）去除。用水喷法去除。水温为10~40℃，冲洗时，水射束与被检面的夹角以30°为宜，冲洗装置应同时清洗整个螺栓孔内表面，喷嘴处的水压不应超过0.34MPa。黑光灯照射下边转动边观察边去除，观察螺栓孔端口处的清洗情况以及流出的污水浓度，防止欠洗或过清洗。

3）干燥。热风进行干燥，干燥时，被检面的温度不得大于50℃，干燥时间5-10min。

4）显像。在干式显像喷粉柜中进行显像；螺栓孔与压缩空气方向垂直，保证显像剂粉末最大化进入螺栓孔内；也可将螺栓埋入显像剂中。显像结束后，取出工件，用细微的压缩空气或轻轻抖掉多余的显像剂。显像时间应不少于7min。

3.浇注橡胶

1）堵孔。用医用胶布或胶纸贴在孔的下部。在不会掩盖受检面的情况下，可用塑料塞堵孔。

2）安放浇口杯，浇注橡胶铸型。浇口杯是一种特制的金属套，它还具有使铸型易于拔出的作用，浇口杯口径大于螺孔孔径。

将加入了固化剂的橡胶液经过浇口杯以一束细流徐徐流入螺栓孔，直至注满浇口杯为止。待橡胶固化后，撕去胶布或拔出塑料塞，用手指松动两端，然后将橡胶铸型慢慢拔出或用棒轻轻顶出。

3）缺陷评定。在暗处黑光灯下进行观察。距黑光灯滤光片38cm的橡胶铸型表面的紫外线辐照度大于或等于1000μW/cm2，暗处白光照度应不大于20lx，可用目视或在光学显微镜下进行缺陷迹痕分析和评定。进入暗区，至少经过3min的黑暗适应，不能戴对检测有影响的眼睛。

4）如需要复验，应将被检面彻底清洗，重新进行渗透等检测操作各步骤。

5）后清洗。将被检面的渗透检测剂及其他脏污冲洗干净。

4.评定与验收

根据缺陷显示尺寸及性质按JB/T4730.5-2005进行等级评定。依据产品相关质量标准验收。

5.报告

出具报告内容应至少包括JB/T4730.5-2005规定的内容，并注明为PT-RC法（渗透探伤-橡胶铸型法）。

本实施例中所用的加入固化剂的橡胶液为能保证荧光不灭活为宜。具体配方如下：主体材料为室温硫化硅橡胶（A）；交联剂为正硅酸乙酯（B）；催化剂为二月桂酸二丁基锡（C）；稀释剂为93#汽油（D）。综合考虑固化时间和镶嵌、剥离缺陷迹痕的质量，取适宜的配方比例，本实施例的质量百分比为：A：B：C：D=60：5：3：32。 

在本实施例中主要采用（ⅠA-a）水洗荧光+干法对螺栓孔内部进行渗透检测。基于以下原因：鉴于被检工件表面光洁且检测灵敏度较高，宜选用荧光法；因螺栓孔一般为批量检验，且内壁去除多余渗透剂较为困难，综合分析选定采用水洗型荧光渗透剂；因橡胶固化时间较长，通常在1-2小时，对缺陷迹痕要求在固化时间内轮廓图形不散开，而湿式显像后缺陷显示图像会随时间扩展，使其大小和形状发生变化，影响缺陷评定，因此应选用干式显像剂，提高缺陷显像分辨力。

试验例1 含有固化剂的橡胶液的考察

按实施例1中1和2步对已经精确测定缺陷尺寸及性质（螺栓孔内壁人工制作裂纹，条数：1，长度：10mm）的工件进行荧光渗透试验，选择以下不同配比的含有固化剂的橡胶液进行橡胶铸型，在暗处黑光灯下进行观察。距黑光灯滤光片38cm的橡胶铸型表面的紫外线辐照度大于或等于1000μW/cm2，暗处白光照度应不大于20lx，可用目视或在光学显微镜下进行缺陷迹痕分析和评定。具体结果见表1：

表1 试验测定结果

  由上述表可知，并非所有的含有固化剂的橡胶液均可以应用到本发明中，不同的橡胶添加剂对荧光的扩散或灭活、固化时间和镶嵌、剥离缺陷迹痕的质量会有影响。本发明意外的发现了配比合适的含有固化剂的橡胶液，使得本发明提供的方法测定结果准确直观，为难以测定的工件内孔提供可靠方法。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：其具体包括如下步骤：

步骤一、用溶剂对工件进行预清洗；

步骤二、利用渗透检测法对工件内孔进行检测，形成缺陷迹痕；

步骤三、采用橡胶铸型法向步骤二处理后的工件内孔中注入橡胶液，使工件内孔中的缺陷迹痕显示在固化后形成的橡胶铸型表面上；

步骤四、对橡胶铸型表面的缺陷迹痕进行检测和分析。

2.根据权利要求1所述的一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤二具体包括以下步骤：

步骤2.1 对工件进行荧光渗透；

步骤2.2 对工件上多余的荧光渗透液进行去除；

步骤2.3 对工件进行干燥；

步骤2.4 对工件进行显像。

3.根据权利要求1所述的一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤三具体包括以下步骤：

步骤3.1 对工件内孔进行堵孔操作，使仅留一个孔口；

步骤3.2 在孔口上安放浇口杯，向浇口杯中加入混有固化剂的橡胶液，橡胶液的高度溢出孔口为适，待橡胶液固化形成橡胶铸型后，取出橡胶铸型。

4.根据权利要求2所述的一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：所述荧光渗透剂为水洗型荧光渗透剂；所述显像为干粉显像。

5.根据权利要求2所述的一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤2.1具体为：将整个工件全部侵入荧光渗透剂中，在整个渗透时间内保持被检部位始终润湿，渗透时间不少于10min。

6.根据权利要求2所述的一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤2.2具体为：用水喷法去除，水温为10~40℃，冲洗时，水射束与被检面的夹角以30°为宜，冲洗装置应同时清洗整个工件孔内表面，喷嘴处的水压不超过0.34MPa。

7.根据权利要求2所述的一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤2.3具体为：热风进行干燥，干燥时，被检面的温度不得大于50℃，干燥时间5-10min。

8.根据权利要求2所述的一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤2.4具体为：在干式显像喷粉柜中进行显像；工件内孔与压缩空气方向垂直或将螺栓埋入显像剂中，显像时间不少于7min，显像结束后，取出工件，用细微的压缩空气或轻轻抖掉多余的显像剂。

9.根据权利要求1所述的一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤四具体为：在暗处黑光灯下进行观察，使橡胶铸型表面的紫外线辐照度大于或等于1000μW/cm2，暗处白光照度不大于20lx，可用目视或在光学显微镜下进行缺陷迹痕分析和评定。

10.根据权利要求3所述的一种工件内孔缺陷检测方法，其特征在于：所述混有固化剂的橡胶液包括以下重量百分比的组分：55~65%的室温硫化硅橡胶；4~6%的正硅酸乙酯；2~4%的二月桂酸二丁基锡；余量为汽油。