渦流檢測在航空維修中的應用

于晨曦

（中航工業沈陽黎明航空發動機（有限）責任公司，沈陽110043）

1 概述

渦流檢測是以電磁感應為基礎的無損檢測技術，只適用于導電材料，主要應用于金屬材料和少數非金屬材料（如石墨，碳纖維復合材料等）的無損檢測。由于它具有與其他檢測方法不同的特點，因而它與其他檢測方法相互補充，成為幾大常規無損檢測方法之一。

渦流檢測的優點是：第一，不需要耦合劑，與試件既可接觸也可不接觸。第二，對管、棒、線材易于實現自動化。第三，能進行多種測量，并能對疲勞裂紋監控。第四，能在高溫、高速下進行檢測。

渦流檢測的缺點有：第一，只適用于導電材料表面和近表面的檢測。第二，難以判斷缺陷的種類，形狀和大小。第三，干擾因素較多，需要特殊的信號處理技術。

2 渦流檢測方法

進行渦流檢測，除了要了解它的特點，原理及儀器設備的性能外，更重要是，必須能正確地制定和執行操作規程，有效地調節和使用儀器設備，這樣才能取得正確、可靠的試驗結果。

2.1 檢測規范

為了有效進行檢測并得出可靠的檢測結果，檢測前必須對每一具體的檢測根據其檢測的種類、目的和要求，就檢測方法、儀器設備、檢測條件及驗收標準等一系列與檢測有關的細則做出明確的規定，這種細則的擬定稱為規范的制定。

作為規范的項目和內容隨應用的不同是有差異的，較為通用的內容有以下幾種：第一，檢測目的（探傷，材質鑒別，測厚）。第二，試件（名稱，材料，材料規格，以及數量等）。第三，驗收標準（或試驗要求）。第四，檢測裝置（儀器，線圈，附加裝置等）。第五，檢測條件（如檢測時要求的檢測頻率，靈敏度，檢測速度及試件的表面粗糙度等）。第六，標準試件或對比試件（如檢測時對比試件的材料，形狀，尺寸以及人工缺陷的種類，尺寸和加工方法等）。

2.2 檢測準備

2.2.1 檢測方法和設備的選擇

檢測方法和設備應在全面分析以下因素之后加以確定：檢測目的，檢測材質，試件的形狀，大小及數量，檢測參數及其大小。

2.2.2 線圈的選擇

線圈是渦流檢測的信號傳感器，它的性能直接影響測量精度和檢測結果的可靠性。選擇線圈的主要考慮因素有：試件的形狀和大小，線圈的參數及拾取信號的方式必須與儀器適配，檢測時要適合于被檢缺陷。

2.2.3 儀器預調

在正式檢測前，應對儀器進行預調，以便能使儀器的性能趨于穩定，保證檢測結果的可靠性和良好的重復性。儀器預調時間一般為20～30min（如果儀器使用說明書有專項說明，則按儀器說明書進行），通常檢測條件（參數）的選擇應在儀器經過預調，性能穩定后進行。

2.2.4 附加裝置的調整

配備有進給裝置的自動檢測儀，為了減少管棒材試件通過線圈時的偏心和振動，需要調節進給裝置的滾輪高度和動作機構。

2.3 檢測結果及其處理

2.3.1 檢測結果的再檢測

當檢測的準備工作就緒，檢測條件選擇合適之后，便可以對試件做正式檢測，然后對檢測結果進行分析、處理。例如在探傷檢測中，根據儀器的指示以及記錄器、報警器和缺陷標記器指示出來的缺陷，分選出帶有缺陷的試件。通常在下列兩種情況下要求進行再檢測：其一，懷疑缺陷信號是否確由缺陷產生。其二，在檢測條件發生了變化，使檢測靈敏度受到了影響，因此，自上次檢測條件復核后所檢測的全部試件都必須進行再檢測。

2.3.2 退磁

試件在檢測中如果經過磁飽和處理，是否退磁需根據情況決定。對下列幾個情況，必須退磁：第一，剩磁在試件的后續加工中，有帶來不良影響的可能性。第二，試件是用于摩擦部位或接近摩擦部位的產品時。第三，剩磁將影響后續的試驗和計量儀器工作時。

2.3.3 標記與記錄

標記。根據檢測結果，必須各類試件分別涂上代表不同意義的各種字符標記。例如，經檢測合格、不合格或待復查的試件，正品、次品及廢品的試件，已經退磁的試件等。

記錄。檢測結束后，需要根據檢測要求記錄的內容，主要有如下幾項：檢測日期；檢測名稱；試件的型號，規格，尺寸及數量等；儀器的型號，線圈的形式；檢測條件，包括探傷儀的檢測頻率，靈敏度，相位，濾波器，報警靈敏度，試件進給速度，磁飽和電流等；驗收標準，如探傷判廢標準和對比試件編號，標準傷的型式和尺寸；檢測結果，包括各種數據，圖表以及驗收結論等。

3 渦流檢測在航空維修中的應用

實例：某型發動機渦輪葉片葉背第一榫槽內裂紋的渦流探傷。

概述：某型發動機二級渦輪葉片葉背第一榫槽內在使用中容易產生裂紋，且已發生過折斷事故。因此，必須進行探傷檢查。

所需設備：儀器：WT-5型渦流探傷儀（或同類型儀器），探頭：專用解刀形探頭，參考試塊：榫槽內有自然裂紋的某型發動機二級渦流葉片。

準備工作：把二級渦流葉片從發動機上分解下來，清洗干凈，并用壓縮空氣吹干。儀器的標定：把專用解刀形探頭接在儀器上，并照儀器說明書接通電源；將音響開關撥至“開”位置，把探頭置于渦流葉片的榫槽內無裂紋處，并使之保持穩定。調整門限旋鈕，使警告燈和喇叭剛剛開始工作。

探傷工藝程序：將探頭的感應點放在被檢葉片的第一榫槽內。并使探頭從榫槽的一端勻速地移動到另一端，在移動中注意探頭軸線與被檢表面保持垂直，對探頭的壓力要均勻，用力不宜過大，只要輕輕接觸即可；當探頭移到槽的端頭邊緣時，電表指針的偏轉或發生的報警現象，是邊緣效應引起的干擾信號，而不是裂紋信號。當探頭移到中間部位（距邊緣6mm以上），如電表指針發生突然正偏轉，則可能是裂紋信號。