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专利名称：一种涡轮叶片渗透检测的方法
技术领域：
本发明涉及航空发动机涡轮叶片领域，具体是一种涡轮叶片渗透检测的方法。
背景技术：
涡轮叶片作为航空发动机的关键零件，其质量是发动机安全使用的前提条件。渗透检测作为保证涡轮叶片质量的重要手段，其检测工艺的选择，检测参数的制定，都直接关系着涡轮叶片最终成品的质量。采用常规渗透检测方法对涡轮叶片进行检测时，常常出现以下问题渗透液对叶片表面润湿效果差，微小缺陷无法检出；在叶片榫头部位清洗困难，检测背景差。并且渗透液的浸泡温度为4. 4 38°C ;当环境温度为低温时，渗透液的浸泡温度为4. 4 10°C，此时渗透液去除效果差，导致零件检测时经常要进行返工处理，生产效率低，结论一致性差。通过检索专利文献和论文数据库，在《中小企业管理与科技(上旬刊)》2009年05期中，公开了一篇名为《渗透检测中工件温度和油污浸润堵塞》的论文。该论文中简单介绍了工件温度及表面油污对渗透检测的影响，但未分析在工件表面温度较低时如何进行渗透检测，及工件表面有其它污染物时该如何对零件进行预处理，以去除零件表面的污物，打开零件表面缺陷的开口。

发明内容
为克服现有技术中存在的或者零件检测时需经常返工处理、结论一致性差的不足，本发明提出了一种涡轮叶片渗透检测的方法。本发明的具体步骤如下步骤1，三氯乙烯除蜡。采用常规方法，通过三氯乙烯蒸汽对涡轮叶片除蜡。在所述除蜡中，须定期更换三氯乙烯溶液，并根据污染情况随时更换三氯乙烯溶液；所述的更换周期为每30天；每次除蜡时间为4分钟。步骤2，水基清洗剂除油。将零件置于浓度为5% 10%水基清洗剂中采用超声波清洗1200s。所述水基清洗剂的温度为60V 70°C。步骤3，水喷洗。将零件自动水喷洗至零件表面清洁。所述水喷洗的水温为室温。步骤4，热浸。在温度为80°C的热水中浸泡600s。检查零件表面水膜是否连续。若清洗后的零件表面水膜不连续，说明零件表面污物去除不充分，重新进行步骤I 步骤3，去除零件表面污物，直至零件表面清洁。若水膜连续，则进入步骤5。步骤5，吹去多余水份。用压缩空气吹去零件表面多余的积水，使零件表面无残留水份。步骤6，烘干。把零件放在温度范围为120°C 130°C的烘箱内烘干至零件完全干燥。步骤7，施加渗透液。将零件浸泡在渗透液中。渗透液的浸泡温度为4. 4 38°C。浸泡中，当室温为4. 4 10°C时，浸泡时间为15分钟；将零件放置在滴落台上进行滴落，滴落时间为15分钟。当室温为10 38°C时，浸泡10分钟，滴落10分钟。步骤8，去除渗透液。在去除零件表面多余渗透液时首先在水温为10°C -40°C，水压0. IOMPa 0. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留渗透液。将零件浸泡到浓度为6%-8%乳化剂中乳化。乳化时间为2分钟。乳化结束后，在水温为10°C 40°C，水压为0. IOMPa 0. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留物。用无油干净的压缩空气，吹去零件表面多余的水分；所述压缩空气压力为0. IMPa 0. 17MPa。步骤9，烘干。在温度为60°C -70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟。步骤10，显像。将零件在显像粉中显像10分钟，使显像粉均匀覆盖在零件表面。通过压缩空气吹去零件表面多余的显像粉。步骤11，检验与评定。所述检验与评定采用现有技术。将零件置于紫外灯下，所述紫外灯照度为1200 5000 u W/cm2。暗室中环境白光为0 20Lux。步骤12，后清洗。对零件进行后清洗，采用自来水冲洗2分钟；在温度为60°C 70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟。本发明的步骤2中所述水基清洗剂选用Ardrox 6333A清洗剂；步骤7中所述渗透液选用SHERWIN RC-77渗透液；步骤8中所述乳化剂采用SHERWIN ER-83A乳化剂。本发明的目的是增强涡轮叶片与渗透液的润湿性，使渗透液充分覆盖叶片表面；解决渗透检测中存在的清洗问题，保证检测背景，提高检测灵敏度，保证缺陷被彻底检出，从而提高涡轮叶片渗透检测质量。本发明在原有工艺的基础上，增加了三氯乙烯除蜡工艺，去除了蜡层残留对于渗透检测的影响；增加了热浸技术，进一步去除残留的蜡层；延长渗透时间，消除了低温环境对渗透液流动速度慢造成的影响。并通过实验得到验证采用本发明后，渗透液充分覆盖叶片表面；零件表面清洗干净，检测背景符合要求，可以保证检测灵敏度。本发明采取的技术方案中，采用三氯乙烯去除叶片表面油污及残留的蜡层，采用水基清洗剂ARDROX 6333A除油后，针对三氯乙烯除蜡后零件表面残余的蜡层，增加热水浸溃工艺，进一步去除零件表面残余的蜡层和油污。由于低温环境时，对叶片表面的清洗不充分会引起荧光背景差，无法检测，如附图3所示。低温情况下，荧光液粘度增加，流动速度降低，对零件表面缺陷渗透不充分，乳化剂流动速度降低。本发明针对低温环境，严格控制渗透检测工艺参数，对渗透时间和清洗时间进行相应延长，并将乳化剂浓度由3%-5%提高至6%-8%。本发明采用严格的三氯乙烯除蜡工艺，并在零件进行水基清洗除油后增加热浸工艺，达到了去除涡轮叶片表面残留的污染物的目的，为后续的渗透检测提供了一个良好的表面状态。同时严格控制整个渗透检测过程中的工艺参数，在低温情况下，荧光液粘度增力口，流动速度降低，对零件表面缺陷渗透不充分，延长低温环境时渗透液在零件表面的停留时间，达到荧光液对零件表面细微缺陷充分渗透的目的。通过实验验证，上述方法弥补了原有工艺中涡轮叶片检测中的不足，减少了检测的返工率，提高了叶片表面细微缺陷的检出率，同时以上方法可以为类似关键零件渗透检测制定工艺参数提供参考。


图I是涡轮叶片形貌的示意图2是涡轮叶片表面裂纹缺陷显示，即图中细线示意处，的示意图；图3是叶片端头残留蜡时，清洗后形成的虚假显示，即图中叶片榫头上黑色示意处，的示意图。图4是本发明的流程图。
具体实施例方式实施例I本实施例是对某型涡轮叶片渗透检测的方法，具体步骤如下步骤1，三氯乙烯除蜡。采用常规方法，通过三氯乙烯蒸汽对涡轮叶片除蜡。在所述除蜡中，须定期更换三氯乙烯溶液；所述的更换周期为30天。在每次通过三氯乙烯蒸汽除蜡时，还须先检查溶液的污染情况，并根据污染情况随时更换三氯乙烯溶液。每次除蜡时间为4分钟。步骤2，水基清洗剂除油。将零件置于浓度为5% 10%水基清洗剂Ardrox 6333A中采用超声波清洗1200s。所述水基清洗剂的温度为60°C 70°C。本实施例中，水基清洗剂的温度为65°C。水基清洗剂浓度为7%。步骤3，水喷洗。将零件在清洗工位自动水喷洗300s，至零件表面清洁。所述水喷洗的水温为室温。步骤4，热浸。在温度为80°C的热水中浸泡600s。检查零件表面水膜是否连续。若清洗后的零件表面水膜不连续，说明零件表面污物去除不充分，重新进行步骤I 步骤3，去除零件表面污物，直至零件表面清洁。若水膜连续，则进入步骤5。步骤5，吹去多余水份。用压缩空气吹去零件表面多余的积水，使零件表面无残留水份。步骤6，烘干。把零件放在温度范围为120°C 130°C的烘箱内烘干至零件完全干燥。所述烘箱温度为125°C。步骤7，施加渗透液。对零件施加渗透液。将零件浸泡在渗透液SHERWIN RC-77中。室温为4. 4 10°C时，浸泡时间为15分钟。将浸泡后的零件放置在滴落台上进行滴落，滴落时间为15分钟。本实施例中，室温为4. 4°C,渗透液的浸泡温度亦为4. 4°C,浸泡时间为15分钟。步骤8，去除渗透液。在去除零件表面多余渗透液时首先在水温为10°C 40°C，水压0. IOMPa 0. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留渗透液。将零件浸泡到浓度为6%-8%乳化剂中乳化，所述乳化剂采用SHERWIN ER-83A。乳化时间为2分钟。乳化结束后，在水温为10°C 40°C，水压为0. IOMPa 0. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留物。用无油干净的压缩空气，吹去零件表面多余的水分；所述压缩空气压力为0. IMPa 0. 17MPa。本实施例中，自动水喷洗的水温为20°C。水压为0. 20MPa。乳化剂浓度为7%。步骤9，烘干。在温度为60°C -70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟。本实施例中，烘干温度为65°C。步骤10，显像。将零件在显像粉中显像10分钟，使显像粉均匀覆盖在零件表面。用无油干净的压缩空气吹去零件表面多余的显像粉。所述压缩空气的压力为0. 034MPa。
步骤11，检验与评定。所述检验与评定采用现有技术。将零件置于紫外灯下，所述紫外灯照度为1200 5000 ii W/cm2。暗室中环境白光为0 20Lux。本实施例中，紫外灯照度为2200 ii W/cm2。暗室中环境白光为2Lux。步骤12，后清洗。对零件进行后清洗，采用自来水冲洗2分钟；在温度为60°C 70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟。本实施例中，烘干温度为65°C。本实施例对所述某型发动机涡轮叶片渗透检测后，渗透液将工件表面完全润湿，叶片清洗后表面背景良好，检测结论准确，没有出现返工现象，检测效率提高了 2倍。实施例2本实施例是对某型涡轮叶片渗透检测的方法，具体步骤如下步骤1，三氯乙烯除蜡。采用常规方法，通过三氯乙烯蒸汽对涡轮叶片除蜡。在所述除蜡中，须定期更换三氯乙烯溶液；所述的更换周期为30天。在每次通过三氯乙烯蒸汽除蜡时，还须先检查溶液的污染情况，并根据污染情况随时更换三氯乙烯溶液。每次除蜡时间为4分钟。步骤2，水基清洗剂除油。将零件置于浓度为5% 10%水基清洗剂Ardrox 6333A中采用超声波清洗1200s。所述水基清洗剂的温度为60°C 70°C。本实施例中，水基清洗剂的温度为60°C。水基清洗剂的浓度为5%。步骤3，水喷洗。将零件在清洗工位自动水喷洗300s，至零件表面清洁。所述水喷洗的水温为室温。步骤4，热浸。在温度为80°C的热水中浸泡600s。检查零件表面水膜是否连续。若清洗后的零件表面水膜不连续，说明零件表面污物去除不充分，重新进行步骤I 步骤3，去除零件表面污物，直至零件表面清洁。若水膜连续，则进入步骤5。步骤5，吹去多余水份。用压缩空气吹去零件表面多余的积水，使零件表面无残留水份。步骤6，烘干。把零件放在温度范围为120°C 130°C的烘箱内烘干至零件完全干燥。所述烘箱温度为120°C。步骤7，施加渗透液。对零件施加渗透液。将零件浸泡在渗透液SHERWIN RC-77中。室温为4. 4 10°C时，浸泡时间为15分钟。将浸泡后的零件放置在滴落台上进行滴落，滴落时间为15分钟。本实施例中，室温为6°C,渗透液的浸泡温度亦为6°C,浸泡时间为15分钟。步骤8，去除渗透液。在去除零件表面多余渗透液时首先在水温为10°C -40°C，水压0. IOMPa 0. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留渗透液。将零件浸泡到浓度为6%-8%乳化剂中乳化，所述乳化剂采用SHERWIN ER-83A。乳化时间为2分钟。乳化结束后，在水温为10°C 40°C，水压为0. IOMPa 0. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留物。用无油干净的压缩空气，吹去零件表面多余的水分；所述压缩空气压力为0. IMPa 0. 17MPa。本实施例中，自动水喷洗的水温为12°C。水压为0. IOMPa0乳化剂浓度为6%。步骤9，烘干。在温度为60°C _70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟。本实施例中，烘干温度为60°C。步骤10，显像。将零件在显像粉中显像10分钟，使显像粉均匀覆盖在零件表面。用无油干净的压缩空气吹去零件表面多余的显像粉。所述压缩空气的压力为0. 034MPa。步骤11，检验与评定。所述检验与评定采用现有技术。将零件置于紫外灯下，所述紫外灯照度为1200 5000 ii W/cm2。暗室中环境白光为0 20Lux。本实施例中，紫外灯照度为1220 ii W/cm2。暗室中环境白光为OLux。步骤12，后清洗。对零件进行后清洗，采用自来水冲洗2分钟；在温度为60°C 70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟。本实施例中，烘干温度为60°C。本实施例对所述某型发动机涡轮叶片渗透检测后，渗透液将工件表面完全润湿，叶片清洗后表面背景良好，检测结论准确，没有出现返工现象，检测效率提高了 2倍。实施例3本实施例是对某型涡轮叶片渗透检测的方法，具体步骤如下步骤1，三氯乙烯除蜡。采用常规方法，通过三氯乙烯蒸汽对涡轮叶片除蜡。在所述除蜡中，须定期更换三氯乙烯溶液；所述的更换周期为每30天。在每次通过三氯乙烯蒸汽除蜡时，还须先检查溶液的污染情况，并根据污染情况随时更换三氯乙烯溶液。每次除蜡时间为4分钟。步骤2，水基清洗剂除油。将零件置于浓度为5% 10%水基清洗剂Ardrox 6333A中采用超声波清洗1200s。所述水基清洗剂的温度为60°C 70°C。本实施例中，水基清洗剂的温度为70°C。水基清洗剂的浓度为10%。步骤3，水喷洗。将零件在清洗工位自动水喷洗300s，至零件表面清洁。所述水喷洗的水温为25 °C。步骤4，热浸。在温度为80°C的热水中浸泡600s。检查零件表面水膜是否连续。若清洗后的零件表面水膜不连续，说明零件表面污物去除不充分，重新进行步骤I 步骤3，去除零件表面污物，直至零件表面清洁。若水膜连续，则进入步骤5。步骤5，吹去多余水份。用压缩空气吹去零件表面多余的积水，使零件表面无残留水份。步骤6，烘干。把零件放在温度范围为120°C 130°C的烘箱内烘干至零件完全干燥。所述烘箱温度为130°C。步骤7，施加渗透液。对零件施加渗透液。将零件浸泡在渗透液SHERWIN RC-77中。室温为4. 4 10°C时，浸泡时间为15分钟。将浸泡后的零件放置在滴落台上进行滴落，滴落时间为15分钟。本实施例中，室温为10°C,渗透液的浸泡温度亦为10°C,浸泡时间为15分钟。步骤8，去除渗透液。在去除零件表面多余渗透液时首先在水温为10°C -40°C，水压0. IOMPa 0. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留渗透液。将零件浸泡到浓度为6%-8%乳化剂中乳化，所述乳化剂采用SHERWIN ER-83A。乳化时间为2分钟。乳化结束后，在水温为10°C 40°C，水压为0. IOMPa 0. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留物。用无油干净的压缩空气，吹去零件表面多余的水分；所述压缩空气压力为0. IMPa 0. 17MPa。本实施例中，自动水喷洗的水温为38°C。水压为0. 27MPa。乳化剂浓度为8%。步骤9，烘干。在温度为60°C _70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟。本实施例中，烘干温度为70°C。
步骤10，显像。将零件在显像粉中显像10分钟，使显像粉均匀覆盖在零件表面。用无油干净的压缩空气吹去零件表面多余的显像粉。所述压缩空气的压力为0. 034MPa。步骤11，检验与评定。所述检验与评定采用现有技术。将零件置于紫外灯下，所述紫外灯照度为1200 5000iiW/cm2。暗室中环境白光为0 20Lux。本实施例中，紫外灯照度为4900ii W/cm2。暗室中环境白光为19Lux。步骤12，后清洗。对零件进行后清洗，采用自来水冲洗2分钟；在温度为60°C 70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟。本实施例中，烘干温度为70°C。本实施例对所述某型发动机涡轮叶片渗透检测后，渗透液将工件表面完全润湿，叶片清洗后表面背景良好，检测结论准确，没有出现返工现象，检测效率提高了 2倍。
权利要求
1.一种涡轮叶片渗透检测的方法，其特征在于，具体步骤如下步骤1，三氯乙烯除蜡。采用常规方法，通过三氯乙烯蒸汽对涡轮叶片除蜡。在所述除蜡中，须定期更换更换三氯乙烯溶液，并根据污染情况随时更换三氯乙烯溶液；所述的更换周期为每30天；每次除蜡时间为4分钟；步骤2，水基清洗剂除油将零件置于浓度为5% 10%水基清洗剂中采用超声波清洗 1200s ;所述水基清洗剂的温度为60V 70°C ；步骤3，水喷洗将零件自动水喷洗至零件表面清洁；所述水喷洗的水温为室温；步骤4，热浸在温度为80°C的热水中浸泡600s ;检查零件表面水膜是否连续；若清洗后的零件表面水膜不连续，说明零件表面污物去除不充分，重新进行步骤I 步骤3，去除零件表面污物，直至零件表面清洁；若水膜连续，则进入步骤5 ;步骤5，吹去多余水份；用压缩空气吹去零件表面多余的积水，使零件表面无残留水份；步骤6，烘干把零件放在温度范围为120°C 130°C的烘箱内烘干至零件完全干燥； 步骤7，施加渗透液将零件浸泡在渗透液中；渗透液的浸泡温度为4. 4 38°C ;浸泡中，当室温为4. 4 10°C时，浸泡时间为15分钟；将零件放置在滴落台上进行滴落，滴落时间为15分钟；当室温为10 38°C时，浸泡10分钟，滴落10分钟；步骤8，去除渗透液在去除零件表面多余渗透液时首先在水温为10°C -40°C，水压O.IOMPa O. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留渗透液；将零件浸泡到浓度为6%-8%乳化剂中乳化；乳化时间为2分钟；乳化结束后，在水温为10°C 40°C，水压为O.IOMPa O. 27MPa的水中自动水喷洗120s，至零件表面无残留物；用无油干净的压缩空气，吹去零件表面多余的水分；所述压缩空气压力为O. IMPa O. 17MPa ；步骤9，烘干在温度为60°C _70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟；步骤10，显像将零件在显像粉中显像10分钟，使显像粉均匀覆盖在零件表面；通过压缩空气吹去零件表面多余的显像粉；步骤11，检验与评定所述检验与评定采用现有技术；将零件置于紫外灯下，所述紫外灯照度为1200 5000 μ ff/cm2 ;暗室中环境白光为O 20Lux ；步骤12，后清洗对零件进行后清洗，采用自来水冲洗2分钟；在温度为60V 70°C的热空气循环烘箱中烘干15分钟。
2.如权利要求I所述一种涡轮叶片渗透检测的方法，其特征在于，步骤2中所述水基清洗剂选用Ardrox 6333A清洗剂；步骤7中所述渗透液选用SHERWIN RC-77渗透液；步骤 8中所述乳化剂采用SHERWIN ER-83A乳化剂。
全文摘要
一种涡轮叶片渗透检测的方法，本发明在原有工艺的基础上，增加了三氯乙烯除蜡工艺，去除了蜡层残留对于渗透检测的影响；增加了热浸技术，进一步去除残留的蜡层；延长渗透时间，消除了低温环境对渗透液流动速度慢造成的影响，使渗透液充分覆盖叶片表面；零件表面清洗干净，检测背景符合要求，能够保证检测灵敏度。本发明弥补了现有技术中的不足，减少了检测的返工率，提高了叶片表面细微缺陷的检出率，同时以上方法可以为类似关键零件渗透检测制定工艺参数提供参考。
文档编号G01N21/91GK102980898SQ20121046792
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者王婵, 周嘉梁, 王晓滨 申请人:西安航空动力股份有限公司