滲透(tou)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)是一種(zhong)利用毛(mao)細(xi)現(xian)象檢(jian)(jian)測(ce)(ce)表面(mian)開口缺陷(xian)的(de)無損檢(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)法，其(qi)中，熒光(guang)(guang)滲透(tou)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)法在(zai)民用航空行(xing)業中的(de)應用較為廣泛。熒光(guang)(guang)滲透(tou)液中溶(rong)有熒光(guang)(guang)染料，檢(jian)(jian)測(ce)(ce)時在(zai)黑光(guang)(guang)燈下觀察，熒光(guang)(guang)顯示(shi)和背景(jing)之間的(de)對比率可達到300:1以上，相(xiang)對于著(zhu)色滲透(tou)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)，擁有更(geng)高的(de)對比率，可獲得更(geng)高的(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)靈(ling)敏度，因而更(geng)適(shi)合檢(jian)(jian)測(ce)(ce)細(xi)微(wei)的(de)疲勞(lao)裂紋等(deng)缺陷(xian)。

在(zai)某型APU（輔助(zhu)動(dong)力(li)裝(zhuang)置）的滲(shen)透檢測(ce)(ce)中，廠家指導建議為I-A/B/D（熒光滲(shen)透檢測(ce)(ce)+水(shui)洗型/親油(you)后(hou)乳化(hua)(hua)型/親水(shui)后(hou)乳化(hua)(hua)型），檢測(ce)(ce)靈敏度等級為2，3級。

時間參數(shu)

時(shi)間(jian)是(shi)滲透檢測工藝的重要(yao)參數。滲透檢測的每一步都有相應(ying)的標(biao)準時(shi)間(jian)規(gui)定。不僅如此，時(shi)間(jian)參數是(shi)檢測工作的重要(yao)計量(liang)依據，直接影響到整體(ti)進度的把控。

滲(shen)透時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)是指(zhi)從施加(jia)滲(shen)透液(ye)(ye)到開始去除之間(jian)(jian)的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)。滲(shen)透時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)又(you)稱接觸時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)或停留時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，根(gen)據(ju)所(suo)檢測材料的(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)、要求(qiu)發現的(de)(de)缺(que)陷不(bu)同(tong)(tong)，滲(shen)透時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)長短也會(hui)不(bu)同(tong)(tong)。對(dui)于細微的(de)(de)應(ying)力腐蝕裂紋，滲(shen)透時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)甚至可以長達2小時(shi)(shi)(shi)。采用浸涂法施加(jia)滲(shen)透液(ye)(ye)時(shi)(shi)(shi)，還應(ying)包(bao)括(kuo)排液(ye)(ye)所(suo)需的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)（滴(di)落時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)）。

在(zai)許(xu)多標(biao)準中(zhong)，滲透時間(jian)(jian)不(bu)應(ying)少于10分(fen)鐘，在(zai)某型APU的廠(chang)家建議(yi)中(zhong)，靜止(zhi)件的滲透時間(jian)(jian)不(bu)應(ying)少于10分(fen)鐘，旋轉件的滲透時間(jian)(jian)不(bu)應(ying)少于20分(fen)鐘。

在乳(ru)化(hua)和去除(chu)步驟中，時(shi)間的掌握更(geng)為重要。為了*去除(chu)表面多余(yu)的積(ji)存滲(shen)透液而不(bu)影響(xiang)到滲(shen)入(ru)缺陷內的滲(shen)透液，乳(ru)化(hua)和去除(chu)的時(shi)間必須(xu)嚴格控制。原則上，親(qin)油型乳(ru)化(hua)劑的乳(ru)化(hua)時(shi)間控制在2分(fen)(fen)鐘之內，親(qin)水型乳(ru)化(hua)劑的乳(ru)化(hua)時(shi)間控制在5分(fen)(fen)鐘以內。時(shi)間過(guo)短或(huo)過(guo)長會(hui)造成清洗不(bu)足引(yin)起的背景顯示過(guo)多或(huo)過(guo)度清洗引(yin)起的無法顯示缺陷等情況。

干(gan)(gan)燥(zao)(zao)步驟中，為防(fang)止滲透液(ye)在缺陷中干(gan)(gan)涸(he)而無法被顯像劑吸出，干(gan)(gan)燥(zao)(zao)時間越短越好，一般(ban)規定不超過10分(fen)鐘(zhong)。

顯(xian)(xian)像(xiang)步(bu)驟(zou)中，為了吸出缺陷中的(de)滲透液形(xing)(xing)成缺陷圖像(xiang)顯(xian)(xian)示，又為了防止(zhi)吸出的(de)顯(xian)(xian)像(xiang)劑過(guo)多而產生模糊變形(xing)(xing)的(de)顯(xian)(xian)示從而影響檢測人員的(de)觀察判斷，顯(xian)(xian)像(xiang)時(shi)(shi)間也(ye)需嚴格控制。根據顯(xian)(xian)像(xiang)劑的(de)不(bu)同，顯(xian)(xian)像(xiang)時(shi)(shi)間也(ye)不(bu)同。

溫度參(can)數(shu)

溫度參數經(jing)常與滲透時間(jian)參數關聯。依照 ASTM E1417-2016 《滲透試(shi)驗的標準實施規程》 規定，一(yi)般將溫度控制在4~52℃，清洗(xi)時水溫應在35℃以下，干燥(zao)時溫度不應超(chao)過(guo)71℃。

低溫的問題存在

雖然(ran)關于(yu)溫(wen)度(du)參數的(de)(de)(de)標準和(he)指導建(jian)議通常給出溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)上(shang)下限范圍，但在(zai)(zai)實際工作(zuo)中(zhong)，除非干燥箱失控，很難超過(guo)溫(wen)度(du)上(shang)限，超溫(wen)的(de)(de)(de)情況(kuang)不容易發生。然(ran)而(er)，在(zai)(zai)開放式(shi)廠房和(he)不具(ju)備供暖設施的(de)(de)(de)生產檢(jian)測(ce)區(qu)域，冬季卻可能(neng)低(di)(di)(di)于(yu)檢(jian)測(ce)要求的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)。從成都有(you)記錄的(de)(de)(de)氣象上(shang)看，冬季時(shi)低(di)(di)(di)溫(wen)可低(di)(di)(di)至0~3℃。雖然(ran)一般滲(shen)透(tou)檢(jian)測(ce)槽內都有(you)加熱(re)裝(zhuang)置，提供滲(shen)透(tou)液和(he)清(qing)洗用水的(de)(de)(de)加熱(re)，但在(zai)(zai)占據(ju)滲(shen)透(tou)步驟(zou)大部分時(shi)間的(de)(de)(de)滴落過(guo)程(cheng)，受(shou)檢(jian)零件懸在(zai)(zai)空中(zhong)，仍舊暴露在(zai)(zai)低(di)(di)(di)氣溫(wen)環境(jing)中(zhong)。

低氣溫的影響

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) 低溫可能(neng)會影響染料在載液(ye)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) 環境溫度(du)降低(di)會影(ying)響滲透液的(de)分子熱運(yun)動能力和密度(du)，改(gai)變其(qi)表面張力，進而影(ying)響其(qi)對開口缺陷的(de)潤濕性。

(3) 低(di)溫也會削弱顯像(xiang)劑(ji)的(de)毛細管效應，因為(wei)低(di)溫可能影響濕式顯像(xiang)劑(ji)的(de)干燥速度、干式顯像(xiang)的(de)吸附(fu)能力等。

(4) 低溫會直接影響(xiang)滲(shen)(shen)透液的黏度，從(cong)而影響(xiang)滲(shen)(shen)透液在缺陷(xian)內的滲(shen)(shen)透速度。

滲(shen)(shen)透液的滲(shen)(shen)透速率(lv)常用(yong)動態滲(shen)(shen)透參量來(lai)表征。它反映的是受檢(jian)工件浸(jin)入(ru)滲(shen)(shen)透液所(suo)需時(shi)間（即停留時(shi)間）的長短(duan)。

動(dong)態滲透參量K可用(yong)公式表(biao)示為：K=αcosθ/η（α為表(biao)面張力系數；θ為接觸角；η為黏度)。

黏度變高，即η值變大，動(dong)態滲(shen)透(tou)參量K就會相應(ying)變小，滲(shen)透(tou)速度變慢，在原(yuan)本時間(jian)內(nei)，滲(shen)透(tou)液(ye)的滲(shen)入量會減少。

一般(ban)應對手段

在沒(mei)有條件改(gai)變整體檢測環境溫度(du)的時候，應對措施如下：

(1) 將工(gong)件和(he)滲透(tou)液等(deng)都加熱到一個較高(gao)的溫(wen)度，留(liu)有一定的降溫(wen)余量，使得(de)在滲透(tou)時(shi)間內，整體溫(wen)度保(bao)持在可接受的范圍(wei)內。

(2) 通過靈敏度試塊驗證滲(shen)透材料的低溫性(xing)能，通過延長(chang)滲(shen)透時間等工(gong)藝調整(zheng)，保證滲(shen)透檢測(ce)的靈敏度。

例如：某型APU的廠(chang)家指(zhi)導工藝(yi)里提(ti)出，在必要情況下(xia)(xia)，可將零件(jian)(jian)加熱到40℃。有(you)文(wen)獻指(zhi)出，當試(shi)驗溫度為2.2℃時，超出部分滲(shen)(shen)透材料保(bao)持(chi)物理(li)性(xing)能的溫度極限，使(shi)得在低溫試(shi)驗條件(jian)(jian)下(xia)(xia)，滲(shen)(shen)透材料的性(xing)能差異great，此(ci)時延長滲(shen)(shen)透時間對提(ti)高低溫下(xia)(xia)滲(shen)(shen)透檢測的靈敏度沒有(you)作用。

加 熱(re) 裝 置(zhi)

小(xiao)零(ling)(ling)件進(jin)行無損檢(jian)測(ce)時(shi)已經是處于清洗(xi)過后、干燥(zao)潔凈的(de)狀態，無須重復清洗(xi)、干燥(zao)和加熱(re)(re)(re)(re)(re)。將滲透(tou)(tou)(tou)液加熱(re)(re)(re)(re)(re)到40℃左右的(de)狀態，耗費時(shi)間和電力。由于依靠滲透(tou)(tou)(tou)液加熱(re)(re)(re)(re)(re)零(ling)(ling)件間接延長了(le)(le)滲透(tou)(tou)(tou)時(shi)間，且APU零(ling)(ling)件較(jiao)小(xiao)、散熱(re)(re)(re)(re)(re)性好，在(zai)滴落過程(cheng)中降(jiang)溫(wen)也較(jiao)快，給溫(wen)度(du)把控增添(tian)了(le)(le)不確定性，故四川川航航空(kong)發動(dong)機(ji)維修工(gong)程(cheng)有限(xian)責(ze)任公(gong)司(si)的(de)檢(jian)測(ce)人(ren)員設計(ji)了(le)(le)一(yi)個局部保(bao)(bao)溫(wen)罩(zhao)，使得加熱(re)(re)(re)(re)(re)滲透(tou)(tou)(tou)液的(de)時(shi)間縮短，能保(bao)(bao)證局部溫(wen)度(du)適宜(yi)。同時(shi)，通(tong)過加熱(re)(re)(re)(re)(re)局部空(kong)氣(qi)來保(bao)(bao)證滴落環境的(de)溫(wen)度(du)，可以降(jiang)低(di)滲透(tou)(tou)(tou)液的(de)加熱(re)(re)(re)(re)(re)要求，電力需(xu)求更低(di)，時(shi)間要求更短，節能而高(gao)效。

保(bao)溫(wen)罩外部采用(yong)隔(ge)熱材料(liao)，內(nei)(nei)層使(shi)(shi)用(yong)導(dao)熱材料(liao)雙層制作(zuo)。下(xia)(xia)部設有(you)(you)(you)卡(ka)槽，接(jie)卡(ka)在滲透檢(jian)測(ce)槽上(shang)。一邊外側(ce)開(kai)孔，可接(jie)電(dian)(dian)吹風。對(dui)面(mian)內(nei)(nei)側(ce)開(kai)孔，使(shi)(shi)熱風在保(bao)溫(wen)罩內(nei)(nei)行進一段路程(cheng)，加熱內(nei)(nei)側(ce)傳熱層的同時(shi)，減緩速(su)度(du)再(zai)入(ru)罩腔內(nei)(nei)。由(you)于(yu)空間體積較小，要(yao)求提升的溫(wen)度(du)不必很高，且有(you)(you)(you)保(bao)溫(wen)層保(bao)溫(wen)，故用(yong)電(dian)(dian)吹風等加熱裝置即(ji)可達到(dao)要(yao)求。對(dui)面(mian)進風，保(bao)證了(le)熱風不會直吹零件(jian)且風力適(shi)(shi)中。內(nei)(nei)出(chu)風口有(you)(you)(you)濾網(wang)濾塵，上(shang)方留孔，可插溫(wen)度(du)計，方便隨時(shi)讀數和腔體透風，從(cong)而在相對(dui)節(jie)約能(neng)耗的同時(shi)，保(bao)證了(le)在滴落時(shi)間內(nei)(nei)，檢(jian)測(ce)溫(wen)度(du)整體在合適(shi)(shi)的范(fan)圍內(nei)(nei)。加熱罩結構如下(xia)(xia)圖所示(shi)。

加熱保溫(wen)罩結(jie)構示意

結語

以上分析了影(ying)響滲透檢測效果(guo)的幾種因素，包括(kuo)時間，溫(wen)(wen)度等，重點指出(chu)低(di)溫(wen)(wen)環境(jing)對檢測效果(guo)的影(ying)響，并(bing)給(gei)出(chu)應(ying)對方案。檢測人員設計制(zhi)作的局(ju)部保溫(wen)(wen)罩，解決(jue)了在(zai)不具備整(zheng)體控溫(wen)(wen)環境(jing)的條件下，進(jin)行滲透檢測的問題(ti)，可供(gong)同行參考。