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渗透探伤是一种利用液体的毛细管作用和固体染料在一定条件下的发光现象，检查零件表面开口缺陷的方法。其主要用于检查非松孔性材料零部件的表面开口缺陷，如钢、耐热合金钢、铝合金、镁合金和铜合金。将零件表面涂含荧光染料或着色染料的渗透液，经过一定时间，渗透液在毛细管作用下渗入零件表面开口缺陷；去除多余渗透液干燥，涂显像剂于零件表面，渗透液在毛细管作用下吸附在显像剂中，缺陷处的渗透液痕迹显示出缺陷。设备简单、灵敏度高，可检测出裂纹的方向和大概长度。

渗透探伤主要包含着色渗透探伤和荧光渗透探伤。渗透探伤一般在零件冷、热加工之后，表面处理之前，不适于探伤经过喷丸或喷砂处理的零件。

1.着色渗透探伤

着色渗透探伤是指在预先清洗干净的零件表面上涂上一层渗透液，再涂着色剂，通过着色剂显示缺陷的大小和形状的探伤方法。着色探伤时，零件表面上的油污、积炭、焊渣、锈蚀、漆层、氧化皮和镀层应清除干净，然后用汽油或丙酮清洗、擦干。涂上具有良好浸润性的渗透液，渗透液渗入缺陷的细缝，用清洗剂将表面多余的渗透液擦掉，立即涂上白色显像剂。显像剂的吸附性能强，经过一定时间，把缺陷中的渗透液吸附出来，并使其染色。由于红色渗透液与白色显像剂的颜色反差较大，同时显像剂被染色的面积比实际缺陷大而具有放大作用，缺陷的形貌和分布状态能清楚地展现出来。着色渗透探伤主要用于压气机一级叶片、压气机盘、涡轮盘、燃烧室外套和热电偶的裂纹探伤。

着色渗透探伤不受材料性质的限制，操作简单；对故障显现灵敏度高于荧光探伤，可发现深0.1 mm、宽0.004～0.006 mm的小裂纹；能发现露出表面的缺陷、表面裂纹、晶界腐蚀、表面气孔与砂眼。但不能保证发现发纹、折叠、机械划伤和宽度较大的缺陷。需保存零件缺陷的影像时，可用可剥性塑料覆盖防护。

2.荧光渗透探伤

荧光渗透探伤前清洁表面，将零件在荧光液中浸泡时间大于10 min，使荧光液渗入缺陷，取出的5 min内用温水冲洗掉表面荧光液，在槽中干燥后，向零件表面涂敷一层吸附能力极强的白色氧化镁粉，氧化镁粉将缺陷中的荧光液吸出，在紫外线照射下，缺陷处发出荧光，显现出缺陷的形状。其主要应用于附件机匣壳体、发动机外部支架等，图2-4-4所示为涂有渗透液的导向器，图2-4-5所示为在荧光下标记故障位置，图2-4-6所示为无荧光的零件图像。

荧光液主要分两类：一类是必须在暗室观察；另一类是有一定白光也能观察。对于没有清洗助剂的荧光液，用水冲洗会降低探伤灵敏度，由于发光强度低，必须在暗室紫外线照射下观察判断。荧光液在紫外线照射下发出青白光，人的眼睛对黄绿色光最敏感。

国内的Za.ZB和Ha.HB系列荧光液，含有白乳化型乳化剂，也可以加入后乳化型乳化剂。用水清洗时，将表面多余的渗透液清洗掉，提高了缺陷部分显示的清晰度。渗透性能好，尤其是紫外线照射下，其荧光强度是原渗透液发出的青白荧光的几十倍，大大提高了探伤灵敏度。在有一定白光的条件下能够清楚地观察到缺陷的显示，因此不一定要在暗室内观察，可用于机上检查或外场检查。

4.3.2　磁粉探伤

磁粉探伤是利用磁现象来检测铁磁材料零件表面及近表面缺陷的一种无损探伤方法。其主要用于探伤滑油喷嘴、离合器、发动机安装座、封严环、齿轮、传动轴和螺杆等零件。探伤时，先把零件加磁至磁化，往零件上浇灌磁悬液，若零件表面及近表面存在发纹、裂纹、非金属夹杂、分层和金属折叠等缺陷，缺陷部位就会形成泄漏磁场，泄漏磁场吸附和聚集磁粉，从而构成缺陷形状。

磁粉探伤可分为恒磁探伤与电磁探伤，发动机修理中常用电磁探伤。磁粉探伤设备可分为固定式和手提轻便式探伤机，固定式探伤机有的可以自动转一定角度，便于大型零件夹在探头上进行检查，图2-4-7所示为磁粉探伤机。手提轻便式探伤机，可以携带到大型零件或发动机上进行局部磁化、探伤。

磁粉探伤对零件表面要求：零件探伤前应清除油污、锈斑、毛刺、氧化皮、漆层和金属屑等脏物。若零件需发蓝、磷化、电镀等表面处理，应在表面处理前进行磁探。表面铬、镉镀层良好的返修零件需磁粉探伤时，覆盖层一般不应超过15 μm。零件周向磁化时，须将通电接触部位的非导电覆盖层除净后再进行通电。

磁粉探伤具有显示直观、检测灵敏度高、适应性好、效率高和成本低的特点。磁粉直接附着在缺陷位置，能直观地显示缺陷的形状、位置和大小，可大致判断缺陷的性质。磁粉在缺陷上聚集形成的磁痕具有“放大”作用，可检测的最小缺陷宽度可达0.1 μm，能发现深度约0.01 mm的微裂纹，图2-4-8中的亮光处为紫光照射下的缺陷。磁粉探伤几乎不受零件大小和几何形状的限制，综合采用多种磁化方法，能检测零件的各个部位。采用不同的检测设备，能适应各种场合的现场作业。磁粉检测设备简单，操作方便，检测速度快，经济性好。

磁粉探伤的缺点是只适用铁磁性金属材料，如碳钢、合金结构钢等，不适用铜、铝、镁、钛和奥氏体不锈钢等非铁磁性金属材料，不能探伤检查用奥氏体钢焊条焊接的铁磁性零件及其焊缝。只能用于检测零件表面和近表面缺陷，不能检出埋藏较深的内部缺陷，可探测的内部缺陷埋藏深度一般为1～2 mm。对于很大的缺陷，检测深度可达10 mm，难以定量缺陷的深度。通常都用目视法检查缺陷，磁痕的判断和解释需要有一定的技术经验和素质。

4.3.3　射线探伤

射线探伤是利用X光的穿透性，X光穿过零件时，因被材料吸收和散射，强度发生衰减。衰减程度与材料的性质和厚度有关，密度或厚度越大，衰减越大。若被检零件有孔洞等缺陷，透过缺陷处的射线强度就大，进而使射线胶片相应处的曝光量增多，暗室处理后呈现出较黑的缺陷影像，从而达到检验零件内部质量、确定缺陷大小及形状的目的。

射线探伤能准确、可靠和直观地显示材料内部缺陷，可对缺陷定量、定性和定位。能显示制作材料成分的明显变化，显示结果为永久性记录。可显示密封组合件的内部结构。射线探伤的缺点：较难检测与射线方向垂直的面型缺陷。探伤设备投资大，检测过程较复杂，周期较长，需要严格的防护措施。

射线探伤对零件表面的要求：铸造零件应无砂粒、氧化皮、毛刺等并要除去漆层和油污；焊接零件均须吹砂，除去氧化皮和漆层油垢等；凡经修整补焊后的零件，重复X光探伤透射范围不应小于补焊处尺寸的两倍，补焊处的熔焊金属与基体之间一般应打磨平滑。

射线探伤主要用于检查零件的内部缺陷，如内部裂纹、气孔、夹杂、偏析、锈蚀和焊缝等，附件机匣和焊接修理类零、部件。但X光探伤不能发现烧伤、过热和折叠等缺陷。X光探伤设备按结构可分为两类，一类是固定式，另一类是便携式。便携式X光机越来越广泛应用于发动机零、部件原位检查。

常见的射线探伤缺陷胶片形状：裂纹：锯齿形黑线条；腐蚀：无规则、边缘不整齐的斑点、块状；外来物：呈现物体原状，易于识别；气孔：呈圆形或椭圆形，也有不规则的；夹杂：球状、块状或其他不规则形状。

4.3.4　超声波探伤

超声波探伤是利用高频声波与零件相互作用，声波遇到不同弹性介质反射或穿透来寻找产品中的缺陷。利用声反射或穿透能量的大小来判断缺陷的大小。利用声波在介质中传播至缺陷所需的时间来测定缺陷的位置。

超声波探伤灵敏度高，穿透能力强，设备小巧，易于实现自动化，可及时知道探伤结果。其可用于探伤金属、非金属和复合材料零件，常用于检查轴、锻压件、涂层与基体金属的结合质量、压气机盘以及涡轮叶片的厚度等。对确定内部缺陷的大小、位置、取向、埋深和性质等参量较之其他无损方法有综合优势。测量时，仅需从一侧接近零件，设备轻便便于携带，对人体及环境无害，可做现场检测。所用参数设置及有关波形均可储存供以后调用。检测涂层与基体金属的结合性时，先用校准试块调整仪器，再用探头检测基体金属无涂层的部位，调节仪器的灵敏度，最后检测结合性。

超声波探伤对零件表面的要求，被测零件表面粗糙度最好能达到Ra=0.5 mm。在难以达到此要求时，应除掉零件表面的氧化皮、锈蚀、斑痕等不利于探伤的障碍物，也可利用砂轮或砂纸等进行打磨，以便能达到表面粗糙度Ra=0.3 mm左右精度。遇到粗糙度不好的情况，除用打磨的方法外还应采用其他方法予以补救，如提高仪器灵敏度，加浓黏合剂、降低探头的移动速度等，图2-4-9所示为超声波探伤。

超声波探伤是声学的具体运用，还有一定的局限性，不能完全代替其他探伤方法。特别是对缺陷性质、大小的判断要靠脉冲波推断，是间接的判断方法，要求做大量的对比试验。对试件形状的复杂性有一定限制，对操作人员的经验有一定要求，一般需用耦合剂。

4.3.5　涡流检测

涡流检测主要是利用涡流效应，当载有交变电流的检测线圈靠近导电零件时，由于线圈磁场的作用，零件会感生出涡流。涡流的反作用使检测线圈的阻抗发生变化，涡流的大小、相位及流动性受到试件导电性能等影响。因此，通过测定检测线圈阻抗的变化或线圈上感应电压的变化，得到被探伤零件有无缺陷的结论。

涡流探伤常用于探伤材料和零件的裂纹、折叠、气孔和夹杂等缺陷，如涡轮叶片的前缘尾缘、涡轮盘、压气机一级盘和直升机桨毂等；可测量材料的电导率、磁导率、晶粒度、热处理状况、材料的硬度和尺寸等；也可用于测量金属材料上的非金属涂层、铁磁性材料上的非铁磁性材料涂层和镀层的厚度等。涡流检测与其他无损检测方法相比，不需要耦合剂，与零件既可接触也可不接触；对管、棒、线材易于实现检测自动化；能在高温、高速下进行检测；能进行多种测量，能监控疲劳裂纹；设备简单、操作方便、速度快、成本低以及能在装配状态下对机械装置进行检测。

但涡流检测只适合导电材料表面和近表面的检测；难以判断缺陷的种类、形状和大小；干扰因素较多，需要特殊的信号处理技术；对几何形状复杂的零件进行全面检查时，检查效率低。

4.3.6　电位探伤

电位法又称微电阻法或四探针法。在被测零件上放置固定距离的4根探针，由外电路供给外端两根电流探针以一定的直流电流，则中间两根电压探针间就有一个直流电压差；与这两根探针连接的检流计上便有一定的指示值。若其间有裂纹，就改变了电力线方向，该电压增大，检流计的指示也偏大。这样，被测件的裂纹便能检查出来。

电位探伤用于发现零部件内氧化、夹杂、锈蚀、积炭和非导电层之类物质的裂纹缺陷，适宜检查金属材料的应力腐蚀裂纹等缺陷。如涡轮盘榫槽、榫齿裂纹；螺钉、螺栓及火焰筒燃油喷嘴的应力腐蚀裂纹；大于0.6 mm的裂纹；发动机组装状态下的涡轮盘榫槽检查。无损探伤越来越广泛地应用于发动机故检，表2-4-1所示为无损探伤灵敏度参考值。

4.3.7　孔探仪探伤

一般的孔探检测是指将发动机内部零部件的表面图像传输至外部平台，目视检查是否有故障。其主要用于不分解发动机检查发动机内部的气流通道零部件和其他检测可达性较差的零部件，如压气机、涡轮、燃烧室、加力燃烧室、燃油喷嘴、空气导管和附件内部等。

使用孔探仪检查发动机内部状况，操作灵活、方便、色彩逼真、图像清晰，结果直观、准确且简单易行，能够尽早发现发动机内部部件的损伤，有利于将安全隐患排除在萌芽阶段。避免了分解发动机和相应的发动机装配、运输等费用以及不必要的飞机停运损失，减少了维修成本。不同的探头直径确保了对零、部件的不同空间进行有效的检查，通过与计算机连接实现了对检测画面的采集、录像、储存、冻结、放大、对比等功能。孔探仪探伤是发动机修理质量控制与维护检查不可缺少的检测工具。图2-4-10所示为孔探仪伸入压气机内部检查叶片、压气机盘等的故障，图2-4-11所示为孔探仪检测发动机。

4.3.8　探伤实例

以渗透探伤为例：

预清洗去除妨碍和影响渗透探伤灵敏度的各因素。将去氧化层、表面漆层和防锈油等杂物的零件放入预洗槽；然后用清水冲洗清洗液，干燥零件，使残留在缺陷处的水分蒸发掉，冷却至室温。对于局部渗透探伤的清洗范围应大于直径25 mm的区域。

对小尺寸零件可和标准件一起放入后乳化渗透液中浸涂。渗透液保持一定温度，零件的渗透总时间等于零件浸入渗透液的时间加上渗透液的滴落时间，控制好零件在渗透液里的时间。渗透完成后规定时间内完成乳化、干燥和显像等工序。零件渗透完后不能停留过久，以避免渗透剂干结于零件表面。

使用规定温度和压力的水冲洗渗透液，保持喷头和零件的适当距离。注意不要过度清洗渗透液，防止前面的工序失效。清洗的目的是去除零件表面大部分的多余渗透剂，移动或翻动零件使其表面上的水滴干净，也可以采用吸水材料吸干或用清洁干燥的压缩空气吹干，压缩空气的压力不能过大。

放入亲水性乳化剂中乳化，施加乳化剂时不要翻动或搅动零件表面的乳化剂。去乳化剂前先预水洗，乳化后终水洗。

在一定温度下将零件干燥，时间以零件表面干燥为宜。

使用喷粉机器喷洒显像剂，未喷上的部位，可以人工补喷，喷好后显像剂保留一定时间。

根据需要选择暗室或白光环境下检测，白光照度应大于（[0-9]+）（[0-9]+）　lx。在暗室内的紫外灯照射下，零件及试件的缺陷显示出来。使用特殊铅笔对缺陷进行标记，并填写零件探伤情况记录。为提高着色精度，进入暗室适应环境大于1 min后开始检测。

使用含防锈油的水液去除零件表面残留的渗透液和显像剂。

发动机的修理过程，须在专职过程检验的监督下进行工作，以确保发动机的维修质量和效率。专职过程检验必须对所监督的工序内容明白、清晰，熟练掌握所监督的工作内容。专职过程检验的职责如下：

（1）核对发动机、部件及附件履历表信息，检查卷宗有无漏签。

（2）对装配过程的关键工序进行监督、复查，对关键尺寸进行检验性测量，检查零部件外观，复查保险是否打齐、预留的导管间隙等。

（3）监督装配程序的合法性、操作的规范性，有权制止不合法、不规范的行为，如零、部件不齐或者零、部件的文件资料不齐，则不应该开展下一步工作。

（4）使用相应工步的工具定期抽查螺母、螺栓的拧紧度。

（5）对产品质量负有主要的监督责任。

故检工作的好坏不仅影响发动机的修理质量，而且对扩大修理项目，节约航材，降低成本，技术积累均有重要作用。通过故检，掌握零件的技术状态，对相关零件悬挂故检结果标签。统计零、部件及发动机的故障发生规律，分析故障的产生原因，找出零件的薄弱环节，提出针对性的修理或改进设计建议，提高修理质量。因此，要求故检人员具备一定的专业理论和实践基础，时刻保持认真负责、严格把关和精益求精的工作态度。

1.故障检验的目的、内容和结论是什么？方法有哪些？

2.故障检验的依据是什么？故障检验的依据是一成不变的吗？为什么？

3.为什么要求故障检验人员正确理解和掌握故检标准？意义有哪些？

4.如何理解故障检验标准的“严”和“紧”？应当如何执行故障检验标准？

5.故检时，常见的测量项目和内容有哪些？

6.故检后的零件常用标记工具是什么？是否可以用普通铅笔或签字的中性笔？为什么？

7.故检后的零件标记位置、技术要求和注意事项有哪些？

8.常见的无损探伤故障检验方法有哪些？

9.如何正确理解故检方法？选择故检方法主要考虑哪些要素？

10.常用的清洗剂有哪些？这些清洗剂有什么特点？可以用于清洗航空发动机上的哪些零件？

11.故检后报废的零件和可修的零件是否可以一起存放，可以一起存放和不可以一起存放的理由分别是什么？

12.某刚进厂的新员工，被安排在专职检验岗位工作，如何才能做好专职检验工作？

13.孔探仪的作用是什么？在航空发动机的维护、检查和修理工作中有何应用？

二、拓展训练题

1.给航空发动机齿轮、轴承、轴、钛合金叶片、钢叶片、附件机匣、薄壁（体积较大）机匣、导管、油针等零、部件选择故检方法，并详细列出选择这种故检方法的原因以及可以检查的故障。

2.为图2-4-12的火焰筒选择故检方法，并说明为什么选择这种故检方法，以及写出故检的主要步骤内容。

3.什么情况下需要对涡轮叶片、压气机后几级叶片进行硬度测试？使用什么仪器测量硬度？测量叶片的硬度需要注意哪些事项？

4.现代的航空发动机，使用了越来越多的复合材料。查阅相关资料，清洗复合材料时，需要注意哪些事项？大修时，航空发动机上常用的复合材料使用什么清洗剂进行清洗？

5.参考本任务知识点，查阅相关资料，编制某型航空发动机零、部件的渗透工卡。

6.参考上文知识点，查阅相关资料，编制某型航空发动机火焰筒的故检工卡。

7.如图2-4-13所示，某型航空发动机的一薄壁圆形零件上，涂了一层涂层，使用什么方法进行探伤？探伤过程中需要注意哪些事项？如何提高结果的准确性？

阅读以下教学案例，结合本任务所学习的专业知识和技能，从保障生命安全、保障财产安全、安全操作与劳动保护、工作规范、严格按照维修手册中要求的程序进行每一步操作，绝不偷懒省略步骤、不抱侥幸心理、遵章守纪的职业素养和工作习惯等。按照“三全育人”的要求，分析其中需要反思的内容，提出改进措施，并编写一篇读后感。

一天，某型飞机在白云机场进行定期维修。机械师对照工具清单，将领取的工具包清点后，根据工作单开展维护工作。工作过程中没有清点工具，工作完成后，清点工具，发现缺少多用螺钉旋具的刀头，也想不起来放在什么地方，在工作区域快速地找了一遍仍然没有找到。于是在旁边的水泥地缝里找了一个生锈的刀头，作为配套工具放入工具包。他心里想：没有找到原工具的刀头，工具不齐不能合理解释。只要工具齐全了就可以还工具，结束维护工作。并没有进一步去想会不会影响运行，也并没有将此事上报上级。

完成了所有的维护工作后，发动机进行地面试车，出现异响。停车检查，发现前几级压气机叶片被打坏。经事故调查，是多用螺钉旋具的原刀头造成了前几级压气机叶片损坏，导致了这起中等安全事故。