航空发动机修理第十章故障检测.ppt

1、第十章 故障检测,第一节 故障总则,故障检验是通过目视、无损擦伤或测量等手段检查零件或组合件使用后的故障情况鉴定故障性质和损伤程度，作出机件的可修。停修或报废结论，并对机件的下一部如何处置（如送某单位修理，送何的好坏，不仅影响到发动机质量，而且对扩大修理，节约航材，降低成本，积累资料，提高技术，改进发动机等方面都有重要作用。,正确的理解和掌握故检方法，也是正确的掌握宽严标准的一个重要方面，因为机件往往不是绝对没有故障，因面，需要恰当掌握允许存在故障的程度，如裂纹，用目视，510倍放大镜和显徽镜等所能见到的是不一样的。显微镜所能见到的，510倍放大镜不一定能见到；510倍放大镜能见到的，目视不一

2、定能见到。因此工艺规程规定了故检方法。,降低标准容易出问题，比较好理解，为什么不能提高标准呢？也就是说为什么见到裂纹还可以用呢？这是因为任何裂纹都有个发展过程，而裂纹的发展速度随机件材料、结构和受力大小、工作状态等不同而不一样，有的裂纹发展较快，有的裂纹发展很慢。发动机单次使用寿命是确定了的，假如说是200小时，则要求我们修理后能保证在200小时以内无故障，只要肯定某种裂纹在200小时以内不会出问题，并且有一定的保险系数，那我们就可以放心的使用，在下次裂纹有发展后，再修理。,所以故检工人在进行故检时，对故障情况，要在机件上用塑料铅笔进行标注（注意不要用普通铅笔划，以免造成电腐蚀），并作好卷宗记

3、录和必要的原始记录，使用结论和处理方法明确，修理加工单、停修件上挂的卡片，要填写得真实清楚，能说明问题，并随机件周转。,故检时，报废的机件和停修件，标志要明显，统一（搬用红漆写字），登载要清楚，停修件要妥善保管，不得乱掉乱放，注意防腐和防锈，因停修件是属于待研究、待结论的机件，如果保管不当，当机件作出可修或可用结论时，早巳损坏，则失去停修意义造成浪费。对废品也必须加强管理。不要将废品混入可用品之中，造成事故。 故检工作比较费眼睛，个别工种（如荧光），还对眼睛有害。因此故检工人要注意保护眼睛，工作时，亮度要适当，并坚持做眼保健操。,目前在发动机故检中，常用的方法有无损探伤和技术测量两类，下面选择

4、生产中常用的予以简要介绍。不作为故检工序中的使用方法。或只有个别情况下才用的方法，都不在这里介绍。凡在其它工序中需用的，将在其它工序中介绍，如密封试验、性能试验等。,第二节 常用故障检测的方法,一、目视法 1、目视检查 目视检查是最基本的检查方法。工厂里规定的“目视检查”是指不用任何仪器和工具，单纯凭眼睛看。目视检查一般用于宏观检查，检查机件的外形故障，如变形、断裂，掉块、掉漆、掉镀层、腐蚀、过热变色，硬皮以及较明显的裂纹和磨损等。,2、放大镜检查 放大镜检查是利用放大镜弥补视力不足，检查裂纹，磨损等故障。放大镜有手拿的5、10、15等低倍放大镜，也有可调不同倍数的双管放大镜、双管放大镜的双管

5、用于眼睛观察，机件放在物镜下的工作台上有调整机构调整焦距，达到视物清晰。双管放大镜在工厂或医院化验室都有，用得很普遍。但它的视物面积很小，检查效率低，放置机件的工作台很小，大机件、大面积检查难以进行。而且长期检查，眼睛容易疲劳，因而使用受到限制，目前工厂一般用以检查涡轮叶片或重要的螺钉等。,3、腐蚀检查 用腐蚀液涂在机件表面上，或将机件浸入腐蚀液中，机件经腐蚀并清洗后，呈现金属光泽，而故障处由于接触腐蚀掖的面积大，表面故障处得到扩张，加工表面的精度破坏比无故障处重，而故障处底部清洗时不能清洗干净，仍呈黑色，所以在腐蚀后，在金属光泽的表面出现黑条或黑点，就是故障处，然后用放大镜观察其形状和大小。

6、,由于不同的材料抗腐蚀的能力不同在采用腐蚀方法检查前，要弄清楚机件材料的性质。如不锈钢lCr18H9Tl，抗腐蚀性能好，一般不采用腐蚀检查，钢材一般较耐碱而不耐酸，腐蚀剂宜用酸性，如盐酸、硝酸、硫酸；一般较耐酸而不耐碱，腐蚀剂宜用碱性，如氢氧化钠等。,二、测量法 用测量几何尺寸的方法，检查机件的磨损、变形和配合是否符合修理工艺规定的范围，以确定其合格、可修和停修、报废，是故检中常用的方法。在修理厂一般进行下面几个方面的测量： 1、测量配合 测量配合，也就是检查机件使用后紧度与间隙的改变情况。,2、检查几何尺寸 检查机件的几何尺寸及其偏差 3、检查形状精度 检查测量面的粗糙度。 粗糙度是与标准件

7、比较，不属测量，但粗糙度不高，影响精度，影响测量，所以粗糙度一般在测量时检查。,机件测量时，测量部位应无毛刺、锈蚀和脏物，以避免测量失真，当测量直径时，最少应测量四点，即按“+”字形测两个位置，然后取平均值。零件的锥度、椭圆度、棱度、鼓度等无特殊规定时，一般按零件尺码的容差计算，即在容差范围内就合格。,三、实验法 1、硬度测量试验 用硬度计测试硬度。通过硬度的改变，判断材料在超温后是否引起了质的变化。硬度是材料机械性能中的一个指标，在一定程度上能反映金属材料所处的热处理状态，当发动机出现喘振或超温时，涡轮叶片、涡轮盘和压气机后几级叶片可能因温度高发生材料的组织转变，因而有测试硬度的必要。,测试

8、硬度的位置一般选择在温度最高的部位或能代表温度最高部位材料情况的某些非危险区，测试硬度避开危险区是防止硬度计压印成为裂纹的疲劳源，引起机件出问题。为了检验准确，测试硬度前，应将机件上的积碳除掉，并用砂布打光，测试硬度的点应错开，不要在同一截面上，以免减弱了过多的强度。为了准确，一般要测试几个点，计算其平均值。,2、拉、压试验 拉、压试验是机械性能强度试验。如果发现机件变形、变色或一些不正常的现象，可进行拉、压试验，确定其机件工作的可靠性，作出报废、修理或继续使用的结论。 3、密封试验 所有的密封结合面，修、装完毕后都要进行密封试验。,第三节 无损探伤,一、着色探伤 着色（渗透）探伤的基本原理是

9、利用毛细现象使渗透液渗入缺陷，经清洗使表面渗透液支除，而缺陷中的渗透残瘤，再利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中残瘤渗透液而达到检验缺陷的目的。,影响着色（渗透）探伤灵敏度的主要因素有： A.渗透剂的性能的影响； B.乳化剂的乳化效果的影响； C.显像剂性能的影响； D.操作方法的影响; E.缺陷本身性质的影响,2、应用范围 着色探伤不受材料性质的限制，操作简单，灵敏度高，适用于修理工作探伤。 对故障显现灵敏度高于荧光探伤，可发现深0. Imm、宽0.0040. 006mm的小裂纹。 只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。 不能保证发现以下缺陷： 发纹、拆叠、机械划伤、宽

10、度较大的缺陷。 若需将零件缺陷的影像保存下来，可用可剥性塑料涂刷。,3、零件表面上的脏物（如煤油、滑油、积炭、锈斑以及焊缝上的焊渣）、漆层、氧化皮和镀层必须清除干净，然后用汽油或丙酮清洗、擦干。,二、磁粉探伤 将待测物体置于强磁场中或通以大电流使之磁化，若物体表面或表面附近有缺陷（裂纹、折叠、夹杂物等）存在，由于它们是非铁磁性的，对磁力线通过的阻力很大，磁力线在这些缺陷附近会产生漏磁。当将导磁性良好的磁粉（通常为磁性氧化铁粉）施加在物体上时，缺陷附近的漏磁场就会吸住磁粉，堆集形成可见的磁粉迹痕，从而把缺陷显示出来。,2、应用范围 适用于铁磁性材料的零件。 能发现零件表面和近表面的以下几种缺陷：

11、 发纹、裂纹、非金属夹杂、分层和金属折叠。 用奥氏体钢焊条焊接的铁磁性零件其焊缝不能用磁粉探伤检查。,3、对零件表面要求： 送检零件应清除油污、锈斑、毛刺、氧化皮、漆层和金属屑等脏物。 若零件需发兰、磷化、电镀等表面处理，应在表面处理前进行磁探。表面铬、隔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微米。 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。,三、荧光探伤 将溶有荧光染料的渗透剂渗入工件表面的微小裂纹中，清洗后涂吸附剂，使缺陷内的荧光油液渗出表面，在紫外线灯照射下显现黄绿色荧光斑点或条纹，从而发现和判断缺陷的方法。荧光探伤应属于液体渗透探伤。荧光探伤用来检

12、验零件表面的缺陷。可检验磁性和非磁性金属材料，也可以检验非金属材料。,荧光探伤灯又称黑光灯，我厂沿袭发展该产品已有十余年历史，经工程技术人员不断研究改进配方和生产工艺，质量领先国内同行，获得中国中轻产品质量保障中心优质产品证书。 荧光探伤灯能辐射出强烈的365.0纳米波长紫外线，玻壳内壁镀有反射层，光线集中，可直接进行荧光探伤和荧光分析，产品广泛用于飞机、铁路、锻造、冶金机械等行业，倍受赞誉。,四、射线探伤 是利用射线穿透物体来发现物体内部缺陷的探伤方法。 射线能使胶片感光或激发某些材料发出荧光。射线在穿透物体过程中按一定的规律衰减，利用衰减程度与射线感光或激发荧光的关系可检查物体内部的缺陷。

13、 射线探伤分为X射线探伤、射线探伤、高能射线探伤和中子射线探伤。,射线对人体是有害的。探伤作业时，应遵守有关安全操作规程，应采取必要的防护措施。 X射线探伤装置的工作电压高达数万伏乃至数十万伏，作业时应注意高压的危险。,工业上常见的无损检测的方法之一。指使用电磁波对金属工件进行检测，同X线透视类似。射线穿过材料到达底片，会使底片均匀感光；如果遇到裂缝、洞孔以及气泡和夹渣等缺陷，将会在底片上显示出暗影区来。这种方法能检测出缺陷的大小和形状，还能测定材料的厚度。,射线探伤要用放射源发出射线，对人的伤害极大，操作不慎会导致人员受到辐射，患白血病的概率增加。操作人员应穿好防护服，并注意放射源的妥善保存

14、。,优缺点： 射线照相法能较直观地显示工件内部缺陷的大小和形状,因而易于判定缺陷的性质,射线底片可作为检验的原始记录供多方研究并作长期保存。但这种方法耗用的X射线胶片等器材费用较高,检验速度较慢，只宜探查气孔、夹渣、缩孔、疏松等体积性缺陷，而不易发现间隙很小的裂纹和未熔合等缺陷以及锻件和管、棒等型材的内部分层性缺陷。此外，射线对人体有害，需要采取适当的防护措施。,五、超声波探伤,超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在荧光屏上形成脉冲波

15、形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。,利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播的影响来检验材料内部缺陷的无损检验方法。现在广泛采用的是观测声脉冲在材料中反射情况的超声脉冲反射法，此外还有观测穿过材料后的入射声波振幅变化的穿透法等。常用的频率在0.55MHz之间。,主要优点 穿透能力强，探测深度可达数米； 灵敏度高，可发现与直径约十分之几毫米的空气隙反射能力相当的反射体； 在确定内部反射体的位向、大小、形状及性质等方面较为准确； 仅须从一面接近被检验的物体； 可立即提供缺陷检验结果; 操作安全,设备轻便。,主要缺点 要由有经验的人员谨慎操作； 对粗糙、形状不规则、小、薄或非均质材料难以检查； 对所发现缺陷作十分准确的定性、定量表征仍有困难。 机械振动在介质中的传播过程叫做波。通常，人耳能够感受到频率高于16次/秒（赫兹），低