渗透检测的质量控制

山东太古飞机工程有限公司,苏金波

在对飞机零部件进行渗透检测时，要确保渗透检测的质量，就必须在整个检测过程中对相关的因素进行控制，概括的讲就是人、机、料、法、环的控制。只有做到了对人员、设备、材料、法规、环境的合理控制，才能全面的控制渗透检验的质量，确保渗透检测结果。

下面对这几种影响因素进行具体分析。

1、 “人”：检验人员因素对渗透质量的影响
渗透检验的成功，很大程度上依赖于渗透检验人员完成每一个工艺步骤的质量和他们对试验过程中出现的各种结果的正确判断与解释。检验人员的资格、技能和操作经验是确保渗透检验质量的重要因素，同时作为一名合格渗透检验人员具有良好的视力和适光能力也是必须的。
中国民航渗透检验人员的资格，是按照行业标准MH/T3001-2004 《航空器无损检测人员资格鉴定与认证》的要求取得的。只有满足该标准要求的工作经验、培训学时、考试成绩的人员才能获得相应的检验人员资格。只有取得了相应级别资格认证的人员，才能从事相应的渗透检验工作。渗透检验结论的可靠性和可信度依赖于操作人员的技能和操作经验，包括：对检测原理、每一步工序的理解和熟悉；懂得影响渗透检验工艺和检验结果的各种因素；并能够正确的判断渗透指示的性质。视力和适光能力也是直接影响检验结果的因素，对于荧光渗透尤其重要，检验人员应当能适应在暗处黑光灯照明下进行观察。在国内从事民用航空器渗透检验的人员应按照MH/T3001－2004的要求每年进行视力测试，只有满足视力要求的人员，才能从事渗透检验工作。

2、 “机”：渗透检验设备对渗透质量的影响
渗透检验设备在渗透检验过程中也起着非常重要的作用。由于民航的渗透检测主要针对在役飞机零部件，因此使用的设备多为较小型的固定式渗透检验装置，或者是便携式渗透检验装置。一套自成体系的渗透检验系统应该包含渗透槽、清洗装置、干燥箱、显像装置等工艺设备，民航较多的使用荧光渗透，因此黑光灯也是必不可少的渗透检验装置之一。对设备进行控制应参考行业标准MH/T3002.1《航空器无损检测渗透检验》的相关要求，各种装置的结构和布置应协调、有利于操作和控制。
渗透槽的选择由可能的工作量和工件的大小来决定，过大的渗透槽不仅占用了较大的工作空间，还增加了渗透检测材料成本（需要较多渗透剂）。多余渗透剂的去除是渗透工艺步骤中较为关键的一步，过洗和欠洗都不利于渗透质量控制。对于荧光渗透，清洗过程应在黑光灯下进行，以控制清洗的程度。按照ASTM E1417－7.3的要求在手工喷洗时，我们使用空气水喷枪，水温控制在10℃－38℃，空气压力不超过0.172MPa。在使用时应保持与零件表面至少30mm的距离，且不可使水流方向与可能的缺陷方向平行。清洗后可使用压力不大于0.172的洁净、干燥空气吹干零件表面的水。干燥箱的大小应能满足工件大小的要求，实际工作中多采用热空气循环温控干燥箱，干燥箱的温度不超过71℃，干燥时间以工件表面刚刚干燥为准。干燥箱的温度控制、指示装置应按ASTM E1417表1的要求进行校验。显像装置的选择依据使用的检测方法和要求达到的检测灵敏度。无论是干粉显像还是湿显像，均要求显像剂均匀的覆盖整个检测面。干粉显像时工件上多余的显像粉可以采用轻敲或不超过5psi压力的压缩空气吹除。黑光灯在荧光渗透的过程中不仅用于监控多余渗透剂的清洗情况，最主要是用于渗透检验的最终观察，可以配置放大镜作为辅助检测装置。根据民航行业标准的要求，黑光灯在距离工件38mm处应不低于1000μW/cm2的辐照度，要求每天使用前进行测量并记录结果，用于检测黑光和环境白光辐照度的照度计应按周期送校。五点试块的作用是验证渗透系统的灵敏度，要求每天使用该试块对渗透系统进行性能测试。荧光检测中级灵敏度要求可以看到3个显示点，高级灵敏度要求能看到4个显示点，超高灵敏度渗透系统应能在试块上显示5个点的指示。

3、 “料”：渗透检验材料对渗透质量的影响
渗透材料的选择对于渗透检测尤为重要。渗透材料包含以下几种：渗透剂、去除剂(乳化剂)、显像剂。它们必须是同组族, 购买时一定要注意是否是经鉴定合格批准的生产厂家的产品, 并持有合格证, 每种材料在使用前留取1公斤用作标准, 并保存在通风避光处。
渗透剂按类型可分为荧光渗透剂和着色渗透剂，民航零部件渗透检测主要使用荧光渗透剂。荧光渗透剂按方法分有水洗型、亲水后乳化型、亲脂后乳化型和溶剂去除型。按灵敏度分又有超低、低、中、高、超高灵敏度五个等级（参考ASTM E1417 5.1.3）。选择时应先确定要达到的检测灵敏度，然后根据工件的材料、表面状况、缺陷性质来选择使用合适方法的渗透剂，如果待检测的零部件较光滑且形状不复杂可以采用后乳化型渗透剂；如果零件表面粗糙且形状复杂，则应考虑使用水洗型渗透剂；如果在飞机上进行原位检测则应考虑使用溶剂去除型渗透剂。另外也可以根据可能发现缺陷的情况来选择，如后乳化型荧光渗透发现浅而宽缺陷的能力较水洗型和溶剂去除型要强。要求达到的灵敏度等级是选择渗透剂的重要因素之一，通常飞机零部件渗透检测要求达到中、高级的检测灵敏度，某些关键部件可能要求达到超高级别的检测灵敏度。除了检测灵敏度，检测费用也是选择渗透剂应考虑的重要因素。一般来说渗透剂应在4℃－52℃的温度下工作（参考ASTM E1417-7.2），当工作温度较低时，渗透的时间应相应的延长些。使用中的渗透剂应按照行业标准MH/T3002.1《航空器无损检测渗透检验》的要求进行系统灵敏度、含水量、清洗性能、腐蚀性、荧光亮度等的控制校验。
乳化剂只有在后乳化型渗透检测中才使用，可分为亲脂型和亲水型，渗透检验的乳化剂一般都是由渗透剂制造商根据渗透剂的特点配套生产的，使用人应选择与所用渗透剂相同族组的乳化剂。乳化剂的乳化时间相关于乳化剂浓度，浓度越大、乳化速度越快，因而乳化时间较难控制，而且拖带损耗大。浓度太低，乳化速度慢，需要的乳化时间就长，容易将缺陷中的渗透剂洗掉，从而达不到灵敏度要求。一般荧光渗透检测的乳化时间不大于3分钟。亲脂型乳化剂应每月检测其含水量，如含水量比新乳化剂高5％时，则不能使用。亲水型乳化剂则应每周检测其浓度，乳化剂的去除性每月检测一次，方法参考ASTM E1417-7.8.2.7。
显像剂分为干式和湿式两大类。干粉显像剂是荧光渗透检验中最常用的显像剂，该显像剂的粉末应是轻质的、松散的、干燥的，粉末颗粒不超过1－3微米。应每天检查干粉显像剂蓬松状态，任何结块的显像剂均不可再使用，每天还应检测重复使用的干粉显像剂的荧光污染度，在一平面上撒上一薄层干粉，黑光灯下观察，如果在10cm直径范围内荧光亮点数大于或等于10个，则该干粉显像剂不能再使用。湿式显像剂有可分为水湿显像剂和非水湿显像剂，非水湿显像剂若使用恰当则是灵敏度最高的显像剂。水湿显像剂的污染度每天检测一次，含水量每周检测一次，检测方法参照行业标准。溶剂型显像剂在民航使用较广泛，一般为生产商按照严格浓度配置密封包装在压力喷罐中，方便喷涂使用。压力喷罐为一次性使用，因此无需特别的维护，但应在有效期内使用，并且每次使用前应充分摇晃，使显像剂颗粒均匀分散在溶剂中。

4、 “法”：渗透检验法规及文件对渗透质量的影响
在这里“法”是指从事渗透检测应遵循的规范、程序、工艺和其他相关的文件资料。在中国只有依据MH/T3001－2004《航空器无损检测人员资格鉴定与认证》要求取得相应资格的人员，才能从事民用航空器渗透检测工作。在从事渗透检测时必须满足民航行业标准－MH/T3002.1《航空器无损检测渗透检验》的相关要求。在对客户飞机进行维修时，客户提供的手册、工艺也是从事渗透检测的依据。例如对波音系列飞机进行渗透检测时，应参考波音工艺规范BAC5423、波音规范支持标准BSS7039等。工作人员应依据工艺、标准的要求进行渗透检测工作。对于具体的工件进行渗透检测还应有渗透检测工艺，工艺可由具有CAAC渗透检测2级资格证书的人员编写，但必须有渗透3级人员批准。所以的渗透检测必须有可操作的工艺和可依据的规范、标准，对检测结果应进行记录。按规范、标准进行的检测系统测试也应按要求进行记录。所有的技术资料、工艺、规范、标准必须由专人负责监控，确保其现行有效，严格遵守文文相符，文实相符。任何不受控文件资料均不能作为检测依据使用。

5、 “环”：检验检验环境对渗透质量的影响
渗透检验环境对渗透检验的质量控制的影响也是显而易见的，民航渗透标准中要求：渗透操作间的大小应根据被检零件的形状、尺寸、数量及相应形式的检验生产线而定，检验场地应有足够活动空间。工作间应设置抽排风装置和压缩空气管路，工作间的排风进气口应安装静电除尘设备，防止粉尘对环境的污染。空气管路上应安装油水分离器和压力表（测量范围在0.15-0.3MPa）。工作间的温度应不低于15℃，湿度不超过80％。在进行荧光渗透时环境白光的照度不超过20 lx，进行着色渗透时工件表面的白光照度应在1000 lx以上。荧光渗透检测要求零件表面的黑光辐照度至少在1000μW/cm2以上。工作间应保持清洁有序，不堆放与检测无关的杂物。每次工作结束应将工作台面彻底清洁，确保无渗透剂残留。
在室外进行渗透检测时应确保渗透温度在渗透剂的允许工作温度范围内，并根据渗透温度调整渗透时间等参数。室外荧光渗透时可使用遮光装置，还可以使用特殊用途的黑光灯，但必须保证工件表面黑光照度达到1000μW/cm2(参考波音规范支持标准BSS7039-7.3)。
综上所述！渗透检验质量的控制取决与对渗透检测5大因素（人、机、料、法、环）的控制，取得正确检验结论，是各个因素共同作用的结果。在实际的工作中任何一步工序的疏漏都可能导致检测结论的差异。只有在实践中不断的总结、积累检验，并合理的应用各种检测条件，才能在提高工作效率的同时，确保渗透检测结论正确可靠。