航空發(fā)動機渦輪葉片的內窺鏡熒光滲透原位檢測研究

蒙均

摘要：熒光滲透檢測內窺鏡的結合可以有效提升其在復雜條件下部件檢測工作的效率和質量，該技術的應用直接關系到工作人員對于飛機當前運行狀態(tài)的判斷。為了能夠更好地發(fā)揮出該技術的實質性作用，本文立足于紫外熒光內窺鏡應用的科學性以及航空發(fā)動機渦輪葉片的檢測要求簡略闡述了該課題的研究背景，并從技術要點、技術應用以及實驗結果幾方面著手，對航空發(fā)動機渦輪葉片檢測中的內窺鏡熒光滲透原位檢測技術的應用進行了詳細分析，旨在為相關工作人員提供參考，繼而更好地展現(xiàn)其在裂紋檢測方面的功能，為飛機安全運維工作的高質量開展提供相應的依據。

關鍵詞：航空發(fā)動機;渦輪葉片;紫外熒光內窺鏡;安全運維

引言：

靈活使用紫外熒光內窺鏡可以有效突破單一應用熒光滲透檢測技術和內窺鏡的局限性，將二者的優(yōu)勢有機整合起來，最大限度發(fā)揮出其作用，應用在復雜情況和惡劣環(huán)境中所開展的檢測工作上。但從目前來看，部分工作人員并沒有完全掌握紫外熒光內窺鏡的應用要點，這便在一定程度上制約了該技術的應用成效，并不能真正起到支撐飛機安全運維工作開展的作用，基于此，有必要對其實踐應用展開更加深層次的探討。

1研究背景

從目前來看，熒光滲透檢測技術是當前較常應用的無損檢測技術，在實際對其進行應用的過程中具體指的是，將熒光滲透液均勻地涂在物體的表面上，之后再去除掉表面上多余的液體，然后再于上面涂膜顯影劑，運用黑光燈進行照射，當紫外光照射時將會出現(xiàn)相應的熒光反應，工作人員能夠更加方便地對金屬表面的細小裂紋進行觀察。盡管在工件的外表面檢測中可以使用熒光滲透檢測技術達到良好的效果，但若是面臨著包括管路或者是鑄造零件等復雜腔體內表面時便會產生一定的阻礙因素，具體體現(xiàn)在傳統(tǒng)的熒光探照燈尺寸過于大上，無法深入到其中進行檢測。但紫外熒光內窺鏡則可以將熒光滲透檢測技術和內窺鏡技術有機結合起來，并切實展現(xiàn)出工業(yè)食品內窺鏡本身所具有的小型化以及緊湊的結構設計的優(yōu)勢，對部分更加復雜型腔的內孔展開深入的檢測工作，并通過內窺鏡經前端發(fā)射的波長為365nm的紫外光源達到檢測的目的。

渦輪葉片是航空發(fā)動機運行過程中不可或缺的部件之一，其工作區(qū)域有著相對復雜的工作環(huán)境，同時，其在應用的過程中時常會面臨著溫度和應力條件相對較高的現(xiàn)象，所以其表面有著極大的出現(xiàn)裂紋等缺陷的可能性。對于發(fā)動機的正常運行以及工作年限的延長有著一定的負面影響?；诖?，當工作人員需要針對其進行場外試飛或者是模擬實驗時需要強化落實對其的原位無損檢測，以便于幫助工作人員及時明確其裂紋產生的原因和具體位置，同時第一時間采取科學合理的措施進行有效應對，避免其范圍和影響出現(xiàn)進一步擴大。除此以外，工作人員還應當全面實施對于發(fā)動機內部的檢測，保障其中不會出現(xiàn)污染物等的殘留，為后續(xù)發(fā)動機所開展的正常試驗創(chuàng)造良好的條件。由此可見，相關工作人員需要合理使用原位無損檢測方法強化監(jiān)測渦輪葉片的正常工作，以便于最大限度減少在工作中所出現(xiàn)的不必要消耗[1]。

2航空發(fā)動機渦輪葉片檢測中的內窺鏡熒光滲透原位檢測技術應用

2.1技術要點

從實際情況來看，發(fā)動機渦輪基本上包括兩種類型，分別為低壓和高壓。其主要是處在發(fā)動機內墻尾噴處，而渦輪葉片的后端則由支板和尾椎等構成，當要開展發(fā)動機試驗工作時，其臺架上還包括著較多的測試線路，但結合實際情況進行分析能夠發(fā)現(xiàn)，其本身的操作空間有著相對有限的特點，此外，渦輪葉片工作的位置所處的工作環(huán)境呈現(xiàn)出較高的復雜性，所以其周邊不應當具有多余的各類物質。工作人員在進行檢查工作時應當加強對于以下幾部分技術要點的重視。首先，由于其現(xiàn)場檢測空間相對有限，所以其操作方面比較困難。其次，當其零件處在裝配狀態(tài)中時，其在后處理方面存在較高的要求，不允許出現(xiàn)污染的問題。再次，在施加、去除滲透劑和觀察結果的顯示方面有一定的苦難，渦輪葉片所處的位置在發(fā)動機的內部，難以通過對于常規(guī)檢測工藝以及檢測設備的應用達到預期效果。最后，對于渦輪葉片表面缺陷的檢測來說，其有著相對較高的靈敏度要求，再結合渦輪葉片設計要求進行分析，若想達到良好的檢測效果，應當加強對于熒光滲透檢測靈敏度等級的重視，確保其能夠處在3級或以上。

2.2技術應用

筆者綜合分析了航空發(fā)動機渦輪葉片原位檢測的具體工況條件，確定使用溶劑去除性的熒光滲透檢測方法，進而基于發(fā)動機觀察孔和相應的微噴口針對發(fā)動機高低壓渦輪葉片的全表面展開相應的熒光滲透檢測工作，進而高效達到原位無損檢測的效果。

本文所闡述的裝置具體包含著四大部分，在實際應用該系統(tǒng)的過程中基本上要參照系數(shù)原理，當一個空氣壓縮機開展工作時，需要沿著管路實現(xiàn)對于氣體的推出，氣體會先產生分流，接下來部分氣體便會通過相應的管路進入到相應的試劑瓶當中。這便會導致試劑瓶中出現(xiàn)氣壓上升的現(xiàn)象。然后，工作人員便需要基于特定的管路推出試劑瓶中所存在的試劑，并與分流過來的氣體進行氣液混合物化，確保其具有較高的物化效果，接下來便可以通過對于盆腔的應用將其均勻噴射在葉片的表面上，工作人員應當加強對于空壓機供壓范圍的合理控制，盡量使其維持在0.1-0.4MPa之間，此舉能夠有效滿足相關規(guī)定在滲透劑噴射方面的實際要求。同時還能夠最大限度緩解滲透劑噴射壓力過大而出現(xiàn)的檢測結果失效的問題。除此以外，分別將流量調節(jié)閥安裝在管路上，此舉可以對液量以及氣液混合的實際效果進行優(yōu)化調節(jié)，進而在原有的基礎上提升滲透實際噴射計量的可控性。其在應用的過程中可以適應3-4臺發(fā)動機在進行原位熒光滲透檢測方面的實際要求，還可以對多種類型的滲透試劑進行盛裝。本套設備主要使用的集成化設計形式，在便攜式的儀器箱中實現(xiàn)對于熒光滲透各個流程設備的有效集成，進而充分滿足現(xiàn)場的實際應用要求[2]。

為了提升紫外熒光內窺鏡的應用效果，相關工作人員應當對現(xiàn)有的內窺鏡設備管理制度進行健全和完善，以為生產的安全性提供保障，具體應從以下幾方面著手。首先，應當安排專門的工作人員展開內窺鏡設備的管理工作，因為內窺鏡設備本身有著相對昂貴的造價，其在日常應用的過程中還涉及到較多的使用人員，而其呈現(xiàn)出個體差異性較大的特點，所以企業(yè)需要安排具有扎實豐富養(yǎng)護知識以及專業(yè)能力強的工作人員對其進行實時動態(tài)的管理。其次，企業(yè)應當定期開展對于內窺鏡使用人員的培訓教育，使其能夠對設備應用的功能、結構、原理以及限制條件和相關維護保養(yǎng)要求規(guī)定產生更為深層次的了解和認識，進而能夠做到在適當條件下的高質量應用，最大限度展現(xiàn)出設備本身所具有的性能，以免其對設備產生較大的傷害，進一步實現(xiàn)設備使用年限的延長，減少在檢修方面產生大量不必要的成本投入。具體來看，工作人員應當構建起相應的孔探數(shù)據庫，并在其中明確每一臺發(fā)動機開展孔探工作所得出的檢查數(shù)據，此舉能夠實時動態(tài)地跟蹤發(fā)動機孔探所測得的損傷，并對發(fā)動機此刻的物理狀態(tài)產生進一步明確，進而從中探索出其所存在的不足之處，并基于具體的問題科學合理地優(yōu)化調整相應的檢查措施以及維護方案。最后，工作人員需要對專家手冊進行編寫，并從不同型號發(fā)動機的實際情況出發(fā)，對與之相適應的數(shù)據庫進行分別構建，全面完整地統(tǒng)計具體的孔探項目數(shù)量。綜合考慮常規(guī)損傷形式和其產生的特點頻率對相應的專家手冊進行編寫，這便可以為內窺鏡工作人員提供參考，使其能夠從手冊中的實際情況出發(fā)對損傷的標準進行快速確定，進而促進其功效質量和工作效率的進一步提升。

2.3實驗結果

本次試驗具體是針對發(fā)動機渦輪盤采用兩種檢測手法，并通過對于兩種檢測最終結果的對比判斷紫外銀光內窺鏡在發(fā)動機渦輪盤檢測方面的應用價值。其最終所得出的結果如下：檢測人員通過對于檢測技術1的應用發(fā)現(xiàn)了在5個葉片中包括裂紋，其中裂紋的長度基本上處在1-5毫米之間。其裂紋同葉根之間有2毫米的距離。在分解狀態(tài)的檢測方面，檢測人員發(fā)現(xiàn)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)在6個葉片之上，其最短和最常的裂紋基本上會維持在0.5-5毫米之間。而裂紋同葉根之間的距離大概在2毫米左右。通過進一步對檢測結果進行對比分析可以發(fā)現(xiàn)，工作人員在應用檢測技術2的過程中，可以通過對于黑光燈的應用顯現(xiàn)出6片葉片中的裂紋現(xiàn)象，最小到最大的裂紋長度基本上處在0.5到5毫米之間。檢測人員通過使用檢測技術2能夠在原位狀態(tài)下基于內窺鏡紫外光顯示出5片葉片上所存在的裂紋，其最小到最大的裂紋大多處在1-5毫米之間，但結合其最終的檢驗結果來看，其并沒有將26#葉片上所存在的裂紋檢測出來，所以工作人員在原有的基礎上進一步實現(xiàn)了對于原位試驗驗證的應用，檢查出其中包含著0.5毫米長度的裂紋[3]。

結論：綜上所述，科學合理地應用紫外熒光內窺鏡，可以提升檢測工作開展的質量和效率，對于后續(xù)安全運維工作的持續(xù)平穩(wěn)開展有著積極的促進作用。因此，相關工作人員應當加強對于該技術手段的重視，并在實踐過程中積極總結相應的經驗教訓，進而對不合理的地方進行及時妥善的調整，以便于最大限度發(fā)揮出該技術的實際作用，為后續(xù)的檢修工作提供參考。

參考文獻：

[1]孫浩偉.工業(yè)內窺鏡在CFM56型民用航空發(fā)動機 維修中的應用[J].科技資訊，2019，17（19）：77-78.

[2]張忠年，龔帥.淺談航空發(fā)動機孔探數(shù)據分析體系的建設[J].航空維修與工程，2021（7）：48-50.

[3]潘敏嘉.淺談CFM56-5B航空發(fā)動機的內窺鏡檢查和案列分析[J].數(shù)字通信世界，2018（9）：244-245.