上海滬工閥門廠（集團）有限公司

1 氣閥失效的原因及表面檢查的必要性

柴油機氣閥在(zai)服(fu)役過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，會(hui)因(yin)失效而引起(qi)停機，造成經濟損失。柴油機氣閥失效主要有以下(xia)三(san)方面的(de)原(yuan)因(yin)：第一，由于氣閥不能復(fu)位而被活塞撞(zhuang)擊碰斷；第二(er)，閥體(ti)(ti)原(yuan)材(cai)料材(cai)質不良（如(ru)表(biao)面裂(lie)紋(wen)(wen)、夾(jia)雜等(deng)），制造加工過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)引起(qi)的(de)缺陷（如(ru)鍛(duan)造裂(lie)紋(wen)(wen)、加工刀痕(hen)引起(qi)的(de)應(ying)力(li)集中(zhong)(zhong)并(bing)在(zai)服(fu)役中(zhong)(zhong)形成微裂(lie)紋(wen)(wen)）；第三(san)，閥體(ti)(ti)受到高溫氣流(liu)熱(re)應(ying)力(li)和腐蝕應(ying)力(li)的(de)影響產生微裂(lie)紋(wen)(wen)。

資料表明，進、排氣(qi)閥(fa)破裂或燒損(sun)嚴重對，曾發(fa)生掉(diao)下的氣(qi)閥(fa)碎片(pian)打(da)壞氣(qi)缸蓋(gai)燃燒面和活塞頂面的現象，有時(shi)進人排氣(qi)管發(fa)生打(da)壞渦輪(lun)增壓器(qi)等重大事(shi)故，這些事(shi)故既影(ying)響安(an)全運行，又造成巨大的經(jing)濟損(sun)失。

據分(fen)析，裂(lie)紋是由邊(bian)緣向(xiang)中心發展(zhan)的，由于(yu)氣(qi)閥密封面堆(dui)(dui)焊耐(nai)熱硬質(zhi)合金，在此(ci)環帶上僅裂(lie)出狹縫，過了此(ci)環帶便因氣(qi)閥材料耐(nai)熱能力(li)低于(yu)堆(dui)(dui)焊材料而有較寬的裂(lie)紋，并向(xiang)中心發展(zhan)，裂(lie)紋越趨狹窄。當(dang)裂(lie)紋彎向(xiang)邊(bian)緣方向(xiang)發展(zhan)對(dui)，不久便掉下碎塊。

為防止(zhi)事故發生(sheng)，避(bi)免不必要的損失，應在(zai)每次中(zhong)修、大修期間，對氣閥進行(xing)全(quan)面(mian)的表面(mian)檢(jian)(jian)查(cha)，包括宏觀檢(jian)(jian)查(cha)、表面(mian)探(tan)傷等。

目前(qian)的表(biao)面探(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)，一般采用(yong)(yong)著(zhu)色滲透探(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)和磁粉(fen)探(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)，這(zhe)兩種方法因被(bei)探(tan)(tan)測件的形狀不同，在應(ying)用(yong)(yong)中各有特點和局限性(xing)。以前(qian)對氣閥(fa)的檢(jian)(jian)查只采用(yong)(yong)著(zhu)色滲透探(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)或僅作表(biao)面宏觀(guan)檢(jian)(jian)查，但這(zhe)樣容易造成漏檢(jian)(jian)。為準確地(di)檢(jian)(jian)出氣閥(fa)的表(biao)面缺陷，筆者嘗試用(yong)(yong)著(zhu)色滲透探(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)和磁粉(fen)探(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)相結合的工藝檢(jian)(jian)測氣閥(fa)取得良好的效果。

2 檢測工藝

著(zhu)色滲透探(tan)傷(shang)(shang)一般選(xuan)用便(bian)攜式(shi)壓力罐探(tan)傷(shang)(shang)劑，磁(ci)(ci)粉(fen)(fen)探(tan)傷(shang)(shang)一般選(xuan)用便(bian)攜式(shi)磁(ci)(ci)軛磁(ci)(ci)粉(fen)(fen)探(tan)傷(shang)(shang)機。考慮到磁(ci)(ci)粉(fen)(fen)探(tan)傷(shang)(shang)需使用磁(ci)(ci)懸液，清洗困準，所以在對氣閥進行表面檢測時，先安排(pai)做著(zhu)色探(tan)傷(shang)(shang)，然后才做磁(ci)(ci)粉(fen)(fen)探(tan)傷(shang)(shang)。

2.1 著色滲透探傷

采用溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)型清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)著(zhu)色(se)探(tan)傷劑(ji)(ji)(ji)，一般步驟是：預清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)→滲透→溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)→顯象→觀察。檢測部(bu)位的(de)表(biao)面(mian)(mian)狀況在很大程度(du)上影響(xiang)著(zhu)色(se)滲透探(tan)傷的(de)質量，因此預清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)時應特別注意必(bi)須徹底清(qing)(qing)(qing)除(chu)(chu)妨(fang)礙滲透劑(ji)(ji)(ji)深入(ru)的(de)油脂(zhi)、積炭、氧(yang)化皮(pi)等附著(zhu)物。附著(zhu)物以及殘(can)留(liu)在缺陷中的(de)油脂(zhi)及水(shui)分，可用化學方(fang)法將(jiang)氣閥浸泡處理。去(qu)除(chu)(chu)污染物后，用清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)(ji)對閥體進行清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)，待干燥后噴涂(tu)滲透劑(ji)(ji)(ji)并保持濕(shi)潤狀態(tai) 15~30 min，濕(shi)度(du)控制在 15~50℃。滲透后用干布(bu)或衛(wei)生(sheng)紙擦拭多余滲透劑(ji)(ji)(ji)，然后再用蘸有清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)(ji)的(de)布(bu)塊(kuai)或衛(wei)生(sheng)紙向(xiang)一個方(fang)向(xiang)擦洗(xi)(xi)(xi)，不能用清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)(ji)噴罐對表(biao)面(mian)(mian)直接噴灑清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)。擦試時禁(jin)用棉紗頭，因其(qi)細絲(si)碎片容易留(liu)在表(biao)面(mian)(mian)上，不易除(chu)(chu)去(qu)，顯象時形成偽顯示，影響(xiang)檢測效(xiao)果(guo)。

溶劑(ji)(ji)(ji)(ji)型著色(se)探傷的(de)(de)(de)顯(xian)示劑(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)快干式(shi)顯(xian)象(xiang)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。噴(pen)涂前，顯(xian)象(xiang)劑(ji)(ji)(ji)(ji)噴(pen)罐要(yao)充分搖動，將顯(xian)象(xiang)劑(ji)(ji)(ji)(ji)均勻(yun)噴(pen)于(yu)被(bei)檢表(biao)面。噴(pen)涂時距離(li)控制在(zai) 300~400 mm，噴(pen)罐傾角與(yu)被(bei)檢表(biao)面成 30~40° 為(wei)(wei)宜，采(cai)用掃(sao)描方式(shi)，噴(pen)涂要(yao)勻(yun)而(er)薄，以剛好蓋住受檢區為(wei)(wei)宜。在(zai)噴(pen)涂顯(xian)象(xiang)劑(ji)(ji)(ji)(ji) 7 min 后(hou)進行觀察(cha)，有缺(que)陷的(de)(de)(de)地方可(ke)顯(xian)示紅色(se)痕跡，這(zhe)是由(you)于(yu)毛(mao)細管作用原理，白色(se)顯(xian)象(xiang)劑(ji)(ji)(ji)(ji)將氣閥表(biao)面開口缺(que)陷滲(shen)入的(de)(de)(de)紅色(se)滲(shen)透劑(ji)(ji)(ji)(ji)吸附上來，顯(xian)示缺(que)陷的(de)(de)(de)真實形(xing)狀輪廊(lang)痕跡。

2.2 磁粉探傷

經(jing)著色(se)滲透探傷的(de)(de)氣(qi)閥，用(yong)(yong)布擦拭干凈后，即可用(yong)(yong)便攜式磁(ci)(ci)(ci)粉(fen)探傷機對(dui)氣(qi)閥表(biao)面(mian)進行(xing)磁(ci)(ci)(ci)化。為保證(zheng)磁(ci)(ci)(ci)粉(fen)探傷的(de)(de)靈敏(min)度，一(yi)般(ban)選用(yong)(yong) A30/100 型試(shi)(shi)片(pian)，試(shi)(shi)片(pian)放(fang)置(zhi)在(zai)(zai)檢(jian)(jian)(jian)測范圍(wei)內的(de)(de)邊緣，刻槽面(mian)朝被(bei)檢(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)，隔一(yi)定距(ju)離放(fang)置(zhi)一(yi)試(shi)(shi)片(pian)。為使試(shi)(shi)片(pian)與被(bei)檢(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)接觸良好，可用(yong)(yong)透明膠帶將其平整(zheng)粘貼在(zai)(zai)被(bei)檢(jian)(jian)(jian)件表(biao)面(mian)上，并注(zhu)意膠帶不能(neng)覆蓋試(shi)(shi)片(pian)上的(de)(de)人工(gong)缺(que)陷。磁(ci)(ci)(ci)化時(shi)要注(zhu)意磁(ci)(ci)(ci)軛行(xing)走的(de)(de)方(fang)向(xiang)和澆磁(ci)(ci)(ci)懸液(ye)的(de)(de)位(wei)置(zhi)，每一(yi)被(bei)檢(jian)(jian)(jian)區(qu)域至少應進行(xing)兩次(ci)(ci)獨立的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測，這兩次(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)測的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)力(li)線方(fang)向(xiang)應大致相(xiang)互垂直，磁(ci)(ci)(ci)化區(qu)每次(ci)(ci)應有 15mm 的(de)(de)重疊，以便能(neng)發(fa)現(xian)縱(zong)向(xiang)和橫向(xiang)（周向(xiang)）的(de)(de)表(biao)面(mian)及近表(biao)面(mian)缺(que)陷，并防(fang)止漏(lou)檢(jian)(jian)(jian)，提高缺(que)陷檢(jian)(jian)(jian)出率。

3 結束語

著色滲透探(tan)(tan)傷具(ju)有操作簡便(bian)、缺(que)陷顯示(shi)直觀(guan)、表(biao)面(mian)開口缺(que)陷檢(jian)(jian)出靈(ling)敏等(deng)優點，但對在油性(xing)、水氣較大的(de)環境中運行(xing)的(de)零部件(jian)(jian)，若(ruo)表(biao)面(mian)油脂、積(ji)炭(tan)等(deng)附著物清(qing)洗不(bu)(bu)徹底，則(ze)會影(ying)響檢(jian)(jian)測(ce)效果；磁粉探(tan)(tan)傷具(ju)有成(cheng)本(ben)低、檢(jian)(jian)測(ce)速(su)度快的(de)優點，而且對近表(biao)面(mian)缺(que)陷也能清(qing)晰顯示(shi)出來，但它又受(shou)到被檢(jian)(jian)件(jian)(jian)的(de)尺寸和(he)形(xing)狀復雜程度上的(de)限制。因此(ci)(ci)，用(yong)先著色滲透探(tan)(tan)傷后再進行(xing)磁粉探(tan)(tan)傷兩(liang)道檢(jian)(jian)測(ce)工(gong)序的(de)工(gong)藝方法(fa)，對柴(chai)油機氣閥作表(biao)面(mian)檢(jian)(jian)查，互補了(le)(le)單獨采(cai)用(yong)著色探(tan)(tan)傷或磁探(tan)(tan)方法(fa)的(de)不(bu)(bu)足，確(que)保(bao)檢(jian)(jian)測(ce)質量的(de)可靠性(xing)。這種方法(fa)圖象顯示(shi)清(qing)晰直觀(guan)，保(bao)留(liu)性(xing)好，靈(ling)敏度高，不(bu)(bu)受(shou)被檢(jian)(jian)件(jian)(jian)的(de)形(xing)狀限制，且使用(yong)靈(ling)活簡便(bian)。筆(bi)者除了(le)(le)采(cai)用(yong)此(ci)(ci)方法(fa)對閥門(men)(men)廠家(jia)的(de)柴(chai)油機氣閥進行(xing)探(tan)(tan)傷外，還(huan)把此(ci)(ci)方法(fa)應用(yong)到閥門(men)(men)廠發電機組汽缸內表(biao)面(mian)、閥門(men)(men)廠電站導軸(zhou)(zhou)承軸(zhou)(zhou)瓦抗(kang)頂(ding)塊等(deng)部件(jian)(jian)的(de)表(biao)面(mian)檢(jian)(jian)查，均取得了(le)(le)良好的(de)效果。