1 氣閥失效的原因及表面檢查的必要性
柴油機(jī)氣閥在服役過程中,會因失效而引起停機(jī),造成經(jīng)濟(jì)損失。柴油機(jī)氣閥失效主要有以下三方面的原因:第一,由于氣閥不能復(fù)位而被活塞撞擊碰斷;第二,閥體原材料材質(zhì)不良(如表面裂紋、夾雜等),制造加工過程中引起的缺陷(如鍛造裂紋、加工刀痕引起的應(yīng)力集中并在服役中形成微裂紋);第三,閥體受到高溫氣流熱應(yīng)力和腐蝕應(yīng)力的影響產(chǎn)生微裂紋。
資料表明,進(jìn)、排氣閥破裂或燒損嚴(yán)重對,曾發(fā)生掉下的氣閥碎片打壞氣缸蓋燃燒面和活塞頂面的現(xiàn)象,有時(shí)進(jìn)人排氣管發(fā)生打壞渦輪增壓器等重大事故,這些事故既影響安全運(yùn)行,又造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
據(jù)分析,裂紋是由邊緣向中心發(fā)展的,由于氣閥密封面堆焊耐熱硬質(zhì)合金,在此環(huán)帶上僅裂出狹縫,過了此環(huán)帶便因氣閥材料耐熱能力低于堆焊材料而有較寬的裂紋,并向中心發(fā)展,裂紋越趨狹窄。當(dāng)裂紋彎向邊緣方向發(fā)展對,不久便掉下碎塊。
為防止事故發(fā)生,避免不必要的損失,應(yīng)在每次中修、大修期間,對氣閥進(jìn)行全面的表面檢查,包括宏觀檢查、表面探傷等。
目前的表面探傷,一般采用著色滲透探傷和磁粉探傷,這兩種方法因被探測件的形狀不同,在應(yīng)用中各有特點(diǎn)和局限性。以前對氣閥的檢查只采用著色滲透探傷或僅作表面宏觀檢查,但這樣容易造成漏檢。為準(zhǔn)確地檢出氣閥的表面缺陷,筆者嘗試用著色滲透探傷和磁粉探傷相結(jié)合的工藝檢測氣閥取得良好的效果。
2 檢測工藝
著色滲透探傷一般選用便攜式壓力罐探傷劑,磁粉探傷一般選用便攜式磁軛磁粉探傷機(jī)??紤]到磁粉探傷需使用磁懸液,清洗困準(zhǔn),所以在對氣閥進(jìn)行表面檢測時(shí),先安排做著色探傷,然后才做磁粉探傷。
2.1 著色滲透探傷
采用溶劑型清洗著色探傷劑,一般步驟是:預(yù)清洗→滲透→溶劑清洗→顯象→觀察。檢測部位的表面狀況在很大程度上影響著色滲透探傷的質(zhì)量,因此預(yù)清洗時(shí)應(yīng)特別注意必須徹底清除妨礙滲透劑深入的油脂、積炭、氧化皮等附著物。附著物以及殘留在缺陷中的油脂及水分,可用化學(xué)方法將氣閥浸泡處理。去除污染物后,用清洗劑對閥體進(jìn)行清洗,待干燥后噴涂滲透劑并保持濕潤狀態(tài) 15~30 min,濕度控制在 15~50℃。滲透后用干布或衛(wèi)生紙擦拭多余滲透劑,然后再用蘸有清洗劑的布塊或衛(wèi)生紙向一個(gè)方向擦洗,不能用清洗劑噴罐對表面直接噴灑清洗。擦試時(shí)禁用棉紗頭,因其細(xì)絲碎片容易留在表面上,不易除去,顯象時(shí)形成偽顯示,影響檢測效果。
溶劑型著色探傷的顯示劑為快干式顯象劑。噴涂前,顯象劑噴罐要充分搖動,將顯象劑均勻噴于被檢表面。噴涂時(shí)距離控制在 300~400 mm,噴罐傾角與被檢表面成 30~40° 為宜,采用掃描方式,噴涂要?jiǎng)蚨?,以剛好蓋住受檢區(qū)為宜。在噴涂顯象劑 7 min 后進(jìn)行觀察,有缺陷的地方可顯示紅色痕跡,這是由于毛細(xì)管作用原理,白色顯象劑將氣閥表面開口缺陷滲入的紅色滲透劑吸附上來,顯示缺陷的真實(shí)形狀輪廊痕跡。