A320系列升降舵伺服作動(dòng)器接耳桿端磁粉探傷
2019-12-06 雅君航培
A320飛機(jī)是歐洲空中客車公司研制生產(chǎn)的單通道雙發(fā)中短程150座級客機(jī)，被中國的航空公司廣泛使用，D航的A320系列飛機(jī)機(jī)隊(duì)規(guī)模大約200多架。
2008年，空客發(fā)布AOT A320-27A1186，要求對A320系列所有飛機(jī)的升降舵伺服控制器的桿接耳進(jìn)行NDT檢查，起因是有一架A320飛機(jī)在運(yùn)行中發(fā)生了升降舵伺服控制器脫開的事件，其原因是伺服控制器的桿接耳處產(chǎn)生了斷裂。
進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，某一A320機(jī)隊(duì)（28架飛機(jī)）有5個(gè)桿接耳有裂紋，且其中一架飛機(jī)一側(cè)舵面的兩個(gè)伺服控制器的桿接耳都有裂紋。兩個(gè)伺服控制器脫開將導(dǎo)致飛機(jī)在空中舵面失控。為確保不會發(fā)生兩個(gè)伺服控制器同時(shí)脫開的事件，空客公司發(fā)布了AOT 要求檢查伺服控制器的桿接耳。
一、磁粉檢測
空客公司的AOT及D航EO中規(guī)定的NDT檢查方法為磁粉檢測，下面先簡介其檢測流程和要求：
1、所檢查的部件：
升降舵伺服控制器接耳桿端；
2、可能的損傷：
起源于螺紋，尺寸≥5mm×0.5mm的橫向（周向）疲勞裂紋。
升降舵伺服控制器接耳桿端主要承受橫向的剪切力，則其裂紋的可能方向應(yīng)為軸向裂紋，而且這種裂紋應(yīng)該出現(xiàn)在螺紋根部，圖2中清晰地顯示了這一點(diǎn)，在檢驗(yàn)階段應(yīng)注意。
一般來說，螺栓上裂紋可能出現(xiàn)的位置是安裝到位后露出的道螺紋根部，但由于送檢的零件已拆下，無法得知安裝時(shí)露出幾道螺紋，所以檢查時(shí)所有螺紋均應(yīng)仔細(xì)檢查。）
3、檢測設(shè)備和器材：
?。?）固定式磁粉探傷機(jī)；
?。?）熒光磁懸液；
（3）特斯拉計(jì)；
?。?）磁強(qiáng)計(jì)（剩磁計(jì)）；
?。?）紙膠帶。
4、檢測前準(zhǔn)備：
?。?）確定檢測區(qū)域表面清潔、平滑、干燥；
?。?）清潔桿部及去除油脂；
?。?）檢查被檢查區(qū)域有無任何目視可見的損傷或不連續(xù)性。
告誡1：保護(hù)接耳軸承以防磁懸液進(jìn)入。
（由于磁懸液進(jìn)入軸承后，磁粉可能會留在軸承中難以清理，在軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會造成磨損而損壞軸承，所以必須做好防護(hù)?？墒褂眉埬z帶，能夠起到防護(hù)作用并且易于清除）
告誡2：不可去除表面鍍鎘層。
5、檢測程序：
告誡：由于期望發(fā)現(xiàn)小尺寸損傷，所以必須非常仔細(xì)才不至于漏掉任何損傷。
注意：每次檢查之前應(yīng)退磁。
（1）依據(jù)A320飛機(jī)NTM手冊，51-70-00， Page Block 701， Magnetic Particle-General （磁粉-通用）實(shí)施檢測；
（2）表面切向磁場強(qiáng)度應(yīng)在1900～2000A/m范圍內(nèi)；
?。?）磁化規(guī)范：
磁場方向：縱向；
磁化方法：磁路法：
磁化電流：直流（DC）（等同于全波整流電（FRAC））。
磁場強(qiáng)度：必須在1900～2000A/m范圍內(nèi)。
檢驗(yàn)方法：連續(xù)法。
6、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；
7、檢測后的要求：
?。?）對工件退磁，剩磁應(yīng)小于240A/m；
?。?）用清洗劑清潔工件。
二、等效替代
此檢測要求使用固定式磁軛法（極間法）進(jìn)行充磁。充磁時(shí)，將工件加持在磁性夾頭之間，使用縱向磁場進(jìn)行充磁。極間法的優(yōu)點(diǎn)是磁路中磁通的損失較小，在磁化時(shí)，工件上的磁力線大體平行于兩磁極間的連線，磁化場比較均勻，工件整體的磁化效果較好。同時(shí)屬于間接磁化，沒有電觸電，不會打火或燒傷工件。但磁粉探傷設(shè)備比較常見的是線圈式和電極式設(shè)備。由于我單位沒有固定式磁軛設(shè)備，而外委完成或購置設(shè)備也比較困難，在完成此項(xiàng)檢測時(shí)，經(jīng)過評估和試驗(yàn)之后，使用線圈法進(jìn)行了等效替代。
線圈法和磁軛法同樣屬于用磁場對工件進(jìn)行磁化的間接磁化方法，但固定式磁軛的磁場是閉合的，工件是閉合磁路的一部分，磁場比較均勻，磁通損失小。而線圈法的磁化磁場相對較為開放，磁場不夠均勻，但線圈中心附近的磁場較為均勻和穩(wěn)定。因此只利用線圈中心的磁場進(jìn)行磁化是可行的。而便攜式磁軛由于夾頭面積較小，容易產(chǎn)生間隙，對磁化效果影響較大，很難達(dá)到效果。
實(shí)際采用的檢查方法是使用線圈法實(shí)施縱向充磁，充磁電流為三相全波整流電，線圈直徑為300mm，線圈共5匝。在充磁的同時(shí)，使用特斯拉計(jì)測量表面切向磁場強(qiáng)度。
通過試驗(yàn)，確定充磁電流值為1400～1600A，測得所對應(yīng)的表面切向磁場強(qiáng)度在1900～2000A/m范圍（注意：電流值低于下限則靈敏度不足，高于上限則靈敏度過高且熒光背景過強(qiáng)。）。使用熒光磁粉，以連續(xù)法檢查。
同時(shí)在接耳桿部粘貼試片驗(yàn)證靈敏度。所使用的試片為A型試片（15/50），在電流為1400A時(shí)，使用上述方法和參數(shù)，在工作中發(fā)現(xiàn)的裂紋磁痕。
三、結(jié)論
1、檢測前的準(zhǔn)備非常重要，必須對檢測區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)的清理。由于接耳桿端在安裝時(shí)涂了密封膠，拆下后除清洗油污外，還應(yīng)仔細(xì)清理殘存的密封膠。實(shí)際使用滲透清洗劑SKC-S 進(jìn)行清洗，將密封膠基本溶解，然后用較硬的毛刷就可以清理干凈。有時(shí)由于沒有備件，定檢/航線中完成檢查是采取拆下一半（2 個(gè)）接耳，檢測完成后裝回再拆下檢測另外一半（2 個(gè)）接耳，時(shí)間比較緊張，有可能清潔不充分，影響檢測效果。
2、檢驗(yàn)階段，充磁的同時(shí)可進(jìn)行磁懸液噴淋和觀察，但有些裂紋顯示此時(shí)可能還未形成。在充磁和磁懸液施加結(jié)束后靜置5 至10 分鐘再檢驗(yàn)一次，此時(shí)可能會出現(xiàn)次觀察時(shí)未出現(xiàn)的磁痕。另外由于螺紋較細(xì)，磁懸液的表面張力可能會影響多余磁懸液流走，影響對磁痕上午檢驗(yàn)，可以適當(dāng)?shù)赜米齑禋?，去除滯留液體。
3、使用線圈法縱向充磁替代固定式磁軛對接耳桿端進(jìn)行檢查，可以達(dá)到等效的結(jié)果。
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