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無損檢測技術在發動機再制造中的研究與應用

文檔作者：王連宏李曉霞李崢引張雪冬王剛文檔來源：山西柴油機工業有限責任公		點擊數：	更新時間： 2025年10月05日
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技術應用
2023年第6期 Mechanical Management and Development No.6,2023
總第242期 機械管理開發 Tota2l 42
D0I:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2023.06.103
無損檢測技術在發動機再中的研究與應用★
王連宏，車李曉霞，李，引張雪冬，王剛
（山西柴油機工業有限責任公司，山西大同037036)
摘要：根據發動機再制造特點，制定了發動機再制造工藝流程，提出了再制造零部件的檢測需求，闡述了無損檢
測技術在發動機再制造中的作用，針對磁粉檢測、熒光檢測、超聲檢測以及氣壓檢查等無損檢測技術，在某型號發
動機關鍵件再制造中得到了應用，取得了顯著效果。
關鍵詞：發動機再制造；工藝流程；無損檢測技術
中圖分類號：U472.43 文獻標識碼：A 文章編號：1003-773X(2023)06-0253-03
0 引言
再制造工程是一個以產品全壽命周期設計和管
理為指導，以優質、高效、節能、節材、環保為目標，以
先進技術和產業化生產為手段，來修復或改造廢舊產
品的一系列技術措施和工程活動的總稱。它主要包
括再制造加工和過時產品的性能升級。發動機作為裝
甲裝備的心臟，當使用壽命達到規定的摩托小時后就
要進行再制造，在再制造過程中，如何確保發動機再
制造質量已成為軍隊和企業共同關注的核心問題之
一。因為發動機再制造的對象是舊件,若不對其零部
件質量檢測評估就直接進行再制造，則難以確保再制
造發動機的性能和可靠性。為此，針對發動機拆解后
的零部件在質量鑒定的基礎上，開展零部件再制造前
的失效分析與評估，是降低再制造成本、提高再制造
效益的前提，而應用無損檢測技術進行發動機零部件
再制造的質量判定，是保障再制造發動機使用壽命和
工作可靠性的重要技術途徑。
1無損檢測技術
無損檢測技術是在不損傷被檢測對象的條件下，
利用材料內部結構異常或缺陷存在所引起的對熱、
聲、光、電、磁等反應的變化，來探測各種工程材料、零
部件、結構件等內部和表面缺陷，并對缺陷的類型、性
質、數量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化作出判斷和
評價[2]。常用無損檢測方法有目視檢測（VT)超聲檢
測（UT）射線檢測（RT）、磁粉檢測（MT）、滲透（著色）
檢驗(PT)、渦流檢測(ET)和氣壓檢查等。除了常規的
無損檢測技術外，無損檢測還包括了一些已經成功應
用于工業中的技術，例如磁記憶檢測技術、微波檢測、
聲發射檢測、磁彈性檢測、工業內窺鏡檢測、噪聲檢
測、激光全息檢測等[3]
2 再制造流程與需求
發動機再制造的典型工藝流程見圖1，主要分8
個步驟：拆解；清洗；舊件檢測與評估；再制造加工；再
制造件質量評估；裝配；整機測試；封裝[4]。根據發動
機再制造需求，主要針對附加值較高的曲軸箱、氣缸
蓋、氣缸體、曲軸、連桿、凸輪軸、噴油泵、進/排氣門、
驅動齒輪、配氣齒輪、發電機、增壓器、進/排氣系統
等零部件進行再制造，這些零部件在再制造前如果存
在裂紋和表面強度低等缺陷，在未進行檢測就直接進
行再制造，將造成工時浪費、成本增加。同時如果零件
已經發生疲勞而尚未產生明顯的表面裂紋或降低了
表面硬度等，經過再制造后雖然恢復了尺寸精度，但
帶缺陷的再制造件進人實際應用，將導致再制造發動
機服役的安全性和工作可靠性等問題。為此，利用無
損檢測技術對再制造前和再制造后的零部件進行嚴
格檢驗，評價再制造件的質量和性能，對確保再制造
發動機質量和可靠性具有重要作用。
拆解清洗舊件檢測與評估再制造加工
封裝整機測試裝配再制造件質量評估
圖1 典型工藝流程
3 無損檢測技術應用
對于發動機再制造而言，應根據零部件材料和結
構選擇低成本、高效率、高靈敏性、無污染的無損檢測
方法，實現對非連續加工、連續加工的再制造零部件
進行實時的質量控制，快速查出次品，降低生產成本、
提高生產效率[5]
3.1 磁粉檢測
磁粉檢測主要在某型號發動機的曲軸、連桿、凸
輪軸、氣缸套、進氣門、齒輪、齒輪軸、傳動軸等關鍵件
的再制造前后得到了應用，且實現了100%裂紋檢測。
實踐證明，利用磁粉檢測再制造鐵磁件的裂紋不僅具
有檢測效率高、操作方法簡單、再制造成本低、環境污
染小等優點，而且對于出現的表面缺陷位置、形狀、尺
收稿日期：2022-08-17
★基金項目：發動機機械試驗裝置研制技術服務（PK2110P024）
第一作者簡介：王連宏（1964一），男，山西應縣人，大專，畢業于兵器職工大學，高級工程師，主要從事發動機先進制造工藝技術研究。
·254· 第38卷
機械管理開發
jxglkfbjb@126.com
寸和嚴重程度等均能夠通過目視觀察出來。在實際應
用中，為了提高檢測靈敏度，應選用高磁導率、低矯頑
力、低剩磁等磁特性的磁粉,其粒度一般以小于10～
20μm為原則,形狀應由條形、球形和其他規則形狀
的磁粉混合在一起使用。但磁粉檢測的靈敏度并非越
高越好，如果過高易檢測出較多且磁痕堆積的微小缺
陷，造成質量分析和評估困難，導致可利用品有可能
變為廢品，從而報廢，降低了再制造率，增加了再制造
成本。曲軸磁力檢測見圖2。
圖2 曲軸磁力檢測
3.2 熒光檢測
熒光檢測主要用于排氣門再制造前后的表面和
摩擦焊接處的疲勞裂紋檢測，即利用滲透礦物油的氧
化鎂粉在紫外線的照射下，通過發出黃綠色熒光的特
性，使缺陷顯露出來，排氣門熒光檢測缺陷見圖3。實
踐證明熒光檢測對排氣門在現場實現了100%檢測
率，使再制造質量得到了保證。但在實際應用中，對于
后乳化熒光滲透檢測，必須嚴格控制乳化時間和乳化
劑濃度，才能保證滲透檢測靈敏度。
圖3 氣門熒光檢測缺陷
3.3 超聲檢測
在生產現場未采取任何環境溫、濕度控制和區域
屏蔽防護的情況下，用超聲波硬度計對某型號發動機
的關鍵零部件如曲軸、連桿、凸輪軸、齒輪、進/排氣
門、活塞銷、高強螺栓等100余種需要再制造的殼體
類、軸類、盤類等零件進行了硬度檢測。以氣門為例，
硬度檢測見圖4。實踐證明，由于避免了對零件表面
的檢測損壞，可以降低生產成本，并可在同一批次產
品中抽檢更多的零件，從而提高產品的可靠性[6]。將
超聲波技術應用于零件表面硬度的無損檢測，硬度
(HRC)測量值與標準值之間的誤差在2~3,其檢測
速度和生產效率不僅大大提高，測量后的零件表面完
好無損，而且在現場能夠實現再制造零件表面硬度的
無損全檢，對于發動機的再制造測量具有很好的實用
性。需要指出的是，在使用超聲技術測量零件時，要可
靠且平穩地握住探頭，當探頭接觸到零件表面上，其
傳感器桿應與零件表面垂直，并用適量的力把探頭壓
到試件表面上，此力為能足以把壓頭與試件表面接觸
即可，時間也不要過長，否則會產生測量誤差。關鍵件
測量結果與標準值對比見表1。
8:431,2
444
圖4 氣門錐面硬度無損檢測
表1 測量結果與標準值對比
項目凸輪頂HRC曲軸軸頸HVV主連桿表面HB氣缸套內孔HRA
標準硬度值≥58 >600 ≥321 >76
測量硬度值58~60 608~610 325~326 78~80
3.4 氣壓檢查
氣壓檢查主要用于發動機再制造前后的曲軸箱、
氣缸體、氣缸蓋、進氣管、排氣管等零件的密封性檢
測，以判斷其腔道、表面等是否產生裂紋。氣壓檢查不
需任何先進的儀器，只用一般的專用夾具和具有壓力
的氣體或液體即可完成裂紋的檢查。排氣管氣壓檢測
裝置見圖5，實踐證明，采用黏度低的空氣作為檢測
介質進行排氣管的裂紋檢測，操作方便，工藝簡單，制
造成本低，其靈敏度可達10-mmHg?L/s，完全能夠滿
足發動機再制造零件的裂紋檢查要求。但應用該方法
時必須確定有關工藝參數，防止誤檢造成零件報廢，
導致再制造成本增加。另外，當零件剛浸人水槽中時，
會產生一些非泄漏而引起的氣泡，例如水中已溶解的
氣體，受氣溫等條件的影響而變成氣泡溢出，為了提
高檢測效果，零件在浸水前應將外表面的油污、銹蝕
等雜質清理干凈，同時對零件剛浸水后引起的氣泡進
行清除，以確定在某部位重復出現泄漏引起氣泡的可
能性。
4 無損檢測技術展望
無損檢測經歷了三個發展階段，即無損探傷
（NDI）、無損檢測（NDT）、無損評價（NDE），無損檢測
技術也逐步以無損評價來代替無損探傷和無損檢測。
目前再制造生產中采用的目視觀察和“打水壓”方法，
檢測缸體缸筒壁是否存在明顯可見缺陷、是否發生泄
漏（存在穿透性裂紋），而對于存在的非穿透性裂紋及
圖5 排氣管氣壓檢測裝置
上接第252頁
Rest ng
(編輯：王婧）
2023年第6期 王連宏，等 無損檢測技術在發動機再制造中的研究與應用 ·255
其裂紋深度、局部應力集中等情況無法檢測，導致再
制造缸體存在安全隱患[8]。以曲軸為例,采用磁粉探
傷檢測表層是否存在裂紋，而曲軸的內部裂紋、應力
集中程度和疲勞損傷情況無法檢測評估，這也為曲軸
再制造帶來了安全隱患。為了提高再制造質量及其服
役可靠性，采用磁記憶檢測技術就可對構件的應力狀
態和應力集中區域作出判斷，從而達到早期診斷的目
的[9]。應力變化范圍是影響疲勞壽命的主要因素，而
再制造發動機的曲軸、連桿等關鍵件因長期在惡劣環
境下工作，均存在不同程度的應力集中，易導致發動
機的安全事故發生，為此，針對關鍵件的應力分析和
評估對于提升再制造發動機的安全可靠性和延長使
用壽命具有重要意義。
總之，發動機再制造的無損檢測技術，應向質量
檢測全面、自動化程度更高、檢測成本更低、檢測效率
更快的方向過渡，其中數字化、智能化、圖像化將是無
損檢測技術的發展方向。
5結語
根據再制造設計和實際維修綱領要求，論證了磁
粉檢測、熒光檢測、超聲檢測和氣壓檢查等技術在某
型號發動機關鍵零部件再制造過程中的應用，在質量
保證、效率提升和成本降低等方面均取得了顯著效
果。但無損檢測技術不是一種“成形技術”,是不斷發
展的綜合技術，隨著發動機再制造水平的提升和再制
造綱領的增加，應在經濟性地運用常規的無損檢測方
法基礎上，必須綜合應用先進的無損檢測技術來滿足
再制造發動機更高的使用壽命和工作可靠性。
參考文獻
[1] 鐵名“綠色再制造工程及其在我國的應用前景”列入中國工程院
咨詢項目[J].中國表面工程，2000（3）：7.
[2] 劉貴民.無損檢測技術[M].北京：國防工業出版社，2006.
[3] 丁立紅，雷衛寧.面向再制造工程的無損檢測方法與應用研究進
展[J].江蘇理工學院學報，2014（2）：53-57.
[4] 徐濱士，劉世參.汽車發動機再制造效益分析及對循環經濟貢獻
研究[刀.中國表面工程，2005（1）：1-7.
[5] 朱勝，姚巨坤.再制造技術與工藝[M].北京：機械工業出版社，
2011:120-122.
[6] 蔡鵬，程玉華.超聲波技術用于零件表面硬度無損檢測的研究[J].
工具技術，2007(2）：85-89.
[7] 趙新明，黃玉清.無損檢測技術在再制造工程中的應用及發展[J].
應用科技，2009(6)：120-122.
[8] 董世運，董麗虹，徐濱士，等.汽車發動機再制造生產中舊件的無
損檢測評價技術[C]/全國第九屆無損檢測學術年會論文集.北戴
河：中國機械工程學會，2010,9：520-525.
[9]任吉林，林俊明.金屬磁記憶檢測技術[M].北京：中國電力出版
社,2000.
earch and Application of Non-Destructive Testing Technology in Engine Remanufacturi
Wang Lianhong, Li Xiaoxia, Li Zheng, Zhang Xuedong, Wang Gang
(Shanxi Diesel Engine Industry Co., Ltd., Datong Shanxi 037036)
Abstract: According to the characteristics of engine remanufacturing, the engine remanufacturing process was developed, the inspection
requirements of remanufactured parts were proposed, the role of nondestructive testing technology in engine remanufacturing was elaborated,
and through the application of nondestructive testing technologies such as magnetic particle testing, fluorescence testing, ultrasonic testing
and pneumatic pressure inspection, it was applied in the remanufacturing of key parts of a model engine and achieved remarkable results.
The results were remarkable.
Key words: engine remanufacturing; process flow; nondestructive testing technology
Research on Energy-Saving Control of Inclined Shaft Belt Conveyor for Underground Main
Transportation in Coal Mines
Wu Haibin
(Fenxi Ruitai Energy Group Co., Ltd., Zuoquan Shanxi 032600)
Abstract: The main inclined shaft belt conveyor is a key link in the entire mine transportation system, often characterized by high
transportation load and high energy consumption. Adopting a reasonable energy-saving control system to control the operation of the main
inclined shaft belt conveyor can significantly reduce energy consumption in the underground transportation system. Therefore, a load
monitoring based energy-saving control system for belt conveyors is proposed, which achieves energy-saving and consumption reduction by
controlling the number of driving motors. Analyze the structure, operating rules, and application effects of energy-saving control systems.
After the application of the energy-saving control system, the main inclined shaft belt conveyor not only meets the needs of raw coal
transportation, but also does not bring any impact to the belt conveyor and power grid. The annual electricity cost investment can be directly
reduced by about 425000 yuan, achieving good application results.
Key words: Belt conveyor; Main inclined shaft; Transportation system; Drive motor; Energy Saving

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