摘要：從空調(diào)制冷技術(shù)到汽車制造，從半導(dǎo)體制造到太陽能技術(shù)，氣密性檢測技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。汽車車輪作為其安全性能的主要部件，經(jīng)歷了從內(nèi)胎充氣到真空胎的轉(zhuǎn)變，雖然在一定程度上節(jié)約了內(nèi)胎成本及安裝時(shí)間，但也帶來了汽車行駛的過程中漏氣現(xiàn)象頻發(fā)，在車輪實(shí)際使用的過程中，失效影響因素眾多，比如：氣門嘴漏氣、輪胎氣密性能等。氦氣檢漏技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)安全性，而且還可有效降低產(chǎn)品維護(hù)以及故障排除所需的時(shí)間和資本。本文主要對(duì)蠕性漏孔檢測進(jìn)行研究，簡述鋁合金車輪漏孔的類型、水清洗后殘漏水分、設(shè)備壓力、溫濕度等方面影響，通過對(duì)影響因素分析，尋找解決輪轂漏氣的辦法。

　　關(guān)鍵詞：鋁合金車輪;蠕性漏孔;漏孔類型;影響因素;改善措施

　　0 引言

　　汽車在行駛過程中漏氣現(xiàn)象頻發(fā)，作為車輪總成部件的輪胎、氣門嘴、鋁合金車輪等都有可能造成漏氣現(xiàn)象。鋁合金車輪產(chǎn)生的漏氣的原因主要是在鑄造過程中產(chǎn)生的氣孔導(dǎo)致的，這些氣孔因熔融鋁液凝固時(shí)的氣體滯留而形成。雖然大多數(shù)氣孔體積非常小，不會(huì)導(dǎo)致工件出現(xiàn)漏氣，但不同類型的氣孔，泄漏也有著不同的表現(xiàn)。泄漏處的幾何尺寸、結(jié)構(gòu)、壓力、濕度、溫度以及流量都是影響泄漏表現(xiàn)的因素，眾多干擾因素給檢漏工作帶來了很大的挑戰(zhàn)。

　　1 鋁合金車輪蠕性漏孔類型

　　鋁合金車輪漏氣是由于輪輞存在漏孔導(dǎo)致，它可以是單個(gè)孔、也可以是一個(gè)可滲透的孔，還可能是多孔性區(qū)域或一個(gè)難于檢測的微小漏孔，我們將這種微小漏孔稱之為蠕性漏孔。漏孔類型的不同，影響著泄漏的表現(xiàn)(如圖1);輪輞壁中的漏孔可能呈針孔狀，進(jìn)而可能充當(dāng)貫穿輪輞的細(xì)管道，這樣的泄漏因兩端存在穿透性，基本上是可預(yù)測的。但漏孔也可能表現(xiàn)為多孔性，這種情形通常涉及大量且微小的漏孔，而這些泄漏點(diǎn)又共同構(gòu)起更大的泄漏，對(duì)于針型漏孔和多孔性漏孔是比較容易檢出的，但蠕性漏孔和滲漏存在未檢出的可能。

　　蠕性漏孔成因復(fù)雜，形態(tài)多樣，在檢測過程中氦氣很難立即被捕捉到，檢測氣體充注后，氣體緩慢地移動(dòng)通過狹窄的通道或毛細(xì)管系統(tǒng)，從而要在短的時(shí)間段內(nèi)檢測這樣的漏孔是極為困難。

　　滲漏是金屬鑄件中最難以檢測的泄漏類型，這種滲漏可能因連通到更大的隱藏空腔，在檢測過程中，這種空腔會(huì)充當(dāng)儲(chǔ)氣腔，這種結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致檢測氣體充入后在質(zhì)譜儀捕捉氦氣過程之間存在相當(dāng)長的延遲(如圖2)。

　　2 鋁合金車輪蠕性漏孔影響漏氣的原因

　　2.1 工件被清洗后殘留水的影響

　　工件在氦氣檢測前被清洗后烘干不徹底，尤其是在冬季現(xiàn)場溫度較低，當(dāng)輪輞壁存在非常微小或者狹長的毛細(xì)管缺陷時(shí)，由于水的表面張力的原因，這些微小漏孔或者毛細(xì)管則將被水堵塞或充滿，而堵在漏孔中的水，會(huì)非常不易從小孔中驅(qū)逐，從而大大影響檢漏結(jié)果。

　　2.2 工件抽空不充分對(duì)檢漏的影響

　　為了準(zhǔn)確檢測漏率，在充氦前將工件外腔充分抽空是完全必要的，特別是對(duì)幾何形狀長和狹窄的漏孔尤為重要。如果外腔抽空不充分，漏孔中的空氣將被驅(qū)逐至幾何空間的終端，而氦氣進(jìn)入到這個(gè)部位會(huì)存在延遲，因而潛在的漏孔將僅釋放空氣，檢漏儀則不能檢測到這些漏孔，所以確定合適的保壓時(shí)間及檢漏時(shí)間是極為重要的。(圖3)

　　2.3 工件密封作用力對(duì)檢漏的影響

　　工件在檢測過程中因需要上下壓盤進(jìn)行壓緊密封，如輪輞壁存在裂紋等酥松缺陷，在夾緊密封作用力下，缺陷部位存在輕微形變，漏點(diǎn)可能被壓實(shí)，檢測過程中檢不出漏氣，所以設(shè)置合適的密封作用力是很有必要的，密封力過大時(shí)，存在漏氣工件檢測不出的風(fēng)險(xiǎn)，密封力過小時(shí)，檢測中因密封不良造成過多的誤判(合格判為不合格)。

　　2.4 溫度和壓力對(duì)檢漏的影響

　　眾所周知，溫度和壓力的變化對(duì)漏率有很大的影響。環(huán)境溫度不同，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)的平均速度也就不同，通過漏孔的氣體流量就不同，換句話說也就是漏率不同。而對(duì)于氦檢采用的真空模式檢漏來說，因被檢車輪內(nèi)外被抽成真空，內(nèi)部的氣體分子相對(duì)較少，PV值受環(huán)境溫度的影響也較小，可以不考慮。

　　當(dāng)漏孔的幾何尺寸一定時(shí)，漏孔的漏率與漏孔兩端的壓差的大小對(duì)氣體的流動(dòng)起關(guān)鍵的作用，即漏孔的兩端的壓力很大，但是如果其壓力相同，即壓差為零，漏孔中也不會(huì)有氣體流動(dòng)，只有當(dāng)漏孔兩端存在壓差時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)氣體從高壓端向低壓端流動(dòng)的現(xiàn)象，而且壓差越大，其流量也越大。在真空領(lǐng)域中，常把氣體在漏孔中流動(dòng)狀態(tài)界定為四種情況：分子流狀態(tài)、粘滯流狀態(tài)、湍流狀態(tài)、聲速流狀態(tài)，一般認(rèn)為在分子流狀態(tài)下，漏孔的漏率與漏孔兩端的壓差成正比;在粘滯流狀態(tài)下，漏孔的漏率與漏孔兩端的平方差成正比。這種氣流狀態(tài)的劃分又取決于漏孔的直徑和氣體分子的平均自由路徑，而分子的平均路徑又是氣體溫度、氣體粘度、氣體壓強(qiáng)的函數(shù)。

　　漏孔還可能完全封閉在材料內(nèi)，沒有連通表面的開口，但也可能連通了一側(cè)表面或兩側(cè)表面，這些形式都可能成為輪輞的泄漏路徑， “潛在的泄漏狀態(tài)”在以后的車輛行駛過程中可能會(huì)發(fā)生貫穿性的裂紋，從而發(fā)生漏氣。

　　總而言之，氣體泄漏的過程是一個(gè)較為復(fù)雜的問題，漏孔的漏率不僅與氣體的種類、氣體的溫度以及容器或系統(tǒng)內(nèi)外的氣體壓差有關(guān)，也與漏孔自身的形狀、尺寸有關(guān)。

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