谢飞 杨健
江淮汽车集团股份有限公司技术中心 安徽合肥 230601
摘要：试漏检测是汽车制造领域常用的工艺技术手段，其检测能力直接影响产品质量，影响试漏检测能力的因素很多，本文对试漏检测设备的结构设计要求、试漏工艺参数、环境影响因素这几个方面进行分析阐述，从而提升试漏的检测能力，确保试漏检测稳定可靠。
关键词：气密性检测 稳定性 检测能力 工艺参数
1引言
在汽车制造领域，发动机缸体和缸盖以及变速箱壳体等均需要进行试漏检测，试漏检测是汽车制造领域生产质量控制的一个关键环节，试漏质量没有控制好，会造成整机漏油，影响整机的性能。试漏检测的通常方法是用气密性进行检测，即对被测工件充入压缩空气，进行保压和测试，来判断压缩空气的泄漏量。试漏检测能力不足容易造成加工的零部件误判，增加生产成本，甚至会影响品牌形象以及提高售后服务的成本。
2试漏检测设备结构设计要求
2.1气缸或油缸的作用力要足够，驱动力F的计算公式为：F≥2（F1+F2），
其中F1为试漏检测时充气作用在封堵板上的力，F2为使密封件压缩变形所需要的作用力。
F1=P*S；其中P为试漏检测压力；S为封堵部位气压作用面积。
F2=E*dl*S/L，其中E为密封件的弹性模量；dl为密封件的变形量；S为密封件的截面积；L为密封件的厚度（即压缩变形方向上的原始长度）。
2.2密封封堵结构设计和选型要求
1)密封封堵方式优先采用线密封，其次采用面密封，最后采用内胀封堵。线密封不仅可以提高密封件的寿命，还可以提高密封封堵的稳定性。当被封堵面加工的宽度＞5mm时，采用线密封，见图1。当被封堵面加工的宽度≤5mm或封堵面为毛坯面时，采用面密封，见图2。
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2)对于内涨封堵需要单独的驱动动力来完成涨堵机构的封堵和松开。
3)对于大面封堵的封堵板需带浮动功能，避免工件的面不平，封堵件一侧的密封件压缩量较大，一侧的密封件压缩量不够。图3是大面封堵浮动结构图
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2.3其它要求
1）封堵上设置限位块，通过调整限位块的高度，用于控制密封件的变形量，确保试漏的稳定性。
2）封堵油缸和气缸上设置调压阀，保证密封件寿命的同时，确保试漏数据接近真值。
3）封堵密封件的填充尽可能做成一个整体，避免封堵件的内漏，尽可能用中空的螺栓连接，或者连接螺栓上设置端面密封。
3试漏工艺参数设置要求
试漏工艺参数主要包括充气时间、保压时间和测试时间，当然还包括预充气、预排气、试漏压力、工件有效容积、泄漏量标准、过滤、充气模式等其它参数。其中对试漏数据影响最大的是充气时间、保压时间和测试时间这三个参数。
充气时间不够，则达不到所需要的测试压力，或者出现伪压力；保压时间不足，被测气体不能充分混合，测量数据不稳定；测试时间不够时，测试过程尚未稳定，最终测试结果会偏大。其测试验证数据见表1、表2和表3。
表1不同充气时间泄漏量 表2不同保压时间泄漏量 表3不同测试时间泄漏量
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说明：以上验证数据均是仅改变充气时间、保压时间、测试时间中的一个参数，其它两个参数保持不变。
由以上数据可以看出，充气时间增加后，对测量数据影响不大，充气时间能够保证将工作腔容积真实充到需要的压力即可（一般情况下试漏仪显示充气压力达设定压力后延长3-5s）。保压时间和测试时间增加，泄漏量偏小，并且数据越稳定。理论上当保压时间和测试时间达到一定值时，测试数据基本稳定波动。
表2中第3列与表3中第2列的保压和测试时间之和相同，表2中第4列与表3中第3列的测试状态一样，发现其测试数据基本也相当。说明保压时间和测试时间达到的效果基本相同，其目的均是使测量达到稳定状态。为了使试漏检测的数据稳定可靠，在节拍允许的情况下，尽可能增加保压时间。
4环境影响因素影响以及处理措施
试漏检测的环境影响因素主要体现在以下两个方面：工件、试漏封堵件以及气密性检测气体的湿度；工件、试漏封堵件以及气密性检测气体的温度。下面先分析湿度对试漏检测的影响，试漏封堵在生产过程中处于干燥状态，检测气体进入工作腔检测前均经过了三联件，所以不会出现潮湿状态，只有工件经过清洗机清洗后，工件未完全干燥，下面对工件在干燥状态和潮湿状态进行试漏测试，测试数据见表4
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通过上表的数据可以看出，工件处于干燥状态时，其测试的数据较稳定；工件处于潮湿状态，试漏检测的数据偏小，并且测量数据不稳定，容易将不合格的工件判为合格，存在一定的质量风险。
压缩空气充入到工件中后，刚开始压缩空气由于和热的工件接触发生热传递，温度会上升，压力增加，但在实际生产中，往往是压缩空气已经升至工件温度的状态下测量泄漏率的，在这种情况下，热的工件在会慢慢冷却，测试阶段压缩空气的温度随着工件温度下降而下降，因此压力下降，测量的泄漏量也就增大。表5是工件在不同温度下的试漏测试数据。
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影响温度的因素有以下几个方面：1）工件清洗后，工件温度与常温有差异；2）试漏检测设备在通风口下面；3）充气检测的温度与工件的温度不一致。我们可以从以下几个方面进行优化：1）控制工件经过清洗机后的温度，尽可能接近室温，或者延长输送通道。2）试漏检测设备不能布置在通风口，若已经在通风口下面，则调整通风口的出风方向，或者关闭该通风口。3）延长测试的保压时间，让充气检测的气体与工件充分混合，减少检测气体与工件之间的温度差。4）设备刚开启时，尤其是在冬天密封件温度偏低，因此密封件较硬，需要对设备进行热机循环（用标准件校准），热机后使密封件与工件接触良好。
5结束语
在汽车制造领域，密封性是一项重要的质量指标，试漏检测作为密封性检测的常用工艺技术手段，其检测能力直接关系到产品的质量、品牌和生产经营成本。虽然试漏检测技术经过多年的发展，目前已经相当成熟，但不可否认的是，还存在诸多的不确定因素直接影响着最终的检测结果，比如：试漏检测标准件的真值、标准件校验标准、温度和湿度对试漏检测数据的具体影响等，均需要工程技术人员不断研究、不断完善。