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1、渗透检测,1 渗透检测基础知识 1.1 渗透探伤定义 Penetrant Testing 简称PT (Penetrate) 渗透探伤是以毛细管作用原理为基础的检查表面开口缺陷的 一种常规的无损检测方法。 1.2 渗透探伤的工作原理和操作步骤 工作原理：零件表面被施加含有荧光染料或着色染料的渗透液 后，在毛细管作用下，经过一定时间的渗透，渗透液可以渗进表面 开口缺陷中；经去除零件表面多余的渗透液和干燥后；再在零件表 面施加显象剂；同样，在毛细管作用下，显象剂将吸引缺陷中的渗 透液，即渗透液回渗到显象剂中；在一定的光源下（黑光或白 光），缺陷处的渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或红色），从而探 测出缺
2、陷的形貌及分布状态。,操作步骤 见图1-1,渗透检测可以检查金属、非金属零件或材料的表面开口 缺陷，例如裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠等。 渗透探伤不受零件化学成分限制，不受零件结构限制， 也不受缺陷形状限制。可以检查磁性材料，也可以检查 非磁性材料；可以检查黑色金属，有色金属，也可以检查非金属；可以检查焊接件，铸件，锻件和机加工件；只需要一次探伤，即可把零件表面各个方向及形状的缺陷全部检查出来。 但是，渗透探伤不适用于检查表面是吸收性的零件或材料，例如 粉末冶金零件。 渗透检测的重复性差，污染较严重。 1.3 渗透探伤的分类 1 根据染料分类： 荧光法、着色法和荧光着色法,2 根据去除方
3、式分类： 水洗型、后乳化型和溶剂去除型 3 根据显象方式分类： 干式、湿式、速干式、自显象（一般分类） 显象剂的种类： 干式显象剂、湿式显象剂 湿式显象剂包括：水溶式，水悬浮式，溶剂悬浮式（速干式）， 塑料薄膜式（干粉悬浮于树脂清漆中） 4 各种渗透探伤方法的优缺点 着色法只需在白光或日光下进行，在没有电源的场合下也能工 作，荧光法需要配备黑光灯和暗室，无法在没电的场合下工作。 水洗型渗透适于检查表面较粗糙的零件（铸造件、螺拴、齿轮、 键槽等），操作简便，成本较低，特别适合批量零件的渗透检测。 而对于水基渗透液可以检查不能接触油类的特殊零件（液氧容器） 后乳化型渗透适于表面光洁，灵敏度要求高的
4、零件，例如发动机 涡轮片，涡轮盘等，特别是后乳化型荧光法配合速干式显象被认为 是灵敏度最高的一种渗透方法。,溶剂去除型着色法由于可以使用在没有水和电的场合， 因而应用非常广泛，特别是喷罐使用，可简化操作，适 用于大型零件的局部检测（如锅炉、压力容器的焊缝检 测等），该法成本较高，不适于大批量零件的渗透检测。,2渗透探伤中的毛细现象 （1）渗透与毛细作用 渗透过程中，渗透液对受检表面开口缺陷的渗透作用； 实质上是液体的毛细作用。例如，渗透液对表面点状缺陷（如气孔、 砂眼等）的渗透，就类似于渗透液在毛细管内的毛细作用；渗透液 对表面条状缺陷（如裂纹、夹渣和分层等）的渗透，就类似于渗透 液在间距很小
5、的两平行板间的毛细作用。 （2）显像与毛细作用 显象过程中，渗透液从缺陷中回渗到显象剂中形成缺陷显示痕 迹，也是由于毛细作用。 显像剂通常有两个基本功能： 吸附足量的从缺陷中回渗到工件表面的渗透剂 通过毛细作用将渗透剂在工件表面横向扩展，放大缺陷显示 提供一个可观察的背景,润湿液体在毛细管中呈凹面并且上升，不润湿液体在毛 细管中呈凸面并且下降的现象，称为毛细管现象。 毛细现象并不局限于一般意义上的毛细管，例如两平行 板间的夹缝，各种各样的棒、纤维、颗粒堆积物的空隙都 是特殊形式的毛细管。,3 渗透探伤设备 3.1 便携式设备及压力喷罐 渗透探伤剂（包括渗透液、 去除剂和显象剂），通常装 在密闭
6、的喷罐内使用。喷罐 一般由探伤剂的盛装容器和 探伤剂的喷射机构两部分组 成。典型结构见图10-1。 罐内装有探伤剂和气雾剂， 40C左右可产生0.290.49 Mpa的压力。 显象剂喷罐内还装有玻璃 弹子，起搅拌作用。,3.2 渗透检测试块 1 铝合金淬火试块（A型试块） 图5-19 P.93 作用：a 用于两种不同渗透液灵敏度对比 b 一种渗透液不同操作工序的灵敏度对比 清洗和保存 按JB4730标准的方法进行 在试块中心用气体灯加热发到426C左右，再放入冷水中淬火， 然后在110C下干燥15分钟，冷却至室温保存。,2 不锈钢镀铬辐射状裂纹试块（B型试块） 该试块主要用于校验操作 方法和工
7、艺系统灵敏度。 通常与塑料复制品或 照片对照使用。 清理和保存按标准要求 或参照黄铜试块。,3 黄铜板镀铬裂纹试块（C型试块） 主要用于鉴别各 类渗透探伤剂性 能和确定灵敏度 等级。 清理和保存办法,4 渗透检测工艺 六大基本步骤：表面准备和预清洗、渗透、去除、干燥、 显象、观察（检验） 。 检测时机安排 4.1 表面准备和预清洗 1 污物类别 固体污物：表面清理；液体污物：预清洗。 2 污物的影响（P.113 4条） 3 清除污物的方法 机械法，化学方法，溶剂去除方法，其它方法。,4.2 施加渗透剂 1 渗透液施加方法 应根据零件大小、形状、数量和检查部位来选择。 所选方法应保证被检部位完全
8、被渗透液覆盖，并在整个渗透时间内 保持润湿。 主要有：喷涂，刷涂，浇涂，浸涂。 渗透时间及温度 一般不少于10min，温度控制在1550C。 具体按标准要求 4.3 去除多余的渗透液 要求从零件表面去除所有的渗透液，又不将渗入缺陷中的渗透液 清洗出来。 水洗型渗透液用水去除，水喷法的水压不超过0.35Mpa，水温不 超过40C，水洗时间在得到合格背景的前提下，越短越好，可以 用黑光灯控制荧光液的去除程度。,后乳化型渗透液去除时，先用水预清洗，然后乳化，最后 再用水清洗。施加乳化剂时，只能用浸涂、浇涂或喷涂， 不能用刷涂。要防止过乳化，控制好乳化时间。 溶剂去除型渗透液的去除方法是先用干布（纸）
9、擦，然后再用沾 有有机溶剂的布擦，不允许直接用有机溶剂冲洗。图8-1为去除方 法与缺陷中渗透液保留程度的关系。,4.4 干燥 溶剂去除法渗透探伤时，不必进行专门的干燥处理， 应自然干燥，不得加热干燥。用水清洗的零件，采用 干式或非水基湿式显象时，零件在显象前必须进行干燥处理；若采 用水基湿式显象，水洗后直接显象，然后进行干燥处理。 干燥一般使用热空气循环烘干装置，干燥温度不能太高，时间不 能太长。 4.5 显象 显象的过程是用显象剂将缺陷处的渗透液吸附到零件表面，产生 清晰可见的缺陷图像。 干式显象主要用于荧光法，干燥后立即进行显象，最好用喷粉柜 进行喷粉显象。 非水基湿式显象主要采用压力喷罐
10、喷涂。喷涂前应摇动喷罐中的 弹子，使显象剂均匀。边喷边形成显象剂薄膜。,水基湿式显象多采用浸涂。涂复后进行滴落，然后再干燥。 干燥过程就是显象过程，显象时要不断搅拌，以防显象剂 沉淀。 显象时间不能太长，显象剂不能太厚。一般规定：显象时间一般 不少于7min，显象剂厚度为0.050.07mm。 显象时间 干式显象：指从施加显象剂起到开始观察的时间。 湿式显象：指从干燥起到开始观察的时间，也就是干燥时间。 速干式显象：施加显象剂后，到观察完成的时间。 4.6 观察和评定 观察的光线要求 着色观察时，被检零件上白光的照度要不小于500lx。荧光观察 时，黑光灯的强度为，在距离黑光灯380mm处，其
11、强度不低于 1000uw/cm2。,荧光观察时：a 进入暗室时，黑暗适应。 b 真伪缺陷的判定 c 缺陷性质的判定，作出合格与否的判定。 d 缺陷的表示和记录 重复检查的规定： a 一般不进行重复检查，渗透探伤的重复性不好； b 着色法不允许复查； c 荧光法检查的不允许用着色法复查。 4.7 后清洗及复验,5 显示的解释与缺陷评定 5.1 显示的解释和分类 显示的分类 相关显示、非相关显示和虚假显示 相关显示：真实缺陷形成的； 非相关显示：零件的加工工艺和结构外形以及划伤、刻痕、毛刺等; 虚假显示：零件表面渗透液的污染产生。 5.2 缺陷的评定 缺陷显示的分类 线状、圆形、密集形、纵（横）向显示 缺陷的分类 原材料缺陷、工艺缺陷和使用缺陷 渗透检测能发现的常见缺陷 气孔、裂纹、 5.3 标准关于显示的分类和评定要求,5.4 渗透检测记录和报告 缺陷记录方式： 草图法、可剥性塑料薄膜显象剂、 照相法 检验的原始记录 检验的见证、执行工艺卡的见证、报告的来源 渗透探伤报告 按照相关标准的要求 JB/T4730.5-2005 报告格式和原始记录格式都是受控文件，不能随便更改,