渗透探伤基础知识
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渗透探伤§1 无损检测无损检测是指不管材料、机器、结构件的特点如何,为了能在不损伤、分离或破坏试验对象的前提下能够知道有无缺陷和其状态或者是对象物的性质、状态、内部构造而进行的全部试验,是一种非破坏性试验。
无损检测方法主要有射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、应变测定等方法。
用哪一种方法,如何运用来进行非破坏性试验,根据非破坏试验的目的而不同,因此必须根据不同的目的,选择最合适的无损检测方法去实施试验。
§2 渗透探伤的目的及特点渗透探伤试验的目的是将试验体的表面开了口的细微的缺陷扩大之后将其找出来,其特点:1.可以检查金属和非金属零件或材料的表面开口缺陷。
2.渗透探伤不受受检零件化学成分、结构、形状及大小的限制。
3.不适用于:a.检查表面是吸收性的零件或材料,例如粉末冶金零件;b.检查因外来因素造成开口被堵塞的缺陷,例如零件经喷丸或喷砂,则可能堵塞表面缺陷的“开口”。
c.对于会因为试验使用的各种探伤材料而受腐蚀或有其它影响的材料也不能适用。
非破坏检查使用的试验方法有许多种,渗透探伤作为测试出表面有开口缺陷的试验方法来说是最好的。
但是,另一方面,由于手工操作较多,试验结果的可信赖性很大程度上依赖于专门实施试验的个人的技术实力,所以这也是对技术熟练程度与经验要求较多的试验方法。
§3 渗透探伤的工作原理渗透探伤的工作原理:零件表面被施涂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;再在零件表面施涂吸附介质——显象剂;同样,在毛细管作用下,显象剂将吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗到显象剂中,并且在覆盖膜中扩大;在一定的光源下(黑光和白光),缺陷处之渗透液痕迹被显示(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
1)毛细管现象所谓毛细管现象就是在水等液体中插入细玻璃管的话,就会出现液体在玻璃管中上升,管内液面与原液面之间会形成高度差的现象,这也是我们日常生活中随处可见的现象。
渗透探伤第一章渗透探伤概论渗透探伤是一种以毛细管作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。
这种方法是五种常规无损检测方法(射线探伤、超声波检测、磁粉探伤、渗透探伤、涡流检测)中的一种,是一门综合性科学技术。
一、渗透探伤的工作原理零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料渗透液后,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;再在零件表面施涂吸附介质——显象剂;同样,在毛细管作用下,显象剂将吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗到显象剂中;在一定的光源下(黑色或白光),缺陷处之渗透液痕迹被显示(黄绿色荧光或鲜红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
二、渗透探伤的优点1、可以检查金属和非金属零件或材料的表面开口缺陷。
2、不受受检零件化学成份限制。
3、不受受检制件结构限制。
4、不受缺陷形状(线性缺陷或体积型缺陷)、尺寸和方向的限制。
三、渗透探伤的局限性1、不适用于检查表面是吸收性的零件和材料。
2、不适用于检查因外来因素造成开口被堵塞的缺陷。
3、只能用于检查物体表面开口缺陷。
四、探伤时机渗透探伤一般应在冷热加工之后,表面处理之前,零件制成之后进行。
五、渗透探伤分类1、根据渗透液所含染料成份分为:a、荧光渗透探伤法b、着色渗透探伤法c、荧光着色渗透探伤法2、根据渗透液去除方法分为:a、水洗型b、后乳化型c、溶剂去除型3、根据渗透探伤灵敏度级别分为:a、很低级b、低级c、中级d、高级e、超高级4、根据缺陷是否穿透分为:a、表面渗透探伤b、检漏渗透探伤第二章渗透探伤的表面化学基础一、润湿、不润湿现象不润湿现象:在清洁的玻璃板上放一滴水银,它总是收缩成球形,能够滚来滚去而不润湿玻璃的现象。
润湿现象:在清洁的玻璃板上放一滴水,它非但不收缩成球形,而且要向外扩展,形成一薄片的现象。
二、毛细现象毛细现象: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。
渗透探伤§1 无损检测无损检测是指不管材料、机器、结构件的特点如何,为了能在不损伤、分离或破坏试验对象的前提下能够知道有无缺陷和其状态或者是对象物的性质、状态、内部构造而进行的全部试验,是一种非破坏性试验。
无损检测方法主要有射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、应变测定等方法。
用哪一种方法,如何运用来进行非破坏性试验,根据非破坏试验的目的而不同,因此必须根据不同的目的,选择最合适的无损检测方法去实施试验。
§2渗透探伤的目的及特点渗透探伤试验的目的是将试验体的表面开了口的细微的缺陷扩大之后将其找出来 , 其特点:1.可以检查金属和非金属零件或材料的表面开口缺陷。
2.渗透探伤不受受检零件化学成分、结构、形状及大小的限制。
3.不适用于:a.检查表面是吸收性的零件或材料,例如粉末冶金零件;b.检查因外来因素造成开口被堵塞的缺陷,例如零件经喷丸或喷砂,则可能堵塞表面缺陷的“开口” 。
c.对于会因为试验使用的各种探伤材料而受腐蚀或有其它影响的材料也不能适用。
非破坏检查使用的试验方法有许多种,渗透探伤作为测试出表面有开口缺陷的试验方法来说是最好的。
但是,另一方面,由于手工操作较多,试验结果的可信赖性很大程度上依赖于专门实施试验的个人的技术实力,所以这也是对技术熟练程度与经验要求较多的试验方法。
§3 渗透探伤的工作原理渗透探伤的工作原理:零件表面被施涂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;再在零件表面施涂吸附介质——显象剂;同样,在毛细管作用下,显象剂将吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗到显象剂中,并且在覆盖膜中扩大;在一定的光源下(黑光和白光),缺陷处之渗透液痕迹被显示(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
1)毛细管现象所谓毛细管现象就是在水等液体中插入细玻璃管的话,就会出现液体在玻璃管中上升,管内液面与原液面之间会形成高度差的现象,这也是我们日常生活中随处可见的现象。
显示。
在黑光灯下(荧光检验法)或白光下(着色检验法)观察缺陷显示。
3、探伤方法分类按渗透剂染料成分:荧光法(F)、着色法(V)、荧光着色法。
按渗透剂去除方法:水洗法(A)、后乳化法(B)、溶剂去除法(C)。
按显象剂类型:干式显象剂(D)、湿式显象剂(W)、快干式显象剂(S)、不用显象剂(N)。
目前六个完整的检验方法荧光法:着色法:水洗型 FA 水洗型 VA后乳化型 FB 后乳化型 VB溶剂去除型 FC 溶剂去除型 VC4、特点:不受被检零件的形状、大小、组织结构、化学成分和缺陷方位的影响,操作简单,不需要复杂设备,缺陷显示直观,一次检查各个方向缺陷。
只适用于表面开口缺陷,不适用于检查表面吸收性(多孔性)的零件和表面开口被堵塞的零件。
二、渗透探伤的物理化学基础1、表面张力和表面张力系数液体具有流动性,同时具有减小自身表面积的趋势,液体表面层的分子一方面受到液体内部分子的吸引力,称为内聚力。
同时又受到相邻气体分子的吸引力。
由于液体的内聚力大于气体分子的吸引力,引起液体表面(分子向内部)收缩.这种液体表面收缩的力叫表面张力.表面张力用表面张力系数表示,在单位长度上液体表面收缩的力叫表面张力系数.用符号α表示.不同成分液体、不同粘度、不同温度和压力,具有不同的表面张力系数。
2、润湿现象和接触角润湿是指固体表面空气被液体取代的现象(有时是液体取代润湿现象用表面张力和接触角大小来表示。
当接触角≤5时润湿作用最好。
3、毛细现象润湿液体在毛细管中呈凹面并上升,不润湿液体在毛细管从上式看出:液体在毛细管中的上升高度与表面张力系数和接触角的余弦乘积成正比,与毛细管的内径、液体的密度和重力加速度成反比。
4、紫外线:紫外线的波长范围在3300-3900A°,中心波长为3650 A°。
因波长低于可见光,也称为黑光。
荧光检验的紫外线灯也叫黑光灯。
5、荧光:在紫外线照射下能够发光,在移开光源停止发光的物质叫荧光物质。
渗透探伤的原理与方法一、渗透探伤的原理•是将一种含有染料的着色或荧光的渗透剂涂覆在零件表面上,在毛细作用下,由于液体的润湿与毛细管作用使渗透剂渗入表面开口缺陷中去;然后去除掉零件表面上多余的渗透剂,再在零件表面涂上一层薄层显像剂;缺陷中的渗透剂在毛细作用下重新被吸附到零件表面上来而形成放大了的缺陷图象显示,在黑光灯荧光检验法或白光灯着色检验法下观察缺陷显示;•渗透探伤的基本流程:•渗透→清洗→显象→观察二、渗透探伤的优缺点•1.渗透探伤的优点•1可以检查各种表面缺陷;•2可以检查黑色金属及有色金属的铸件、焊接件及锻件等,也可以检查陶瓷、塑料及玻璃制品;•3不受材料的组织结构和化学成分的限制•4不受缺陷形状和尺寸的影响•5检测成本低,操作简单方便;•2.渗透探伤的缺点•1当工件表面太粗糙时易造成假象,降低检测效果;•2不适应于检查粉末冶金材料和其它多孔性材料;三、渗透探伤方法分类• 1.根据染料种类分:•1着色探伤法V:渗透剂中含有着色染料,在白光下观察;•2荧光探伤法F:渗透剂中含有荧光染料,在紫外灯下观察;• 2.根据清洗方式分:•1水洗型渗透探伤法A:直接用水清洗;•1水基型:•2自乳化型:•2后乳化型渗透探伤法B:经乳化工序后再用水清洗;•3溶剂清洗型渗透探伤法C:直接用有机溶剂清洗;• 3.根据显象方式分:•1干式显象D:白色显象粉施加在干燥后的工件表面上;•2速干式显象S:将白色显象粉与易挥发的有机溶剂配成显象液•3湿式显象W:将白色显象粉与水配成显象液,干燥后显象;•4自显象N:不用显象剂显象;• 4.根据缺陷是否穿透分:•1表面探伤法:主要检测表面缺陷;•2检漏法:主要检测穿透性缺陷;四.各种渗透探伤方法的特点•1、着色法V•只需在白光和日光下进行,在无水无电的场所下工作;•1水洗型着色法V A:•适用于检查表面较粗糙、要求不太高的零件;•探伤灵敏度低,不易发现细微缺陷;•2后乳化型着色法VB•A、应用广泛•B、灵敏度高,适用于检查较精密的零件;•②水洗型荧光渗透法检验工艺的主要缺点:•A、所用材料多数是可燃的,不宜在开口槽中使用;•B、相对于水洗型和后乳化型而言,不太适合于批量零件的连续检验;•C、很难在粗糙表面上使用,特别很难用于吹砂表面;•D、擦除表面多余的渗透剂要细心,容易将浅而宽的缺陷中的渗透剂擦除掉,造成缺陷漏检;•2、荧光法F•需要配合紫外灯和暗室,无法在没电的场所工作;•1水洗型荧光法FA•①水洗型荧光渗透法检验工艺的主要优点:•A、缺陷显示在黑光灯下有明亮的荧光和高的可见度;•B、零件表面多余的渗透剂可直接用水去除,相对于后乳化型渗透检验工艺,具有操作简单、检验费用低等优点;•C、用于粗糙表面的零件和形状复杂的零件的检验,能检出零件的拐角、键槽、螺纹等部位的缺陷;•D、高灵敏度的水洗型荧光剂能检查出非常细微的缺陷;•②水洗型荧光渗透法检验工艺的主要缺点:•A、所用材料多数是可燃的,不宜在开口槽中使用;•B、相对于水洗型和后乳化型而言,不太适合于批量零件的连续检验;•C、很难在粗糙表面上使用,特别很难用于吹砂表面;•D、擦除表面多余的渗透剂要细心,容易将浅而宽的缺陷中的渗透剂擦除掉,造成缺陷漏检;•2、荧光法F•需要配合紫外灯和暗室,无法在没电的场所工作;•1水洗型荧光法FA•①水洗型荧光渗透法检验工艺的主要优点:•A、缺陷显示在黑光灯下有明亮的荧光和高的可见度;•B、零件表面多余的渗透剂可直接用水去除,相对于后乳化型渗透检验工艺,具有操作简单、检验费用低等优点;•C、用于粗糙表面的零件和形状复杂的零件的检验,能检出零件的拐角、键槽、螺纹等部位的缺陷;•D、高灵敏度的水洗型荧光剂能检查出非常细微的缺陷;•②水洗型荧光渗透法检验工艺的主要缺点:•A、不能发现浅而宽的开口缺陷;•B、如果水洗时间长、水温高、水压大,都可能将缺陷中的渗透剂清洗掉,造成过洗;•C、渗透剂的配方复杂,使得这种渗透剂容易受污染变质,特别是渗透剂中水的含量超出允许的极限时,会出现浑浊、分离、沉淀或检验灵敏度下降的现象;•D、酸的污染将影响渗透检验的灵敏度,尤其是铬酸和铬酸盐的影响很大;•E、重复检验效果差;•F、需要暗室和黑光灯,并要求在黑光灯下检验;•2、后乳化型荧光法FB•①后乳化型荧光渗透法检验工艺的主要优点:•A、缺陷显示在黑光灯下有明亮的荧光和高的可见度;•B、能检出浅而宽的开口缺陷;•C、渗透剂中不含乳化剂,有利于渗入表面开口缺陷中去,可发现更细微的缺陷,检验灵敏度高;•D、渗透剂中荧光染料的浓度高,故显示亮度比水洗型荧光渗透剂要高;•E、不含乳化剂的渗透剂渗透速度较快,渗透时间比水洗型要短;•F、酸和铬酸盐对乳化型渗透剂的影响较小;•因为酸和铬酸盐仅在有水的情况下与荧光染料发生反应,后乳化型渗透剂中不含乳化剂,不能吸收水分,故酸和铬酸盐对乳化型渗透剂的影响较小;•G、重复试验效果较好;•H、后乳化型渗透剂中因不含乳化剂,水进入后将沉淀槽底,故水对后乳化型渗透剂污染影响小;•I、乳化型渗透剂中因不含乳化剂,温度变化时,不产生分离、沉淀、和凝胶现象;•②后乳化型荧光渗透法检验工艺的主要缺点:•A、要进行单独的乳化工序,操作周期长,检验费用大;•B、必须严格控制乳化时间,才能保证检验灵敏度;•C、零件上的键槽、螺纹、拐角、凹槽等部位的渗透剂不容易被清洗掉;为保证这些部位的灵敏度,乳化前,这些部位的渗透剂需充分滴落干净;•D、大型工件用后乳化型渗透检验比较困难;•E、需要暗室和黑光灯,并要求在黑光灯下检验;五、特殊探伤方法•1.加载法•是指在工件反复施加弯曲或扭转载荷使工件表面开口张开,利用渗透液渗入从而提高探伤灵敏度的探伤方法;•特点:•1、用显象剂,在载荷反复作用下裂纹一张一合,在紫外灯下一闪一闪地发光,又称闪烁法;•2、探伤灵敏度高,检出效果好,能发现微小疲劳裂纹;•3、检出效率低;如叶片每小时15-20片•4、需要特殊的加载设备和工具,且载合应适当;•2.静电喷涂法•是在喷嘴上加上负压,渗透液或显象液通过喷嘴时带上负电,被检工件接地作为阳级;由静电吸引,渗透液或显象液就被吸附到工件表面上;喷枪与工件距离一般控制在200-300mm•特点:•1、工件不需要移动,渗透、清洗、显象、观察工序在同一地点完成,占地面积小;•2、探伤灵敏度高,喷涂均匀;•3、节约探伤试剂,70%落在工件上,空气污染小;•3.泄漏法•是将工件一侧施加渗透液,存在贯穿型性缺陷时,渗透液穿过缺陷就会从另一侧渗出,从而显示缺陷;•特点:•主要检查贯穿性缺陷•一般采用高灵敏度的后乳化型荧光渗透液;。
一.什么叫渗透检测?简述工作原理及适用范围。
渗透检测是以毛细管作用原理为基础的检查非多孔性材料表面开口缺陷的一种常规无损检测方法。
渗透检测是一种以毛细作用原理为基础的检查非多孔性材料表面开口缺陷的一种无损检测方法。
原理:工件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂后,在毛细作用下,经过一段时间,渗透剂可以渗透到表面开口缺陷中去。
去除表面多余的渗透剂并干燥后,再在工件表面施涂吸附物质---显像剂,同样在毛细作用下,显像剂吸附缺陷中的渗透剂,即渗透剂回渗到显像剂中,在一定的光源下(黑光或者白光),缺陷处的渗透剂痕迹被显示{黄绿色荧光或鲜艳的红色},从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
渗透检测可以检查金属和非金属工件表面的开口缺陷,例如,裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠和氧化斑疤。
渗透检测不受被检工件化学成分的限制。
渗透检测可以检查磁性材料,也可以检查非磁性材料;可以检查黑色金属,也可以检查有色金属,和可以检查非金属;渗透检测不受被检工件结构限制。
渗透检测可以检查焊接件和铸件,也可以检查压延件和锻件,还可以检查机械加工件;渗透检测不受缺陷形状、尺寸和方向的限制。
只需一次渗透检测,即可同时检查开口于表面的所有缺陷。
但是,渗透检测无法或难以检测多孔的材料,例如粉末冶金工件;也不适应于检查因外来因素造成表面开口被堵塞的缺陷,例如工件经喷丸处理或喷砂。
二.渗透检测可以按什么形式分类?各分为哪几类方法?常用渗透检测方法分类如下:按渗透剂中染料分类:可分为荧光和着色两类。
按去除渗透剂的方法分:可分为水洗型、后乳化型和溶剂去除型三类,这样可组合为六种方法:即水洗型着色渗透检测,水洗型荧光渗透检测,后乳化型着色渗透检测,后乳化型荧光渗透检测,溶剂去除型着色渗透检测,溶剂去除型荧光渗透检测。
此外按显像分:干式、湿式。
三.渗透检测体系的可靠性包括哪些内容?与受检零件安全使用的关系?渗透检测体系的可靠性包括进行渗透检测所使用的设备仪器、渗透检测剂、工艺方法、环境条件、渗透检测人员的技术资格水平等。
渗透探伤(PT)简单地说,渗透探伤就是通过把渗透介质渗出到有一定对比度的背景色上来观察表面不连续的一种探伤方法。
这是通过把渗透剂(通常为液体)喷到经过清理的被检工件表面来实现的。
当渗透剂被留在检物体的表面并经过一定时间(驻留时间) 以后,由于毛细现象的作用,渗透剂将渗入到所有表面开口内。
接下来再把多余的渗透剂擦掉并用显像剂将留在不连续中的渗透剂析出。
最终的影像会在较高的对比度显示出来,把所存在的不连续放大并以以便于进一步的目视评估。
有两种主要的办法可以对渗透剂进行分类:一种是按照所形成的影像的类型来分类,另一种是按照去除多余渗透剂的方法。
渗透剂有可见光和荧光两种显示方式。
当在白光下进行观察时,可见光染料(通常为红色)会在白色的显像剂背景下形成非常鲜艳的红色显示。
当在紫外光下观察时,荧光渗透剂会在背景光下形成一种绿色的荧光显示。
和可见光相比,人眼对荧光更为敏感,使用莹光渗透剂可以获得更为灵敏的检测结果。
第二种对渗透剂分类的方法和去除被检测面过多渗透剂的方法有关。
他们可以是水洗法、溶剂清除法和乳化液法。
可以水洗的渗透剂中包含有一种乳化剂,这种乳化剂可以把油性的渗透剂通过低压水清洗掉。
溶剂性清洗渗透剂需要使用溶剂来清除被检表面过多的渗透剂。
在驻留时间后,后乳化性渗透剂可通过加入一种乳化液在试验表面,然后和水洗法一样,用水乳化液去除。
综合上述的两种分类方法,可以把渗透剂分为下述的的六大类:(1)可见光/水洗性渗透剂(2)可见光/溶剂清洗型渗透剂(3)可见光/后乳化性渗透剂(4)荧光/水洗性渗透剂(5)荧光/溶剂清洗型渗透剂(6)荧光/后乳化性渗透剂除了后乳化性渗透剂需要额外的步骤加入乳化液以外,上述的几种渗透剂的应用方法基本上一致。
因此,在实际应用中无论采用哪种方法都要遵循四个基本的步骤以便相对简单地进行渗透探伤。
尽管比较简单,但按照既定的顺序认真地进行每一步的操作仍然显得非常重要。
否则的话,探伤结果将变得不可靠。