現(xiàn)代無損檢測基礎(chǔ)知識(shí)

1、現(xiàn)代無損檢測基礎(chǔ)現(xiàn)代無損檢測基礎(chǔ) n無損檢測可發(fā)現(xiàn)缺陷的類型 u缺陷的分類 按加工階段分 原材料缺陷：如裂紋、夾雜物等 制造過程缺陷：又稱工藝缺陷，如裂紋、夾渣、氣孔、 未焊透等 使用過程中缺陷：如裂紋、減薄、氫損傷（氫鼓泡、氫 致裂紋）、腐蝕等 n按檢測對(duì)象分： u各種檢測方法易檢出的缺陷 MT：表面、近表面裂紋、剖口分層、夾雜物等 PT ：表面開口性裂紋、針孔等 ET：表面和近表面裂紋、夾雜物等 RT：體積狀缺陷和與射線入射方向一致（平行）的面型缺陷 UT：垂直于聲束的平面狀缺陷（裂紋、未熔合、未焊透）及大的體 積狀缺陷 AE：檢測在負(fù)載狀態(tài)下裂紋等缺陷的張口位移（發(fā)展）情況 超聲檢測 U

2、ltrasonic Testing（縮寫 UT）； 射線檢測 Radiographic Testing（縮寫 RT）； 磁粉檢測 Magnetic particle Testing（縮寫 MT）； 滲透檢測 Penetrant Testing （縮寫 PT）； 渦流檢測 Eddy Current Testing （縮寫 ET）； 聲發(fā)射Acoustic Emission(縮寫AE ) 射線檢測是利用射線探測零件內(nèi)部缺陷的無損探傷方法 、利用X射線、射線和中子射線易于穿透物體和穿透物體 后的衰減程度不同，使膠片感光程度的不同來探測物體內(nèi) 部的缺陷，對(duì)缺陷的種類、大小、位置等進(jìn)行判斷。 射線檢測主

3、要適用于體積型缺陷，如氣孔等的檢測；在特 定的條件下，也可檢測裂紋、未焊透、未熔合等缺陷。 工業(yè)應(yīng)用的射線檢測技術(shù)有三種：X射線檢測，r射線檢測 、中子射線檢測。 n射線的特性 X射線和射線均為電磁波，波長范圍均在0.001lnm之間 ，比可見光的波長短、頻率高、穿透力強(qiáng)。具有以下特性: 不可見，以直線傳播; 不帶電荷，不受電場和磁場的影響; 能穿透物體并被物質(zhì)吸收而使自身強(qiáng)度衰減; 能產(chǎn)生光化學(xué)作用，使膠片感光; 能使物質(zhì)電離，使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光; 能產(chǎn)生生物效應(yīng)，對(duì)生命細(xì)胞有殺傷作用 n射線檢測基本原理 射線照相法探傷是利用物質(zhì)在密度不同、厚度不同時(shí)對(duì)射 線的吸收程度不同(即使射線的衰減程

4、度不同),就會(huì)使零件 下面的底片感光不同的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料或零件內(nèi)部質(zhì)量 的照相探傷。 當(dāng)射線穿過密度大的物質(zhì)，如金屬或非金屬材料時(shí),射線被 吸收得多，自身衰減的程度大,使底片感光輕;當(dāng)射線穿過 密度小的缺陷(空氣)時(shí)。則被吸收得少,衰減小，底片感光 重。這樣就獲得反映零件內(nèi)部質(zhì)量的射線底片。 圖7.2-5 x射線照相原理 射線特性 1、通過物體會(huì)衰減 2、能使膠片感光 工業(yè)工業(yè)CT 工業(yè)CT是工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像 技術(shù)的簡稱，它能在對(duì)檢測物體無損傷條 件下，以二維斷層圖像或三維立體圖像的 形式，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測物 體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況， 被譽(yù)為當(dāng)今最佳無損檢測技術(shù)。

5、工業(yè)CT技 術(shù)涉及了核物理學(xué)、微電子學(xué)、光電子技 術(shù)、儀器儀表、精密機(jī)械與控制、計(jì)算機(jī) 圖像處理與模式識(shí)別等多學(xué)科領(lǐng)域，是一 個(gè)技術(shù)密集型的高科技產(chǎn)品。 工業(yè)CT廣泛應(yīng)用在汽車、材料、 航天、航空、軍工、國防等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，為 檢測航天運(yùn)載火箭及飛船航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大 型武器的檢測、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析以及機(jī)械 產(chǎn)品質(zhì)量的重要檢測手段。 n超聲波在介質(zhì)中的傳播方式隨振源在介質(zhì)上施力方向與聲 波傳播方向不同分為縱波、橫波和表面波。 較低頻率用于檢測粗晶材料和衰減較大的材料 較高頻率用于檢測細(xì)晶材料和要求高靈敏度處。 超聲波具有頻率高、波長短、傳播能量大、穿透力強(qiáng)、指 向性好的特點(diǎn)。超聲波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播

6、，遇到界 面時(shí)發(fā)生反射和折射.并且可以在任何彈性介質(zhì)(固體、液 體和氣體)中傳播。在工業(yè)超聲波探傷中傳播介質(zhì)主要是 固體，液體作為藕合劑以減少聲能損失。 超聲波檢測實(shí)際上就是利用超聲波通過兩種介質(zhì)的界面時(shí) 發(fā)生反射和折射的特性來探測零件內(nèi)部的缺陷。 超聲波檢測方法按波的傳播方式分為脈沖反射法和透射法。 脈沖反射波法是利用脈沖發(fā)生器發(fā)出的電脈沖激勵(lì)探頭晶 體產(chǎn)生超聲脈沖波。超聲波以一定的速度向零件內(nèi)部傳播 。遇到缺陷的波發(fā)生反射，得到缺陷波,其余的波則繼續(xù)傳 播至零件底面后發(fā)生反射，得到底波。探頭接收發(fā)射波、 缺陷波和底波，放大后顯示在熒光屏上。 三種調(diào)節(jié)方法:深度、距離、聲程 A型顯示是一種波

7、形顯示，探傷儀 的屏幕的橫坐標(biāo)代表聲波的傳播 距離，縱坐標(biāo)代表反射波的幅度。 由反射波的位置可以確定缺陷位 置，由反射波的幅度可以估算缺 陷大小。 B型顯示是一種圖象顯示，屏幕的橫坐標(biāo)代 表探頭的掃查軌跡，縱坐標(biāo)代表聲波的傳 播距離，因而可直觀地顯示出被探工件任 一縱截面上缺陷的分布及缺陷的深度。 C型顯示也是一種圖象顯示，屏幕的橫坐標(biāo)和 縱坐標(biāo)都代表探頭在工件表面的位置，探頭接 收信號(hào)幅度以光點(diǎn)輝度表示，因而當(dāng)探頭在工 件表面移動(dòng)時(shí)，屏上顯示出被探工件內(nèi)部缺陷 的平面圖象，但不能顯示缺陷的深度。 超聲相控陣技術(shù) 3 磁粉探傷磁粉探傷 n利用磁源對(duì)被檢工件進(jìn)行局部磁化，若被測 工件表面光滑內(nèi)部

8、沒有缺陷,磁通將全部通過 被測工件。若材料表面或近表面存在缺陷時(shí), 會(huì)導(dǎo)致缺陷處及其附近區(qū)域磁導(dǎo)率降低，磁 阻增加,從而使缺陷附近的磁場發(fā)生畸變，如 圖1所示,它們可能分為三部分,即大部分磁 通在工件內(nèi)部繞過缺陷。少部分磁通穿過 缺陷。 還有部分磁通離開工件的上、下表 面經(jīng)空氣繞過缺陷。 磁粉堆集現(xiàn)象又稱磁粉痕跡或叫磁痕。 磁粉探傷磁粉探傷 n磁粉探傷和漏磁檢測 n鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面 和近表面的磁力線發(fā)生局部畸而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表 面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示不連續(xù) 的位置、形狀和大小。 n所謂漏磁檢測是指：鐵磁材料被磁化后

9、，其表面和近表面缺陷在 材料表面形成漏磁場，通過傳感器檢測漏磁場來發(fā)現(xiàn)缺陷的無損 檢測技術(shù)。 n磁粉檢測技術(shù)也是一種漏磁檢測，但習(xí)慣上人們把用傳感器測量 漏磁通的檢測方法稱為漏磁檢測，而把用磁粉檢測漏磁通的方法 稱為磁粉檢測，且將它們并列為兩種檢測方法 磁粉探傷磁粉探傷 n磁粉探傷適用范圍 n鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小，間隙極窄，目視 難以看出的不連續(xù)性（長0.1mm,寬為微米級(jí)的裂紋）； n未加工的原材料、加工的半成品、成品工件及在役或 使用過的零部件進(jìn)行探傷，還能對(duì)板材、型材、管材 、棒材、焊接件、鑄件及鍛件進(jìn)行探傷； n可以發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏 松等缺陷。 磁粉

10、探傷磁粉探傷 n磁粉探傷的基本步驟 n預(yù)處理； n磁化工件； n施加磁懸液； n觀察和評(píng)定磁痕顯示； n退磁； n后處理； 磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn)磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn) n可檢測出鐵磁性材料表面和近表面的缺陷； n能直觀地顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴(yán)重程度； n具有很高的檢測靈敏度，可檢測微米級(jí)寬度的缺陷； n單個(gè)工件檢驗(yàn)速度快，工藝簡單，成本低，污染輕； n結(jié)合使用各種磁化方法，幾乎不受工件大小和幾何形狀的影響； n檢測缺陷的重復(fù)性好； n可檢驗(yàn)受腐蝕的表面。 磁粉探傷的局限性磁粉探傷的局限性 n只能檢測鐵磁性材料； n只能檢測表面或近表面缺陷； n點(diǎn)狀缺陷和與工件表面夾角小于20度的層不易發(fā)現(xiàn)； n受

11、幾何形狀影響，易產(chǎn)生非相關(guān)顯示； n有通電法和觸頭法，易燒傷工件； n表面打磨； 磁力線用途磁力線用途 n假想的，用于形象地描述磁場的大小、方向和分布情況?？捎么帕€ 的疏密程度反映磁場的大小，在磁力線密的地方磁場大，在磁力線稀 的地方磁場小，磁力線上每點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向一致。 n磁力線的特征： n磁力線是連續(xù)的閉合線； n磁力線互不相交； n磁力線可描述磁場的大小和方向； n磁力線沿磁阻最小的路徑通過。 物理基礎(chǔ)物理基礎(chǔ) n磁場強(qiáng)度 n磁場大小和方向的總稱。（A/m) n磁通和磁通密度 n磁場中垂直穿過某一截面的磁力線的條數(shù) n單位面積上的磁通量 n磁介質(zhì) n能影響磁場的物質(zhì) n順

12、磁性材料；抗磁性材料；鐵磁性材料 物理基礎(chǔ)物理基礎(chǔ) n磁導(dǎo)率 n磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的比值。磁導(dǎo)率表示材料被磁化的難易程 度。 n真空磁導(dǎo)率、相對(duì)磁導(dǎo)率 n磁導(dǎo)率不是常數(shù)，而是隨磁場大小不同而改變的變量，有最大值 和最小值； n在一定的外加磁場強(qiáng)度下，材料的磁導(dǎo)率越高，工件越易被磁化 ，材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，漏磁場強(qiáng)度越大 n磁疇 n鐵磁性材料內(nèi)部自發(fā)磁化的大小和方向基本無均勻一致的小區(qū)域 物理基礎(chǔ)物理基礎(chǔ) n磁化過程 n磁疇磁矩轉(zhuǎn)動(dòng)； n磁疇壁發(fā)生位移； 磁滯回線磁滯回線 n鐵磁性工件在交變磁場的作用下，由于在工件上磁感應(yīng)強(qiáng)度變化 滯后于磁化場的變化，形成一個(gè)葉子形的閉合回線，稱為磁滯回 線

13、。 物理基礎(chǔ)物理基礎(chǔ) n軟磁材料 n高磁導(dǎo)率；低剩磁；低矯頑 力；低磁阻；易退磁 n硬磁材料 n低磁導(dǎo)率；高剩磁；高矯頑 力；高磁阻；難退磁 電流的磁場電流的磁場 r I H 2 2 2 R Ir H 導(dǎo)體外部的磁場強(qiáng)度導(dǎo)體內(nèi)部的磁場強(qiáng)度 交直流電磁化磁感應(yīng)強(qiáng)度分布交直流電磁化磁感應(yīng)強(qiáng)度分布 交直流電磁化磁感應(yīng)強(qiáng)度分布交直流電磁化磁感應(yīng)強(qiáng)度分布 n鋼管的直流磁化 鋼管的交流磁化 通電線圈的磁場通電線圈的磁場 n通電線圈中心的磁場強(qiáng)度 n短螺管線圈 n有限長螺管線圈 n無限長螺管線圈 22 DL NI H 漏磁場漏磁場 n鐵磁性材料和工件磁化后，在不連續(xù)處或磁路截面變化處 ，磁感應(yīng)線離開和進(jìn)入表

14、面形成的磁場稱為漏磁場 n影響漏磁場大小因素 n外加磁場強(qiáng)度的影響； n缺陷位置和形狀的影響；(深度、方向、深寬比） n工件表面覆蓋層的影響； n工件材料及狀態(tài)的影響。(晶粒、含碳量、熱處理、合 金元素、冷加工等） 磁化方法磁化方法 n磁場方向與發(fā)現(xiàn)缺陷的關(guān)系 選擇磁化方法考慮的因素選擇磁化方法考慮的因素 n工件的尺寸大小； n工件的外形結(jié)構(gòu)； n工件的表面狀態(tài)； n根據(jù)工件過去斷裂情況和應(yīng)力分布，分析可能產(chǎn)生缺陷的 部位和方向，選擇合適的磁化方法。 磁化方法分類磁化方法分類 n周向磁化（軸向通電法、觸頭 法、中心導(dǎo)體法、平行電纜法 ） n縱向磁化(線圈法、磁軛法） n多向磁化 磁化電流磁化電

15、流 n交流電 n整流電 n永磁體 n用于探傷的磁化電流 可采用直流電或交流 電。為了獲得強(qiáng)磁場 和安全工作,選用低壓 大電流，一般電壓在 l2V以下，電流則視零 件大小校經(jīng)驗(yàn)公式求 得。采用交流電磁化 可探測表面下 2mm以 內(nèi) 的缺陷，采用直流 電磁化可探測表面下 6mm以內(nèi) 的缺陷。 交流磁化的優(yōu)點(diǎn)交流磁化的優(yōu)點(diǎn) n優(yōu)點(diǎn) n用交流電濕法檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)工件細(xì)微的表面缺陷靈敏度高； n退磁容易； n能夠?qū)崿F(xiàn)多向磁化和感應(yīng)電流法磁化； n電流方向不斷變化有利于磁粉遷移； n磁化變截面工件，磁場分布均勻； n可用于評(píng)價(jià)直流電發(fā)現(xiàn)的磁痕，以鑒別缺陷的深淺； n交流電兩次磁化工序間可以不退磁； n適用于對(duì)

16、在役工件表面疲勞裂紋的檢測； n設(shè)備簡單。 交流磁化的缺點(diǎn)交流磁化的缺點(diǎn) n檢測缺陷的深度小； n用于剩磁法檢驗(yàn)時(shí)，受交 流電斷電相位的影響，有 可能產(chǎn)生剩磁偏小使缺陷 漏檢。 磁粉探傷設(shè)備磁粉探傷設(shè)備 n固定式探傷機(jī) n移動(dòng)式探傷機(jī) n便攜式探傷機(jī) 磁粉磁粉 n按磁痕觀察分為熒光磁粉和非 熒光磁粉； n按施加方式分為濕法磁粉和干 法磁粉； 標(biāo)準(zhǔn)試塊標(biāo)準(zhǔn)試塊 n用途 n用于檢驗(yàn)磁粉探傷設(shè)備、磁粉和磁懸液的綜合性能（系統(tǒng)靈敏度）； n用于檢測被檢工件表面的磁場方向，有效磁化范圍和大致的有效磁場強(qiáng) 度； n用于考察所用的探傷工藝規(guī)程和操作方法是否妥當(dāng)； n當(dāng)無法計(jì)算磁化規(guī)范時(shí)，可大致確定較理想的磁

17、化規(guī)范 n類型 nA型、C型、D型和M1型四種 A型試片的工件原理型試片的工件原理 n將A型試片刻槽的一面緊貼（用透明膠紙粘貼緊）在被檢 工件表面，當(dāng)工件磁化后，工件表面的A型試片也被磁化 ，并在試片刻槽處形成漏磁場，當(dāng)進(jìn)行濕法連續(xù)檢驗(yàn)時(shí)， 在A型試片上可以觀察到與磁場方向垂直的兩條清晰圓弧 形磁痕。如果繼續(xù)增大磁化電流，則圓弧形磁痕的長度就 沿著刻槽增長，磁痕高度也增加。因此，根據(jù)A型試片上 的磁痕顯示，就可以判斷工件表面的磁場方向和大致的有 效磁場強(qiáng)度。 磁粉探傷工藝磁粉探傷工藝 n連續(xù)法和剩磁法 n在外加磁場磁化的同時(shí)，將磁粉或磁懸液施加到工件上 進(jìn)行磁粉探傷的方法；常用的鐵磁性材料和工

18、件一般可 采用。 n停止磁化后，再將磁懸液施加到工件上進(jìn)行磁粉探傷的 方法。剩磁法主要用于經(jīng)過熱處理的高碳鋼和合金結(jié)構(gòu) 鋼，矯頑力在800A/m，剩磁在0.8T以上者。 n濕法和干法 n將磁粉懸浮在載液中進(jìn)行磁粉探傷的方法； n以空氣為載體用干磁粉進(jìn)行磁粉探傷的方法。 n磁懸液是以水或油為分散介質(zhì)，加入磁粉配成的懸浮液 ，配制濃度一般為：非熒光磁粉10-20g/L,熒光磁粉1-3g/L 磁化規(guī)范磁化規(guī)范 n制定磁化規(guī)范考慮的因素 n根據(jù)工件的材料、熱處理狀態(tài)和磁特性，確定采用連續(xù) 法還是剩磁法及相應(yīng)的磁化規(guī)范； n根據(jù)工件尺寸、形狀、表面狀態(tài)和欲檢缺陷的幾何形狀 和位置，確定磁化方法、磁化電流

19、種類、有效探傷范圍 及相應(yīng)的磁化規(guī)范。 n制定磁化規(guī)范的方法： n用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算； n用儀器測量工件表面的磁場強(qiáng)度； n測繪鋼材磁特性曲線； n用標(biāo)準(zhǔn)試片確定大致的磁化規(guī)范。 退磁退磁 n原理 n將工件置于交變磁場中， 產(chǎn)生磁滯回線，當(dāng)交變磁 場的幅值逐漸遞減時(shí)，磁 滯回線的軌跡也越來越小 ，當(dāng)磁場強(qiáng)度降為零時(shí)工 件中殘留的剩磁也接近于 零。 n退磁退磁原因:由于鐵磁性材料的頑磁性使經(jīng)探傷的零件內(nèi)有剩 磁,剩磁會(huì)使回轉(zhuǎn)零件吸附鐵屑而加劇磨損和使儀表工作不 正常。經(jīng)磁粉探傷的零件必須退磁. n退磁操作: 零件磁粉探傷后還要經(jīng)700以上熱處理，可不進(jìn)行退磁 。 一般用交流電磁化的工件，用交流電退磁

20、，退磁時(shí)電流強(qiáng) 度應(yīng)大于磁化電流強(qiáng)度，只要把磁化電流強(qiáng)度逐步減少到 零工件就退磁了；而用直流電磁化的工件就用直流電退磁 ，退磁電流也要強(qiáng)過磁化電流，只要將退磁電流的方向不 斷來回改變，強(qiáng)度逐級(jí)減少到零，工件也就退磁了。 把磁粉探傷后的零件從一個(gè)通交流電的螺線管中慢慢抽出 ，由于螺線管的磁極方向不斷改變，所以工件也就退磁了 。此法對(duì)用交流電磁化還是對(duì)直流電磁化的工件均適用。 磁痕分析磁痕分析 n偽顯示 n由非漏磁場形成的磁痕稱為偽顯示 n非相關(guān)顯示 n由于工件截面突變或材料磁導(dǎo)率差異等原因產(chǎn)生漏磁 場形成的磁痕顯示稱為非相關(guān)顯示 n相關(guān)顯示 n由缺陷產(chǎn)生的漏磁場形的磁痕顯示稱為相關(guān)顯示 非相關(guān)顯

21、示產(chǎn)生原因非相關(guān)顯示產(chǎn)生原因 n磁極和電極附近因磁通密度太大產(chǎn)生的非相關(guān)顯示； n因磁化過的工件相互接觸產(chǎn)生的磁寫顯示； n工件截面突變產(chǎn)生的非相關(guān)顯示； n兩種材料交界處因磁導(dǎo)率差異產(chǎn)生的非相關(guān)顯示； n局部冷作硬化使材料變硬使磁導(dǎo)率變化產(chǎn)生的非相關(guān)顯示 ； n金相組織不均勻引起磁導(dǎo)率差異產(chǎn)生的非相關(guān)顯示； n磁化電流過大產(chǎn)生的非相關(guān)顯示 影響磁粉探傷靈敏度的因素影響磁粉探傷靈敏度的因素 n磁場大小和方向選擇 n磁化方法的選擇 n磁粉的性能 n磁懸液的濃度 n設(shè)備的性能 n工件形狀和表面粗糙度 n缺陷的性質(zhì)、形狀和埋藏深度 n正確的工藝操作 n探傷人員的素質(zhì) n照明條件 4 滲透檢測滲透檢測

22、 n滲透檢測 n滲透檢測是一種以毛細(xì)管作用原理為基礎(chǔ)的檢測表面開口缺陷的無 損檢測方法。 n滲透探傷是基于液體的毛細(xì)管作用和固體染料在一定條件下的發(fā)光 現(xiàn)象。 n原理：零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透后，在毛細(xì) 管作用下，經(jīng)過一定時(shí)間的滲透，滲透液可以滲進(jìn)表面開口缺陷中 ；除去多余的滲透液和干燥后；再在零件表面施涂吸附介質(zhì)（顯象 劑）；同樣在毛細(xì)管作用下，顯象劑將吸附缺陷中的滲透液，使?jié)B 透液回到顯象劑中；在一定光源下，缺陷處之滲透液痕跡被顯示， 從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。 滲透探傷的優(yōu)點(diǎn)滲透探傷的優(yōu)點(diǎn) n可以檢測任何非松孔性材料（金屬和非金屬）或零件的表 面開口狀缺陷； n能

23、直觀地顯示出缺陷的位置。形狀、大小和嚴(yán)重程度； n具有較高的檢測靈敏度； n著色探傷不用設(shè)備，不用水電，特別適用于現(xiàn)場檢驗(yàn)； n檢驗(yàn)不受工件幾何形狀和缺陷方向的影響。 滲透探傷的局限性滲透探傷的局限性 n只能檢測表面開口缺陷（堵塞時(shí)也不能檢出） n單個(gè)工件檢測效率低，成本高； n檢驗(yàn)缺陷重復(fù)性不好； n污染較重。 滲透探傷的分類滲透探傷的分類 n滲透液中所含染料成份分類 n熒光滲透探傷法、著色滲透探傷法和熒光著色滲透探傷 法 n滲透液去除方法分類 n水洗型 滲透液內(nèi)含有一定量的乳化劑，零件表面多余的 滲透液可直接用水洗掉。 n后乳化型 滲透液中不含乳化劑，零件表面多余的滲透液 在用乳化劑乳化后

24、，才能用水清洗 掉。 n溶劑去除型 滲透液是用有機(jī)溶劑擦除清洗掉零件表面多 余的滲透液。 滲透探傷的分類滲透探傷的分類 n根據(jù)滲透探傷靈敏度級(jí)別分類 n很低級(jí)、低級(jí)、中級(jí)、高級(jí)和超高級(jí) n熒光滲透探傷靈敏度可有五個(gè)級(jí)別，只有水洗型熒光 滲透探傷靈敏度有很低級(jí) n著色滲透探傷靈敏度等級(jí)有很低級(jí)、低級(jí)和中級(jí)三個(gè) 級(jí)別 熒光法比著色法有較高的檢測靈敏度 n根據(jù)缺陷是否穿透分類 n表面滲透探傷 n檢漏滲透探傷 滲透探傷的操作程序滲透探傷的操作程序 n水洗型 n后乳化型 n溶劑去除型 各種滲透探傷方法優(yōu)缺點(diǎn)各種滲透探傷方法優(yōu)缺點(diǎn) n著色滲透探傷法 n著色滲透探傷日光、無需電源 n水洗型著色滲透法粗糙表面

25、、操作簡便、成本低， 但靈敏度較低。水基不能接觸油類的特殊零件，靈 敏度低； n后乳化型著色中等靈敏度、適宜檢查較精密零件； n溶劑去除型著色應(yīng)用廣、操作簡便、適宜于大型零 件的局部檢查。成本較高、不適用于大批量零件的檢 查。 各種滲透探傷方法優(yōu)缺點(diǎn)各種滲透探傷方法優(yōu)缺點(diǎn) n熒光滲透探傷法 n需要配備黑光燈和暗室 n水洗型成本低、易于水洗、檢查速度快、適用于表面較粗糙零 件，帶有螺紋、鍵槽的零件及大批量的小零件，靈敏度較低，寬 而淺的缺陷易漏檢，光潔度高的零件重復(fù)檢查效果差。 n后乳化型具有極明亮的熒光、細(xì)小缺陷檢驗(yàn)靈敏度高，能檢寬 而淺的缺陷，重復(fù)檢驗(yàn)效果好，戌本較高，不適用表面粗糙的零 件

26、； n溶劑去除型適用局部檢查，重復(fù)檢查效果好，但成本較高，不 適用于表面粗糙的零件檢查。 化學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)基礎(chǔ) n表面張力 n存在于液體表面，使液體表面收縮的力稱為液體的表 面張力。 n表面張力系數(shù) n液體的表面張力通常以表面張力系數(shù)表示，它是任一 單位長度上的表面張力。 表面張力表面張力 nF=mg=L 潤濕、接觸角潤濕、接觸角 n固體表面氣體被液體取代或固體表面的一種液體被另一種 液體取代的現(xiàn)象稱為潤濕 n接觸角是指指液/固界面與包含液體的氣/液界面切線的夾 角 rL rSrSL 氣體 固體 液滴 cos LSLS rrr 毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象 n潤濕液體在毛細(xì)管中呈凹 面并且上升，不潤濕液體 在

27、毛細(xì)管中呈凸面并且下 降的現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象。 n能夠發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象的管子 稱為毛細(xì)管。 潤濕液體毛細(xì)現(xiàn)象的過程潤濕液體毛細(xì)現(xiàn)象的過程 n毛細(xì)管插在潤濕液體中，由于潤濕作用，靠近管壁的液面 會(huì)上升，形成表面凹下，從而擴(kuò)大了液體表面； n在彎曲液面的附加壓強(qiáng)作用下（表面張力作用），液體表 面向上收縮，而又成為平面； n隨后，潤濕作用又起主導(dǎo)作用，靠近管壁的液面又向上升 ，重新形成表面凹下，而附加壓強(qiáng)又使其收縮成平面； n如此循環(huán)，使毛細(xì)管的液面逐漸上升，一直到附加壓強(qiáng)的 作用力與毛細(xì)管內(nèi)升高的液柱重量相等時(shí)，達(dá)到平衡，才 停止上升。 潤濕液體在毛細(xì)管中上升高度潤濕液體在毛細(xì)管中上升高度 n彎曲液面的

28、附加壓力 n液柱的重量 n高度公式 n潤濕現(xiàn)象能綜合反映液體表面張力和接觸角兩種物理指標(biāo) ,同時(shí)也表示 液體滲透能力的好壞 rF2cos 1 dghrF 2 2 rdg h cos2 乳化現(xiàn)象和乳化劑乳化現(xiàn)象和乳化劑 n由于表面活性劑的作用使本來 不能混合到一塊的兩種液體能 夠混合在一起的現(xiàn)象稱為乳化 現(xiàn)象 n具有乳化作用的表面活性劑稱 乳化劑。 n外相為水，內(nèi)相為油的乳狀液 叫做水包油型的乳狀液，以 o/w 表示，反之油包水w/o 滲透探傷中吸附現(xiàn)象滲透探傷中吸附現(xiàn)象 n物質(zhì)自一相內(nèi)部富集于界面的現(xiàn)象為吸附現(xiàn)象。 n顯象過程中，顯象劑粉末吸附從缺陷中回滲的滲透液，從 而形成缺陷顯示。 表面活

29、性劑的親水性表面活性劑的親水性 n表面活性劑是否易溶于水，即親 水性大小 n非離子性表面活性劑的親水性， 用親憎平衡值H.L.B表示。H.L.B 值越高，親水性越強(qiáng) n幾種成份的非離子型表面活性劑 混合后，H.L.B的計(jì)算： 5 100 表面活性劑的分子量 親水基部分的分子量 HLB zyx czbyax HLB 滲透特性滲透特性 n滲透過程是缺陷處滲透液附著層的推斥力和滲 透液表面張力共同作用的結(jié)果 n靜態(tài)滲透參量 n滲透液在表面開口缺陷中上升高度與滲透液表 面張力及滲透液接觸角直接相關(guān)，表征著滲透 液滲入缺陷的能力。 n動(dòng)態(tài)滲透參量 cosSPP /cosKPP 光學(xué)基礎(chǔ)光學(xué)基礎(chǔ) n光致發(fā)

30、光（熒光、磷光） n許多原來在白光下不發(fā)光的物質(zhì)，在紫外線等輻射源 的作用下，能夠發(fā)生，這種現(xiàn)象叫光致發(fā)光 n照度 n指被照射物單位面積上所接受的光通量。 光學(xué)基礎(chǔ)光學(xué)基礎(chǔ) n顯象 n利用顯象劑吸附從缺陷中回滲到受檢零件表面的滲透 液，形成一個(gè)肉眼可見的缺陷顯示。 n顯象劑的功能 n吸附足量的從缺陷中回滲到零件表面的滲透液； n通過毛細(xì)作用將滲透液在零件表面橫向擴(kuò)展，使缺陷 輪廓圖形的顯示擴(kuò)大到足以用肉眼可見 光學(xué)基礎(chǔ)光學(xué)基礎(chǔ) n裂紋的檢測出能力 n裂紋檢出能力表征相對(duì)于背景及外部光等條件，裂紋缺陷內(nèi)的滲透 液能形成可用肉眼直接觀察裂紋缺陷顯示的能力 n不同的滲透液，裂紋檢出能力是不同的，可使

31、用帶裂紋的試塊進(jìn)行 靈敏度試驗(yàn)測定；利用中間開槽的鋁合金淬火試塊（A型試塊），可 以確定兩種不同滲透液的裂紋檢出能力的高低 n利用不同尺寸的裂紋試塊，黃銅板鍍鉻裂試塊（C型試塊）可能確定 滲透液裂紋檢出能力的不同等級(jí)。鑒別各類滲透探傷劑性能和確定 靈敏度等級(jí)。 滲透液滲透液 n滲透液的分類 n按溶解染料的基本溶劑分類 n按多余滲透液的去除方法分類 n按染料成份分類 n按靈敏度水平分類 n按與受檢材料的相容性分類 滲透液的綜合性能滲透液的綜合性能 n滲透力強(qiáng)，容易滲入零件的表面缺陷 n熒光滲透液應(yīng)具有鮮明的熒光，著色滲透液應(yīng)具有鮮艷的色澤 n清洗性好，容易從零件表面清洗掉 n潤濕顯象劑的性能好

32、n無腐蝕 n穩(wěn)定性好 n毒性小 n低氯低氟低硫等特殊要求 著色滲透液著色滲透液 n水洗型著色滲透液 n后乳化型著色滲透液 n溶劑去除型著色滲透液 熒光滲透液熒光滲透液 n水洗型熒光滲透液 n后乳化型熒光滲透液 n溶劑去除型熒光滲透液 乳化劑和溶劑去除劑乳化劑和溶劑去除劑 n乳化劑以表面活性劑為主體，還添加其它溶劑 n親水性乳化劑應(yīng)該用水稀釋后使用，親油型乳化劑應(yīng)該不 加水直接使用 n用來去除零件表面多余滲透液的溶劑叫去除劑。 n采用溶劑去除零件表面多余滲透劑時(shí)，溶劑主要是溶 解滲透劑，便于清除，沒有乳化作用 顯象劑顯象劑 n干式顯象劑 n干粉顯象劑只吸附在缺陷部位，即使經(jīng)過一段時(shí)間后，缺陷輪廓

33、 也不散開，仍能顯示出清晰的圖象，所以干粉顯象劑可以分開顯 示出互相接近的缺陷，其分辨率較高 n濕式顯象劑 n溶劑懸快浮濕式顯象劑快干式顯象劑 n快干式顯象劑顯象靈敏度高 n溶劑易于揮發(fā)，能大量吸熱，由于顯象劑的吸附是一個(gè)放熱過程 ，所以有機(jī)溶劑的迅速揮發(fā)并帶走大量熱量，能促進(jìn)顯象劑對(duì)缺 陷中回滲的滲透液的吸附，加快了吸附作用，使顯象靈敏度得以 提高 滲透探傷劑系統(tǒng)滲透探傷劑系統(tǒng) n同族組 n指完成一個(gè)特定的滲透探傷全部檢驗(yàn)過程所必須的由 滲透液、乳化劑、去除劑和顯像劑所構(gòu)成的滲透探傷 系統(tǒng)，必須采用同一廠家提供的同族組的產(chǎn)品，不同 族組的產(chǎn)品不能混用。 n如果不同族組，就可能出現(xiàn)滲透液、乳化

34、劑、去除劑 和顯象劑等材料，雖然各自都符合技術(shù)要求，但由于 它們之間不相容，最終可能導(dǎo)致滲透探傷無法進(jìn)行 滲透探傷系統(tǒng)的選用原則滲透探傷系統(tǒng)的選用原則 n在滿足同族組前提下，首先考慮探傷所需的靈敏度和可靠性 n經(jīng)濟(jì)性 n疲勞裂紋、磨削裂紋或其它細(xì)微裂紋的檢查，宜選用后乳化型熒炮滲 透探傷系統(tǒng)； n大零件的局部檢查，宜選用溶劑去除型熒光滲透探傷劑系統(tǒng)或溶劑去 除型著色滲透劑系統(tǒng) n表面光潔的零件，宜選用后乳化型熒光滲透探傷劑系統(tǒng)； n表面粗糙的零件，宜選用水洗型熒光滲透探傷劑系統(tǒng) 滲透探傷操作滲透探傷操作 n基本方法 n水洗型熒光滲透探傷法 n水洗型著色滲透探傷法 n后乳化型熒光滲透探傷法 n后乳化型著色滲透探傷法 n溶劑去除型熒光滲透探傷法 n溶劑去除型著色滲透探傷法 滲透探傷操作滲透探傷操作 n基本步驟 n表