第4章滲透檢測技術(shù)

第四章滲透檢測技術(shù)4.1滲透檢測技術(shù)簡介4.2滲透檢測物理基礎(chǔ)4.3滲透檢測材料4.4滲透檢測設(shè)備4.5滲透檢測技術(shù)4.6顯示的解釋和缺陷評定4.1滲透檢測技術(shù)簡介4.1.1滲透檢測4.1.2滲透檢測技術(shù)的發(fā)展過程4.1.3滲透檢測方法的分類4.1.4滲透檢測技術(shù)的優(yōu)點和局限性4.1.5滲透檢測技術(shù)與其他常規(guī)檢測技術(shù)的比較滲透檢測滲透檢測4.1.1滲透檢測以毛細作用原理為基礎(chǔ)的檢測技術(shù)主要用于檢測非疏孔性的金屬或非金屬零部件的表面開口缺陷毛細滲透開口清除附著液干燥后施加顯像劑毛細吸附缺陷顯示PenetrantTesting簡稱PT零件表面被施加含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細管作用下，經(jīng)過一定時間的滲透，滲透液可以滲進表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液和干燥后；再在零件表面施加顯象劑；同樣，在毛細管作用下，顯象劑將吸引缺陷中的滲透液，即滲透液回滲到顯象劑中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被顯示（黃綠色熒光或紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。4.1.1滲透檢測滲透探傷的工作原理和操作步驟毛細滲透清除附著液干燥施加顯像劑毛細回滲缺陷顯示滲透檢測的基本過程

1)預清洗及干燥5)施加顯影劑

2)施加滲透液

3)延時6)觀察和評價7)最后清潔工件

4)去除表面滲透液滲透檢測的基本過程Thetechniqueisbasedontheabilityofaliquidtobedrawnintoa"clean"surfacebreakingflawbycapillaryaction.LiquidPenetrantTestingFluorescentpenetrantonsurfaceseepsintothecrack.PenetrantPenetrationEmulsifiesisappliedtothepenetrant.Emulsifiermixeswithpenetrantonthesurface,butpenetrantinthecrackisnotemulsified.Emulsifiermakesthemixturewashable.LiquidPenetrantTestingPenetrantonlyEmulsifierandpenetrantEmulsificationWatersprayremovestheemulsifiedpenetrant.Waterremovesthesurfacefilmaswell.LiquidPenetrantTestingPenetrantonlywaterRinseDeveloperdrawsthepenetrantoutofthecrack.LiquidPenetrantTestingPenetrantDevelopmentdeveloperBlacklightcausesthepenetranttoglowindark.LiquidPenetrantTestingPenetrantInspectionDeveloperBlackLight4.1.2滲透檢測技術(shù)的發(fā)展過程20世紀初，根據(jù)鐵銹的位置、形狀和分布狀態(tài)來判斷鋼板是否存在裂紋；“油—白堊”法20世紀60、70年代，閃爍熒光滲透檢測、水基滲透液、水洗法滲透檢測技術(shù)和閉路檢驗技術(shù)；20世紀50年代，我國的滲透檢測技術(shù)開始起步；20世紀60年代，發(fā)展迅速；70年代，達到國外同類產(chǎn)品的水平。4.1.3滲透檢測方法的分類1基于滲透液分類

根據(jù)滲透液的種類(所含的染料成分)分類著色法、熒光法和熒光著色法根據(jù)表面多余滲透液的去除方法分類水洗型、后乳化型和溶劑清洗型2基于顯像劑分類干式：干粉干式：塑料薄膜（干粉懸浮于樹脂清漆中）濕式：水溶濕式：水懸浮濕式：溶劑懸?。ㄋ俑墒剑?，Penetrant

Type

(howitisseen)IFluorescentIIVisibleMethod

(howitisremoved)AWaterWashableBPostemulsifiable-LipophilicCSolventRemovableDPostemulsifiable

-

HydrophilicDeveloper

FormaDryPowderbWet,WaterSolublecWet,WaterSuspendabledWet,Non-Aqueous4.1.3滲透檢測方法的分類3根據(jù)滲透液的種類和去除方法分類4根據(jù)顯像方法分類著色法滲透：只需在白光或日光下進行，在沒有電源的場合下也能工作，熒光法需要配備黑光燈和暗室，無法在沒電的場合下工作。水洗型滲透：適于檢查表面較粗糙的零件（鑄造件、螺拴、齒輪、鍵槽等），操作簡便，成本較低，特別適合批量零件的滲透檢測。水基滲透液可以檢查不能接觸油類的特殊零件（液氧容器）后乳化型滲透：適于表面光潔，靈敏度要求高的零件，例如發(fā)動機渦輪片，渦輪盤等，特別是后乳化型熒光法配合速干式顯象被認為是靈敏度最高的一種滲透方法

各種滲透探傷方法的優(yōu)缺點4.1.4滲透檢測技術(shù)的優(yōu)點和局限性優(yōu)點：可檢查各種非疏孔性材料的表面開口缺陷，如裂紋、氣孔、折疊、疏松、冷隔等。不受材料組織結(jié)構(gòu)和化學成分的限制，可檢查有色金屬、黑色金屬，塑料、陶瓷及玻璃等。具有較高的檢測靈敏度。顯示直觀、容易判斷，操作快速簡便、設(shè)備簡單、攜帶方便、檢測費用低、適應(yīng)于野外工作等。4.1.4滲透檢測技術(shù)的優(yōu)點和局限性局限性不適于檢查多孔性或疏松材料制成的工件或表面粗糙的工件；只能檢出零部件的表面開口缺陷；只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實際深度，因而很難對缺陷做出定量評價。4.1.5滲透檢測技術(shù)與其他常規(guī)檢測技術(shù)的比較4.1.5滲透檢測技術(shù)與其他常規(guī)檢測技術(shù)的比較4.2滲透檢測物理基礎(chǔ)4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)4.2.2潤濕現(xiàn)象4.2.3毛細現(xiàn)象4.2.4表面活性和表面活性劑4.2.5乳化作用4.2.6滲透檢測中的光學基礎(chǔ)知識4.2.7可見度和對比度4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)1表面層和附著層2表面張力3表面張力系數(shù)4．表面張力與比表面自由能5．影響表面張力的因素自然界物質(zhì)的三種形態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)不同形態(tài)物質(zhì)的接觸出現(xiàn)界面，稱為相界面：液－氣界面、固－氣界面、液－液界面和液－固界面。人們習慣于把有氣相參與組成的相界面叫表面，其他的相界面稱為界面。因此常稱液－氣界面為液體表面，固－氣界面為固體表面。在液－氣表面，把跟氣體接觸的液體薄層稱為表面層。在液－固界面，把跟固體接觸的液體薄層稱附著層。表面層的分子，一方面受到液體內(nèi)部分子的作用，另一方面受到氣體分子的作用。附著層的分子，一方面受到液體內(nèi)部分子的作用，另一方面，受到固體分子的作用。1表面層和附著層4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)表面張力是液體表面層分子和內(nèi)部分子間的相互作用力表面張力的產(chǎn)生機理：由于表面層分子受到內(nèi)部分子的吸引，都趨向于擠入液體內(nèi)部，以使液體表面層盡量縮小，這種存在于液體表面，使液體表面收縮的力稱為液體的表面張力。表面張力一般用表面張力系數(shù)表示。2表面張力4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)單位長度上的表面張力f稱為表面張力系數(shù)a

表面張力系數(shù)α為任一單位長度上的收縮表面的力，也常稱為表面張力。它和液體表面相切且垂直于液體邊界。它是液體的基本性質(zhì)之一，以牛頓/米（N/m）為單位。一定成分的液體，在一定的溫度下有一定的表面張力系數(shù)α值。不同的液體，α值是不同的。一般液體的α值隨溫度上升而下降；少數(shù)金屬熔融液體（銅、鎘）的表面張力系數(shù)隨溫度上升而增高。容易揮發(fā)的液體，表面張力系數(shù)更小，含有雜質(zhì)的液體α值也小。3表面張力系數(shù)4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)4表面張力與比表面自由能表面張力系數(shù)a也是單位表面所具有的表面自由能，所以也稱其為比表面自由能。4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)液體表面張力系數(shù)越小，液體表面能越小，液體越容易揮發(fā)。5影響表面張力的因素影響因素：液體的種類、溫度、壓力4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)不同的液體種類，α值不同

一般液體的α值隨溫度上升而下降；少數(shù)金屬熔融液體（銅、鎘）的表面張力系數(shù)隨溫度上升而增高。

容易揮發(fā)的液體，表面張力系數(shù)更小，含有雜質(zhì)的液體α值也小。4影響表面張力的因素4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)不同溫度，α值不同4.2.2潤濕現(xiàn)象潤濕是一種表面及界面過程。普遍而言，表面上的一種流體被另一種流體所取代的過程就是潤濕。潤濕作用涉及三相，而其中至少兩相為流體。一般情況下，潤濕是指固體表面上的氣體被液體取代，有時是一種液體被另一種液體所取代。潤濕現(xiàn)象是固體表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，固－液兩相分子間相互作用等微觀特性的宏觀表現(xiàn)。4.2.2潤濕現(xiàn)象潤濕：液體在固體表面上鋪展的現(xiàn)象。能被水潤濕的物質(zhì)叫親水物質(zhì)，如玻璃、石英、方解石、長石等。不能被水潤濕的物質(zhì)叫疏水物質(zhì)，如石蠟、石墨、硅黃等。接觸角：固、液、氣三相接觸達到平衡時，從三相接觸的公共點沿液—氣界面作切線，此切線與固—液界面的夾角θ。潤濕方程：三種界面張力平衡4.2.2潤濕現(xiàn)象液體表面張力系數(shù)表面張力系數(shù)越大，fL越大，cosθ越小，θ越大，潤濕效果越差。與固體和液體的材料組合有關(guān)受固體材料表面粗糙度影響當θ小于90°時，表面粗糙度變大將使接觸角變小；當θ大于90°時，表面粗糙度變小將使接觸角增大。影響潤濕的因素4.2.3毛細現(xiàn)象潤濕的液體在毛細管中呈凹面并且上升，不潤濕的液體在毛細管中呈凸面并且下降的現(xiàn)象，稱為毛細現(xiàn)象。

液體分子間作用力→表面張力→彎曲液面附加壓強→毛細管現(xiàn)象1毛細現(xiàn)象

毛細管在潤濕液體中，由于潤濕作用，靠近管壁的液面就會上升，形成表面凹下，在彎曲液面的附加壓強下，液體表面向上收縮，而形成平面；隨后，潤濕作用又起主導作用，靠近管壁的液面又上升，重新形成表面凹下的彎曲液，彎曲液面在附加壓強的作用下又上升。如此循環(huán)，使毛細管的液面逐漸上升，一直到向上的彎曲液面附加壓強的作用力與毛細管內(nèi)升高的液柱重量相等，達到平衡時，才停止上升。2毛細現(xiàn)象中的液面高度4.2.3毛細現(xiàn)象毛細管中上升力FU為毛細管內(nèi)壁彎曲液面的附加壓強產(chǎn)生的壓力：

FU＝α2πrcosθ

式中：α－液體的表面張力系數(shù)，θ－接觸角，r－毛細管內(nèi)壁半徑。毛細管中下降力FD等于液柱的重量：

FD＝πr2rgh

式中：g－重力加速度，r－液體密度，h－液體在管中上升的高度。液面停止上升時，上升力與下降力平衡，F(xiàn)U＝FD即αcosθ2πr＝πr2dgh

整理，得：

從上式可以看出，毛細管曲率半徑越小，管子越細，則上升高度越高。如果液體不潤濕管壁，則管內(nèi)液面是下降的凸液面，該彎曲液面對液體的附加壓強是指向液體內(nèi)部，使管內(nèi)液面將低于管外液面，所下降的高度同樣可用該公式計算。2毛細現(xiàn)象中的液面高度4.2.3毛細現(xiàn)象兩平行平板間的液面高度4.2.3毛細現(xiàn)象2毛細現(xiàn)象中的液面高度缺陷內(nèi)液面高度4.2.3毛細現(xiàn)象2毛細現(xiàn)象中的液面高度（1）滲透中的毛細作用

滲透過程中，滲透液對受檢表面開口缺陷的滲透作用，實質(zhì)上是液體的毛細作用。例如，滲透液對表面點狀缺陷（如氣孔、砂眼等）的滲透，就類似于滲透液在毛細管內(nèi)的毛細作用；滲透液對表面條狀缺陷（如裂紋、夾渣和分層等）的滲透，就類似于滲透液在間距很小的兩平行板間的毛細作用。（2）顯像中的毛細作用

顯象過程中，滲透液從缺陷中回滲到顯象劑中形成缺陷顯示痕跡，也是由于毛細作用。顯像劑通常有兩個基本功能：吸附足量的從缺陷中回滲到工件表面的滲透劑通過毛細作用將滲透劑在工件表面橫向擴展，放大缺陷顯示提供一個可觀察的背景3滲透探傷中的毛細現(xiàn)象4.2.3毛細現(xiàn)象4.2.4表面活性和表面活性劑非表面活性物質(zhì)：溶液的表面張力隨其濃度增加而上升的物質(zhì)。如具有曲線Ⅲ特性的物質(zhì)。表面活性：能使溶劑的表面張力降低的性質(zhì)稱為表面活性。表面活性物質(zhì)：具有表面活性的物質(zhì)。如具有曲線Ⅰ和曲線Ⅱ特性的物質(zhì)1概念表面活性劑：當在溶劑(如水)中加人少量的某種溶質(zhì)時，能明顯地降低溶劑的表面張力，改變?nèi)軇┑谋砻鏍顟B(tài)，產(chǎn)生潤濕、乳化、起泡及增溶等一系列作用的溶質(zhì)。2表面活性劑在溶液中的作用1）凝膠作用2）吸附作用3）增溶作用4）親水作用4.2.4表面活性和表面活性劑

利用表面活性劑的凝膠作用可提高滲透探傷的靈敏度。

“非離子型”乳化劑與水混合，其粘度隨含水量變化，在某一含水量范圍內(nèi)粘度有極大值，此范圍稱為“凝膠區(qū)”。清洗時，零件表面接觸水量大，乳狀液的含水量超過了凝膠區(qū)，粘度小而易被水沖走，缺陷縫隙處接觸水量少，含水量在凝膠區(qū)，形成凝膠，缺陷內(nèi)的滲透液不易被水沖走，從而提高了探傷靈敏度。4.2.4表面活性和表面活性劑1）

凝膠作用

固體表面的吸附（固－液界面和固－氣界面）吸附現(xiàn)象：物質(zhì)自一相內(nèi)部富集于界面的現(xiàn)象即為吸附現(xiàn)象。吸附現(xiàn)象在各種界面上都可發(fā)生。當固體和液體或氣體接觸時，凡能把液體或氣體中的某些成分聚集到固體表面上來的現(xiàn)象，就是固體的吸附現(xiàn)象。能起吸附作用的固體稱為吸附劑，例如顯象劑粉末、活性碳、硅膠、分子篩等；被吸附在固體表面上的液體或氣體稱為吸附質(zhì)。例如顯象過程中，顯象劑粉末吸附缺陷中回滲的滲透液，顯象劑粉末是吸附劑，滲透液是吸附質(zhì)。用吸附量衡量吸附劑的吸附能力，是指單位質(zhì)量的吸附劑所吸附的吸附質(zhì)的質(zhì)量，有時也指吸附劑單位表面積上所吸附的質(zhì)量。吸附量數(shù)值越大，吸附劑吸附能力越強。固體被用作吸附劑，是因為固體吸附劑有很大的表面積和很大的比表面。2）

吸附作用4.2.4表面活性和表面活性劑液體表面的吸附

吸附現(xiàn)象不僅發(fā)生在固體表面，還可發(fā)生在液體表面（液－液界面和液－氣界面）。在溶液吸附中（溶液是吸附劑），作為吸附質(zhì)使用最廣的是能降低表面張力和界面張力的表面活性劑。表面活性劑吸附在水表面上（液－氣界面）上，能降低水表面的表面張力；表面活性劑吸附在油－水界面上，能降低油－水界面的界面張力。物理吸附和化學吸附

按照吸附現(xiàn)象的本質(zhì)，可將吸附分為物理吸附和化學吸附。2）

吸附作用4.2.4表面活性和表面活性劑

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。此吸附現(xiàn)象屬于固體表面（固－液界面）的吸附，顯象劑粉末是吸附劑，回滲的滲透液是吸附質(zhì)。顯象劑粉末越細，比表面越大，吸附量越多，缺陷顯示越清晰。另外，由于吸附為放熱過程如果顯象劑中含有常溫下易揮發(fā)的溶劑，當溶劑在顯象表面迅速揮發(fā)時，能大量吸熱，從而促進了顯象劑粉末對缺陷中回滲的滲透液的吸附，加快并加劇了吸附顯象，可提高顯象靈敏度。自乳化滲透法或后乳化滲透法，表面活性劑被當作乳化劑使用，吸附在滲透液－水界面，降低了界面張力，使零件表面多余的滲透液得以順利乳化清洗。表面活性劑分子的“兩親”性質(zhì)，使其能吸附在油－水界面上，降低油－水界面的界面張力，使乳化清洗順利進行。2）

吸附作用4.2.4表面活性和表面活性劑滲透探傷中的吸附現(xiàn)象

水溶液中活性劑的存在，使原來不容或微溶于水的有機化合物的溶解度明顯增加。相似相溶經(jīng)驗法則

化學結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，彼此容易相互溶解；極性相似的物質(zhì)彼此容易相互溶解。3）

增溶作用4.2.4表面活性和表面活性劑表面活性劑是否溶于水

親憎平衡值H.

L.

B4）親水作用4.2.5乳化作用1乳化現(xiàn)象：由于表面活性劑的作用，使本來不能混合到一起的兩種液體能夠混合在一起的現(xiàn)象。具有乳化作用的表面活性劑稱為乳化劑。3乳化形式

常見的乳狀液，一般都有一相是水或水溶液，通常稱為“水”相；另一相是與水不相溶的有機相，常稱為“油”相。外相為水內(nèi)相為油的乳狀液叫做水包油型乳狀液（牛奶），以O(shè)/W表示；外相為油，內(nèi)相為水的乳狀液叫做油包水型乳狀液（原油），以W/O表示。2乳化機理：親水基和親油基分子分別與水、油相連，搭橋，乳濁液。4.2.6滲透檢測中的光學基礎(chǔ)知識著色滲透檢測用白光著色檢測，觀察時使用白光。白色光也稱可見光，其波長范圍為(400～760)nm。由日光燈、白熾燈或高壓水銀燈等產(chǎn)生熒光滲透檢測用黑光熒光檢測，觀察時使用黑光。黑光即紫外線，波長為(330～390)nm黑光燈：熒光滲透檢測時所用的紫外線燈1滲透檢測用光2光致發(fā)光現(xiàn)象光致發(fā)光：許多原來在白光下不發(fā)光的物質(zhì)在紫外線照射下卻能夠發(fā)光，即被紫外線激發(fā)而發(fā)光的現(xiàn)象。光致發(fā)光物質(zhì)：能產(chǎn)生光致發(fā)光現(xiàn)象的物質(zhì)。磷光物質(zhì)：在外界光源停止照射后，仍能持續(xù)發(fā)光的物質(zhì)熒光物質(zhì)。在外界光源停止照射后，立刻停止發(fā)光物質(zhì)。4.2.6滲透檢測中的光學基礎(chǔ)知識無損檢測中使用的熒光滲透液的熒光波長約為510-550nm，其中心波長為550nm，呈黃綠色。3著色強度,熒光強度著色強度或熒光強度，是缺陷內(nèi)被吸附出來的一定數(shù)量的滲透液，在顯像后能顯示色澤(色相)的能力。與滲透液中著色染料的種類有關(guān)與染料在滲透液中的溶解度有關(guān)與入射的紫外線的強度有關(guān)著色(熒光)強度常用吸光度和臨界厚度來度量。吸光度：也稱消光度用于表征光線通過有色溶液后部分光線被溶液吸收使透射強度減弱的程度。滲透液的吸光度越大，著色強度就越大，缺陷顯示就越清晰。臨界厚度：被顯像劑所吸附上來的滲透液，厚度達到某一定值時，即使再繼續(xù)增加其厚度，該滲透液的著色(熒光)強度也不再增加時的液層厚度。臨界厚度越小，著色（熒光）強度就越大，越有利于缺陷的顯示。4.2.6滲透檢測中的光學基礎(chǔ)知識4光度學物理量光通量：能引起眼睛視覺強度感覺的光輻射通量。單位：流明(lm)。1lm：光強度為lcd的光源在一個球面度內(nèi)的光通量。發(fā)光強度：光源向某方向的單位立體角發(fā)射的光通量。單位：坎德拉(cd)。lcd:某給定的單色光源(頻率為540x1012Hz，波長0.550μm)在給定方向上(該方向上的輻射強度為1/683W/sr)的發(fā)光強度。照度：物體被照明的程度，被照射物體單位面積上所接受 的光通量。單位：勒克司(lx)。1lx=1lm/m2。4.2.6滲透檢測中的光學基礎(chǔ)知識一般要求，著色探傷時，被檢物表面上可見光照度應(yīng)在500lx以上。黑光燈強度為1000uw/cm24光度學物理量4.2.6滲透檢測中的光學基礎(chǔ)知識4.2.7可見度和對比度可見度可見度是觀察者相對于背景、外部光等條件下能看到顯示的一種特征?？梢姸扰c顯示的對比度密切相關(guān)。對比度：某一個顯示和圍繞這個顯示周圍的表面背景之間的亮度或顏色之差。對比率：顯示和顯示的表面背景之間反射光或發(fā)射光的相對量。黑白之間最大對比率為33比1。黑色染料顯示與白色顯像劑背景之間的對比率為9比1紅色染料顯示與白色顯像劑背景之間的對比率為6比1。熒光顯示與不發(fā)光的背景之間的對比率為不小于300比1。在完全暗的理想情況下，對比率可達無窮大。4.3滲透檢測材料4.3.1滲透液4.3.2去除劑4.3.3顯像劑4.3.4滲透檢測材料系統(tǒng)4.3.1滲透液滲透液是一種具有很強滲透能力的溶液，并且含有著色染料或熒光染料。能滲入表面開口的缺陷并被顯像劑吸附出來，從而顯示缺陷的痕跡。分類：熒光滲透液著色滲透液水洗型后乳化型溶劑去除型滲透液應(yīng)具備的性能WettingabilityCapillaryaction.LowsurfacetensionEasycleanupSoluble4.3.1滲透液NotevaporateduringtheprocessVisibleNon-ToxicInertNon-flammableStableinstorage.Lowcost滲透液應(yīng)具備的性能滲透能力強，能容易地滲入到工件表面的細微缺陷中去；具有較好的截留性能，即能較好地停留在缺陷中，即使是在淺而寬的開口缺陷中的滲透液也不易被清洗出來；不易揮發(fā)，不會很快地干在工件表面上；容易從被覆蓋過的工件表面清除掉；穩(wěn)定性能好，在熱和光等作用下，仍能保持穩(wěn)定的物理和化學性能，不易受酸和堿的影響，不易分解，不混濁、不沉淀；有良好的潤濕顯像劑的能力，容易從缺陷中吸附到顯像劑表面層而被顯示出來；擴展成薄膜時，熒光滲透液需要仍然保持足夠的熒光亮度；對著色滲透液，應(yīng)仍保持有鮮艷的顏色；閃點高，不易著火；無毒，對人體無害，不污染環(huán)境；有較好的化學惰性，對工件或盛裝的容器無腐蝕作用價格合理。4.3.1滲透液著色滲透液水洗型著色液：靈敏度太低，用在極少場合。一種是水基的，另一種是自乳化的。后乳化型著色液溶劑去除型著色液：與速干式顯象配合使用，靈敏度較高。

著色滲透液靈敏度較低，不能用于探測臨界疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋或晶間腐蝕裂紋等非常微小的裂紋。滲透液的類型4.3.1滲透液滲透液的類型熒光滲透液水洗型熒光液（自乳化型熒光液）分低、中、高靈敏度。常用水洗型低靈敏度檢查鋁鎂合金鑄造件，批量螺拴、鍵槽、齒輪等零件。容易受到水污染。后乳化型熒光液

分標準靈敏度、高靈敏度、超高靈敏度。用于表面光潔的，靈敏度要求較高的零件檢查?？顾廴灸芰?，也不易受酸或鉻酸的影響。溶劑去除型熒光液Caution:DonotusepenetrantscontainingSulphurorChlorineonnickelalloys(monel,inconel,stainlesssteel,mostturbineenginehotendparts)水洗型優(yōu)缺點Water-washablepenetrantAdvantages:Fast(assemblylinestyle)GoodonroughsurfacesGoodonkeywaysandthreadDisadvantages:UnreliableonshallowdefectsDangerofoverwashingRequireswater后乳化型優(yōu)缺點Post-EmulsifiableEmulsifiersAdvantages:ShowsshallowandopendiscontinuitieswellSensitivetofinedefectsShorterpenetrationtimeDisadvantages:2stepprocessKeywaysandthreadsdifficulttorinseNotgoodonroughsurfaces溶劑型優(yōu)缺點SolventRemovablePenetrantAdvantages:Nowaterneeded(won’tfreeze)Portable–canbecontainedin3aerosolcansGoodforspotcheckingDisadvantages:RemovingpenetrantcanbetimeconsumingDifficulttouseonroughsurfacesDifficulttouseoncomplexparts(hardtocleanoutofthreads,keywaysetc.)4.3.2去除劑去除劑：用來除去被檢工件表面多余滲透液的溶劑。水洗型滲透液的去除劑：水后乳化型滲透液的除劑：乳化劑＋水溶劑型滲透液的去除劑：有機溶劑 煤油、酒精、丙酮、三氯乙烯等要求對滲透液中的染料(紅色染料或熒光染料)有較大的溶解度。對滲透液有良好的互溶性，且不與滲透液起化學反應(yīng)。不應(yīng)猝滅熒光染料的熒光。乳化劑作用：乳化不溶于水的滲透液，使其便于用水清洗。自乳化型滲透液自身含有乳化劑，可直接用水清洗；后乳化型滲透液需經(jīng)過專門乳化工序后，才能用水清洗。組成：表面活性劑和添加溶劑分類：親水型、親油型(1)乳化效果好，便于清洗；(2)抗污染能力強，受少量水或滲透液污染時，不降低其乳化性能；(3)黏度和濃度適中(使乳化時間合理，不致造成乳化操作困難)；(4)具備良好的化學惰性，不腐蝕被檢工件或盛裝的容器、不變色；(5)穩(wěn)定性好，在貯存或保管中，不受熱和溫度的影響；(6)閃點高，揮發(fā)性低；(7)顏色與滲透液有明顯區(qū)別；(8)凝膠作用強；(9)對人體無害，無毒及無不良氣味；(10)廢液及污水的處理簡便。綜合性能要求Post-EmulsifiableEmulsifiersHydrophilic:waterbased–mixedwithwaterat5%-20%notmutuallysolublewithpenetrant.toreducethesurfacetensionallowingtheoilbasepenetranttobedisplaced,wettingagentProcess:RinsepartwithwaterDippartinemulsifierRinsepartagainwithwaterPost-EmulsifiableEmulsifiersLipophilic:Oilbase–DONOTmixwithwaterEmulsificationtimeiscriticalduethefactthatitismutuallysolublewiththepenetrantProcedure:AllowtositinemulsifierfortimeaccordingtodirectionsRinsewithwater4.3.3顯像劑1顯像劑的作用2顯像劑應(yīng)具備的綜合性能3顯像劑的種類1顯像劑的作用(1)通過毛細作用將缺陷中的滲透液吸附到工件表面上，形成缺陷顯示；(2)將形成的缺陷顯示在被檢件表面上橫向擴展，放大至足以用肉眼觀察到；(3)提供與缺陷顯示有較大反差的背景，達到提高檢測靈敏度的目的。4.3.3顯像劑2顯像劑應(yīng)具備的綜合性能(1)無毒、無異味、對人體無害；(2)顯像粉末的顆粒均勻細微，能均勻附著在工件表面，形成較薄的覆蓋層，有效地蓋住金屬本色，能將缺陷處微量的滲透液吸附到表面并擴展到足以被肉眼察到，且能保持顯示清晰；(3)吸濕能力強、速度快，易被缺陷處的滲透液潤濕；(4)用于熒光法的顯像劑應(yīng)不發(fā)熒光，也不含有任何減弱熒光亮度的成分；(5)用于著色的顯像劑應(yīng)對光有較大的反射率，能與缺陷顯示形成較大的色差，以保證最佳的對比度，對著色染料無消色作用；(6)具有較好的化學惰性，對盛放的容器和被檢工件不產(chǎn)生腐蝕。(7)使用方便、價格合理；(8)檢驗完畢后，易于從被檢表面上清除。4.3.3顯像劑3顯像劑的種類干式顯像劑濕式顯像劑：水溶式，水懸浮式，溶劑懸浮式（速干式）塑料薄膜顯像劑化學反應(yīng)型顯像劑4.3.3顯像劑干式顯象劑－干粉顯象劑

適用于螺紋及粗糙表面零件的熒光檢驗。干粉顯象劑為白色無機粉末，如氧化鎂、氧化鋅、碳酸鈣、氧化鈦粉末等。一般與熒光液配合使用。4.3.3顯像劑濕式顯象劑水懸浮式顯象劑：干粉懸浮于水中，加入潤濕劑、分散劑、限制劑和防銹劑。呈弱堿性，長時間停留會腐蝕鋁鎂合金。要求零件表面有較高的光潔度。水溶性濕式顯象劑：顯象粉溶解在水中，也加有潤濕劑、分散劑、防銹劑和限制劑等。溶劑懸浮式濕式顯象劑：顯象劑粉末加在揮發(fā)性的有機溶劑中配制而成。常用丙酮、煤油等，該類顯象劑中也加有限制劑和稀釋劑等。該類顯象劑通常裝在噴罐中使用，并且常與著色液配合使用。單就顯象方法而言，該類顯象劑靈敏度較高，因為顯象劑中的有機溶劑有較強的滲透能力，能滲入到缺陷中，揮發(fā)過程中把缺陷中的滲透液帶回到零件表面，故顯象靈敏度高。 另外，有機溶劑揮發(fā)快，缺陷顯示擴散小，顯示輪廓清晰，分辨力高。4.3.3顯像劑4.3.4滲透檢測材料系統(tǒng)

滲透檢測材料系統(tǒng)由滲透液、乳化劑、去除劑和顯象劑所構(gòu)成的特定組合。滲透檢測材料同族組同族組：指完成一個特定的滲透檢測全過程所必須的一系列材料，含滲透液、乳化劑、去除劑和顯象劑。滲透探傷時，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。選擇滲透檢測材料系統(tǒng)的原則

(1)使用安全，不易著火。

(2)靈敏度應(yīng)滿足檢測要求。

(3)在靈敏度滿足檢測要求的前提下，應(yīng)盡量選用價格低、 毒性小、易清洗的滲透檢測材料組合系統(tǒng)。

(4)根據(jù)被檢工件的狀態(tài)進行選擇。

(5)滲透檢測材料組合系統(tǒng)對被檢工件應(yīng)無腐蝕。

(6)化學穩(wěn)定性好，能長期使用，遇陽光或高溫時不易分解 和變質(zhì)。4.3.4滲透檢測材料系統(tǒng)4.4滲透檢測設(shè)備4.4.1試塊4.4.2滲透檢測裝置4.4.1試塊試塊： 用于衡量滲透檢測靈敏度的器材，是帶有人工缺陷或自然缺陷的試件，也稱靈敏試塊。作用：(1)靈敏度試驗。用于評價所使用的滲透檢測系統(tǒng)和工藝的靈敏度及其滲透液的等級。(2)工藝性試驗。用以確定滲透檢測的工藝參數(shù)，如滲透時間和溫度、乳化時間和溫度、干燥時間和溫度等。(3)滲透檢測系統(tǒng)的比較試驗。在給定的檢測條件下，通過使用不同類型的檢測材料和工藝的比較，確定不同滲透檢測系統(tǒng)的相對優(yōu)劣。常用試塊1．鋁合金淬火裂紋試塊2．不銹鋼鍍鉻裂紋試塊3．黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊4.4.2滲透檢測裝置1便攜式滲透檢測裝置滲透液噴罐、清洗劑噴罐、顯像劑噴罐、燈、毛刷、金屬刷等組成。熒光法檢測，采用黑光燈；著色法檢測，采用照明燈。2固定式滲透檢測裝置水洗型或后乳化型滲透檢測方法，包括預清洗裝置、滲透裝置、乳化裝置、顯像裝置、干燥裝置和后處理裝置等。3黑光燈：也稱熒光燈或水銀石英燈，波長365nm左右4黑光輻照度檢測－輻射強度計和照度計輻射強度計：直接測量，直接照射敏感電池。照度計：間接測量，先照到熒光板上，熒光再照射到關(guān)電池上。PortablePenetrantSystemStationaryPenetrantSystemImagecourtesyofNebraskaArmyNationalGuard

4.4.2滲透檢測裝置TypicalSmall-sizedTestEquipment4.5滲透檢測技術(shù)基本步驟1表面準備和預清洗2滲透3去除表面多余的滲透液4干燥5顯像6檢驗水洗型滲透檢測流程后乳化型滲透檢測流程Step1-Pre-cleaningPre-cleaningisthemostimportantstepinthePTprocess!!!Step2-PenetrantApplicationApplicationBrushingSprayingDipping/

ImmersingFlow-onAndmoreStep3-DwellTimeStep4-ExcessPenetrantRemovalWaterWashableAcoarsewatersprayisusedtoremovetheexcesspenetrant.PostEmulsifiableWhenthereisconcernaboutremovingmuchofthepenetrantfromthedefect,apostemulsifiablesystemisused.SolventRemovableCleanwithdryragThen,aclothlightlydampenedwithsolvent

Step4-ExcessPenetrantRemoval(cont.)DryingIfwaterisusedtoremoveexcesspenetrantDryinre-circulatingov