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無損檢測(cè)--滲透檢測(cè)培訓(xùn)精簡(jiǎn)版(上崗培訓(xùn))第一頁(yè),共173頁(yè)。課程大綱一、緒論
1、滲透檢測(cè)簡(jiǎn)介
2、滲透檢測(cè)材料和滲透檢測(cè)方法分類
3、滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)及局限性4、滲透檢測(cè)與其他方法的比較二、滲透檢測(cè)的物理化學(xué)基礎(chǔ)1、表面張力和表面張力系數(shù)2、潤(rùn)濕現(xiàn)象3、毛細(xì)現(xiàn)象三、滲透檢測(cè)系統(tǒng)1、滲透劑2、顯像劑3、去除劑四、滲透檢測(cè)設(shè)備、儀器和試塊五、滲透檢測(cè)方法六、滲透檢測(cè)工藝七、滲透檢測(cè)記錄和報(bào)告第二頁(yè),共173頁(yè)。一、緒論定義:滲透檢測(cè)是一種以液體毛細(xì)管作用原理為基礎(chǔ)的檢查表面開口缺陷的無損檢測(cè)方法.1.1、檢測(cè)原理:將含有熒光染料或著色染料的滲透劑施加到工件表面上。由于毛細(xì)管作用,經(jīng)過一定時(shí)間,滲透劑可以滲入表面開口缺陷中;去除工件表面多余的滲透劑,經(jīng)干燥后,再在工件表面施涂吸附介質(zhì)—顯像劑;同樣在毛細(xì)作用下,顯像劑將吸引缺陷中的滲透劑,即滲透劑回滲到顯像劑中;在一定的光源下(黑光或白光),缺陷處的滲透劑痕跡被顯示(黃綠色熒光或鮮艷紅色),從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。第三頁(yè),共173頁(yè)。1.2、檢測(cè)步驟:第四頁(yè),共173頁(yè)。20世紀(jì)30年代20世紀(jì)60、70年代當(dāng)今煤油-白粉檢測(cè)法美國(guó)研究人員將熒光染料加入滲透劑中,提高靈敏度,形成三大無損檢測(cè)方法之一;發(fā)展高峰,研制出可檢測(cè)微米級(jí)寬度的表面裂紋,且基本無毒害;滲透檢測(cè)應(yīng)用成熟、大型規(guī)?;O(shè)備運(yùn)用于檢測(cè)中,形成自動(dòng)化或半自動(dòng)化檢測(cè)線;2、滲透檢測(cè)的發(fā)展與現(xiàn)狀第五頁(yè),共173頁(yè)。第六頁(yè),共173頁(yè)。
根據(jù)滲透劑所含染料成分,滲透檢測(cè)分為熒光滲透檢測(cè)法、著色滲透檢測(cè)法和熒光著色滲透檢測(cè)法,簡(jiǎn)稱為熒光法、著色法和熒光著色法三大類。著色法熒光法第七頁(yè),共173頁(yè)。根據(jù)滲透劑去除方法,滲透檢測(cè)分為水洗型、后乳化型和溶劑去除型三大類。水洗型滲透法是滲透劑內(nèi)含有一定量的乳化劑,工件表面多余的滲透劑可直接用水洗掉。有的滲透劑雖不含乳化劑,但溶劑是水,即水基滲透劑,工件表面多余的滲透劑也可直接用水洗掉,它也屬于水洗型滲透法。后乳化型滲透法的滲透劑不能直接用水從工件表面洗掉,必須增加一道乳化工序,即工件表面上多余的滲透劑要用乳化劑“乳化”后方能用水洗掉。溶劑去除型滲透法是用有機(jī)榕劑去除工件表面多余的滲透劑。第八頁(yè),共173頁(yè)。根據(jù)顯像劑類型,滲透檢測(cè)分為干式顯像法、濕式顯像法兩大類。干式顯像法是以白色微細(xì)粉末作為顯像劑,施涂在清洗并干燥后的工件表面上。濕式顯像法是將顯像粉末懸浮于水中(水懸浮顯像劑)或溶劑中(溶劑懸浮顯像劑),也可將顯像粉末溶解于水中(水溶性顯像劑)。此外,還有塑料薄膜顯像法;也有不使用顯像劑,實(shí)現(xiàn)自顯像的。第九頁(yè),共173頁(yè)。著色滲透檢測(cè)法常用器材:第十頁(yè),共173頁(yè)。第十一頁(yè),共173頁(yè)。3.4.各分類方法滲透檢測(cè)操作的基本步驟滲透檢測(cè)一般應(yīng)在冷熱加工之后,表面處理之前以及工件制成之后進(jìn)行?;静襟E見圖1-2。后乳化型滲透檢測(cè)分為親油型后乳化滲透檢測(cè)及親水型后乳化滲透檢測(cè)兩種:第十二頁(yè),共173頁(yè)。儀器方法環(huán)境人員第十三頁(yè),共173頁(yè)。
滲透檢測(cè)體系的靈敏度:指滲透檢測(cè)體系發(fā)現(xiàn)缺陷大小的能力。滲透檢測(cè)時(shí),缺陷可供測(cè)量的尺寸是:缺陷長(zhǎng)度;滲透檢測(cè)顯示的缺陷跡痕寬度比缺陷實(shí)際寬度大很多倍;滲透檢測(cè)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中,用于評(píng)定的是缺陷跡痕長(zhǎng)度,它大于缺陷的實(shí)際長(zhǎng)度。線狀顯示非線狀顯示
滲透檢測(cè)體系的分辨力:指滲透檢測(cè)體系探測(cè)缺陷幾何特性(尺寸、形狀、位置)的能力。眾所周知,缺陷跡痕寬度直接影響分辨力。滲透檢測(cè)時(shí),缺陷跡痕寬度隨著顯像時(shí)間的延長(zhǎng),會(huì)變寬,使分辨力下降。
第十四頁(yè),共173頁(yè)。優(yōu)點(diǎn):滲透檢測(cè)可以檢查金屬(鋼、耐熱合金、鋁合金、鎂合金、銅合金)和非金屬(陶瓷,塑料)工件的表面開口缺陷,例如,裂紋、疏松、氣孔、夾渣、冷隔、折疊和氧化斑疤等。這些表面開口缺陷,特別是細(xì)微的表面開口缺陷,一般情況下,直接目視檢查是難以發(fā)現(xiàn)的。
滲透檢測(cè)不受被檢工件材質(zhì)的限制。滲透檢測(cè)可以檢查磁性材料,也可以檢查非磁性材料,可以檢查黑色金屬,也可以檢查有色金屬,還可以檢查非金屬。第十五頁(yè),共173頁(yè)。
滲透檢測(cè)不受被檢工件結(jié)構(gòu)限制。滲透檢測(cè)可以檢查焊接件或鑄件,也可以檢查壓延件和鍛件,還可以檢查機(jī)械加工件。
滲透檢測(cè)不受缺陷形狀(線性缺陷或體積型缺陷)、尺寸和方向的限制。只需一次滲透檢測(cè),即可同時(shí)檢查開口于表面的所有缺陷。
1)滲透檢測(cè)無法或難以檢查多孔的材料,例如粉末冶金工件;
2)不適用于檢查因外來因素造成開口被堵塞的缺陷,例如工件經(jīng)噴丸處理或噴砂,則可能堵塞表面缺陷的“開口”,見圖1-3。3)難以定量的控制檢測(cè)操作質(zhì)量,多憑檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)真程度和視力的敏銳程度。第十六頁(yè),共173頁(yè)。滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和渦流檢測(cè)都屬于表面缺陷無損檢測(cè)方法,但其方法原理和適用范圍區(qū)別很大,并且有各自獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和局限性。所以無損檢測(cè)人員應(yīng)熟悉掌握這三種檢測(cè)方法,并能根據(jù)工件材料、狀態(tài)和檢測(cè)要求,選擇合理的方法進(jìn)行檢測(cè)。如磁粉檢測(cè)對(duì)鐵磁性材料工件的表面和近表面缺陷具有很高的檢測(cè)靈敏度,可發(fā)現(xiàn)微米級(jí)寬度的小缺陷,所以承壓設(shè)備對(duì)鐵磁性材料工件表面和近表面缺陷的檢測(cè)宜優(yōu)先選擇磁粉檢測(cè),確因工件結(jié)構(gòu)形狀等原因不能使用磁粉檢測(cè)時(shí),方可使用滲透檢測(cè)或渦流檢測(cè)。第十七頁(yè),共173頁(yè)。第十八頁(yè),共173頁(yè)。什么是滲透檢測(cè)?原理,應(yīng)用范圍?滲透劑和顯像劑及其方法的分類??jī)?yōu)缺點(diǎn)?局限性?小結(jié):123第十九頁(yè),共173頁(yè)。第二章、滲透檢測(cè)的物理化學(xué)基礎(chǔ)2.1表面張力與表面張力系數(shù)2.2潤(rùn)濕現(xiàn)象2.3毛細(xì)現(xiàn)象吸附現(xiàn)象乳化作用2.4滲透檢測(cè)中的光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)第二十頁(yè),共173頁(yè)。2.1.1.概念存在于液體表而,使液體表面收縮的力稱為液體的表面張力;表面張力實(shí)驗(yàn)示意圖見圖2-2:
式中,
f----表面張力;m----所掛物體的質(zhì)量;g----重力加速度;L----活動(dòng)邊AB(液面邊界線)長(zhǎng)度;----表面張力系數(shù)。由上式可知,表面張力一般以表面張力系數(shù)表示,表面張力系數(shù)可定義為單位長(zhǎng)度上的表面張力。它的作用方向與液體表面相切。表面張力系數(shù)是液體的基本物理性質(zhì)之一,通常以毫牛頓/米或牛頓/米為單位。第二十一頁(yè),共173頁(yè)。一般而言,表面張力系數(shù)與液體的種類和溫度有關(guān)。一定成分的液體,在一定的溫度和壓力下有一定的表面張力系數(shù)a值。不同液體,a值不同;同一液體,表面張力系數(shù)a隨溫度上升而下降;但有少數(shù)金屬熔融液體的表面張力系數(shù)值隨溫度上升而增高,例如銅、錫等金屬的熔融液體。容易揮發(fā)的液體與不容易揮發(fā)的液體相比,其表面張力系數(shù)a更小。含有雜質(zhì)的液體比純凈的液體的表面張力系數(shù)a要小。第二十二頁(yè),共173頁(yè)。液體分子間的相互作用力是表面張力產(chǎn)生的原因綜上所述,處于液體表面的分子受到一種垂直指向液體內(nèi)部的壓力,液體的表面越小,則受到這種壓力的分子的數(shù)目就越少,系統(tǒng)的能量相應(yīng)地就越低,于是液體表面有自行收縮的趨勢(shì);另外,處于液體表面的分子,分布比較稀疏.表面分子間存在相互吸引的力。這樣,就使得液體表面能夠?qū)崿F(xiàn)自行收縮。這些就是液體表面張力的產(chǎn)生機(jī)理。液體分子間的相互作用力(內(nèi)聚力)是表面張力產(chǎn)生的根本原因。第二十三頁(yè),共173頁(yè)。2.2潤(rùn)濕現(xiàn)象2.2.1.潤(rùn)濕(或不潤(rùn)濕)現(xiàn)象如果在玻璃板上放一滴水銀,它總是收縮成球形,能夠滾來滾去而不潤(rùn)濕玻璃,這種現(xiàn)象就叫做不潤(rùn)濕現(xiàn)象。對(duì)玻璃來說,水銀是不潤(rùn)濕液體,如果清潔的玻璃板放一滴水,它非但不收縮成球形,而且要向外擴(kuò)展,形成一薄片,這種現(xiàn)象就叫做潤(rùn)濕現(xiàn)象。水是玻璃的潤(rùn)濕液體。第二十四頁(yè),共173頁(yè)。
潤(rùn)濕作用是一種表面及界面過程。自最普遍的意義而言,表面上的一種流體被另一種流體所取代的過程就是潤(rùn)濕。因此,潤(rùn)濕作用必然涉及三相,而至少其中兩相為流體。在一般實(shí)踐中,潤(rùn)濕是指固體表面上的氣體被液體取代,有時(shí)是一種液體被另一種液體所取代。因此,潤(rùn)濕現(xiàn)象是固體表面的結(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)。因?yàn)樗蛩芤菏翘貏e常見的取代氣體的液體,所以,一般就把能增強(qiáng)水或水溶液取代固體表面空氣的能力的物質(zhì)稱為潤(rùn)濕劑。第二十五頁(yè),共173頁(yè)。2.2.2.潤(rùn)濕方程和接觸角定量地討論潤(rùn)濕間題需引入潤(rùn)濕方程和接觸角的概念。如圖2-8所示,將一滴液體滴在固體平面上,可有三種界面,即有液-氣、固-氣及固-液界面。與該三種界面一一對(duì)應(yīng),存在三個(gè)界面張力。液-氣界面存在液體與氣體的界面張力,即液體的表面張力γL,它力圖使液滴表面收縮。固-氣界面存在固體與氣體的界面張力γs,它力圖使液滴表面鋪開。固-液界面存在固體與液體的界面張力γSL,它力圖使液滴表面收縮。液-固界面與界面處液體表面的切線所夾的角θ,稱為接觸角。接觸角也可定義為液-固界面經(jīng)過液體內(nèi)部到液-氣界面之間的夾角。第二十六頁(yè),共173頁(yè)。第二十七頁(yè),共173頁(yè)。
在工程上,常用完全潤(rùn)濕、潤(rùn)濕、不潤(rùn)濕和完全不潤(rùn)濕四個(gè)等級(jí),來表示不同的潤(rùn)濕性能。第二十八頁(yè),共173頁(yè)。
同一種液體,對(duì)不同的固體而言,它可能是潤(rùn)濕的,也可能是不潤(rùn)濕的。例如水能潤(rùn)濕干凈無油的玻璃,但不能潤(rùn)濕石蠟;水銀不能潤(rùn)濕玻璃,但能潤(rùn)濕干凈的鋅塊。固體材料表面粗糙,會(huì)導(dǎo)致θ角變化,θ角小于900時(shí),表面粗化將使θ角變小;θ角大于900時(shí),表而粗化將使θ角變大。滲透檢測(cè)中,滲透劑對(duì)被檢工件表面的良好潤(rùn)濕是進(jìn)行滲透檢測(cè)的先決條件。只有當(dāng)滲透劑充分潤(rùn)濕被檢工件表面時(shí),才能滲入狹窄的縫隙;此外,還要求滲透劑能潤(rùn)濕顯像劑,以便將缺陷內(nèi)的滲透劑吸出從而顯示缺陷。因此潤(rùn)濕性能是滲透劑的重要指標(biāo),綜合反映了液體的表面張力和接觸角兩種物理性能指標(biāo)。潤(rùn)濕性好的滲透劑具有很小的接觸角。第二十九頁(yè),共173頁(yè)。第三十頁(yè),共173頁(yè)。
潤(rùn)濕(或不潤(rùn)濕)現(xiàn)象的產(chǎn)生,也是分子力作用的結(jié)果。前已敘述,當(dāng)液體跟固體接觸時(shí),形成一層與固體接觸的液體薄層,叫做附著層。附著層里的分子,一方面受液體內(nèi)部分子的吸引,另一方面又受到固體分子的吸引。
如果固體分子間的引力比液體分子間的引力強(qiáng),附著層內(nèi)分子分布就比液體內(nèi)部更密,分子間距較小,附著層里就出現(xiàn)相互推斥的力,這時(shí)液體跟固體接觸的面積就有擴(kuò)大的趨勢(shì),形成了潤(rùn)濕現(xiàn)象。相反,形成了不潤(rùn)濕現(xiàn)象。如果在水溶液中加入適當(dāng)?shù)臐?rùn)濕劑,則其表面張力、固體與液體的界面張力和接觸角都將發(fā)生變化(降低),使?jié)櫇裥阅芤哺l(fā)生變化。例如水不能潤(rùn)濕石蠟,但在水中加入適當(dāng)?shù)臐?rùn)濕劑后,水就能潤(rùn)濕石蠟。第三十一頁(yè),共173頁(yè)。2.3毛細(xì)現(xiàn)象拿一根很細(xì)的玻璃管,把它的一端插人裝在玻璃容器里的水中。由于水能潤(rùn)濕管壁,所以可看到水在這根管子里上升,水呈凹面,并且高出容器的水面。管子的內(nèi)徑越小,它里面上升的水面也越高。如果把這根細(xì)玻璃管插人裝在玻璃容器里的水銀里,由于水銀不能潤(rùn)濕管壁,所以發(fā)生的現(xiàn)象正好相反,管里的水銀面呈凸面,并且比容器里的水銀面低一些。管子的內(nèi)徑越小,它里面的水銀面就越低,見圖2一13。缺陷深寬比第三十二頁(yè),共173頁(yè)。毛細(xì)管插在潤(rùn)濕液體中,由于潤(rùn)濕作用,靠近管壁的液面就會(huì)上升,形成表面凹下,從而擴(kuò)大液體表面。在彎曲液面的附加壓強(qiáng)的作用下,液體表面向上收縮,而又成為平面。隨后,潤(rùn)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,而彎曲液面的附加壓強(qiáng)又使其收縮成平面。如此循環(huán),使毛細(xì)管的液面逐漸上升,一直到向上的彎曲液面附加壓強(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。第三十三頁(yè),共173頁(yè)。LOREMIPSUMDOLORLoremipsumdolorsitamet,consecteturadipisicingelit.第三十四頁(yè),共173頁(yè)。對(duì)于潤(rùn)濕液體,由于它跟毛細(xì)管內(nèi)壁接觸的附著層里存在著推斥力(詳見潤(rùn)濕現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理),使附著層內(nèi)的液體沿管壁上升引起液面的彎由凹面,液體表面變大;但是,表面張力的收縮作用要使液面減少,于是,管內(nèi)液體隨著上升,以減少液面的面積;當(dāng)表面張力向上的拉力作用跟管內(nèi)升高的液柱重量相等時(shí),管內(nèi)液體停止上升。2014反之,對(duì)于不潤(rùn)濕液體,由于附著層里存在著收縮力,使附著層里的液體沿管壁下降引起液面的彎曲凸面;但是,液體表面張力的收縮作用產(chǎn)生的附加壓強(qiáng),指向液體內(nèi)部,對(duì)液體施加正壓力,要使液面減少,于是,管內(nèi)液體下降;如此循環(huán),使液體下降一定距離,達(dá)到平衡。20152013毛細(xì)現(xiàn)象的發(fā)生是由表面層和附著層的特殊情況決定的,是附著層的收縮力或推斥力與表面張力共同作用的結(jié)果。2.3.4.毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理第三十五頁(yè),共173頁(yè)。1.滲透與毛細(xì)作用滲透檢測(cè)中,滲透劑對(duì)受檢工件表面開口缺陷的滲透,實(shí)質(zhì)是滲透劑的毛細(xì)作用。毛細(xì)作用的產(chǎn)生是由缺陷處滲透劑附著層的推斥力和滲透劑表面張力共同作用的結(jié)果。對(duì)被檢工件而言,滲透劑是潤(rùn)濕液體,它與缺陷內(nèi)壁接觸的附著層里存在推斥力,使附著層里的滲透劑沿著缺陷內(nèi)壁上升,引起滲透劑面的彎曲,形成凹面,液面表面變大;但是,表面張力的收縮作用使液面減少,于是缺陷內(nèi)滲透劑隨著上升,以減少液面的面積;當(dāng)表面張力向上的拉力作用跟缺陷內(nèi)升高的滲透劑液柱重量相等時(shí),缺陷內(nèi)滲透劑停止上升,達(dá)到平衡。第三十六頁(yè),共173頁(yè)。
毛細(xì)作用,使?jié)B透劑滲透到細(xì)小而清潔的裂紋中的速度比它滲透到寬裂紋中速度更快。裂紋中如果含有某種污染物,則會(huì)使?jié)B透劑表面張力減小,從而使毛細(xì)作用減弱。例如使用中的工件和被油與水污染過的疲勞裂紋,被腐蝕產(chǎn)物或其他氧化物所堵塞的應(yīng)力腐蝕裂紋和晶間腐蝕裂紋就屬這種情況,毛細(xì)作用明顯減弱,滲透時(shí)間就需相對(duì)延長(zhǎng)。2.顯像與毛細(xì)作用
顯像是利用顯像劑吸附從缺陷中回滲到受檢工件表面的滲透劑,形成一個(gè)肉眼可見的缺陷顯示。顯像劑的顯像過程同滲透劑的滲透過程一樣,是由于毛細(xì)現(xiàn)象,來源于液體與固體表面分子間的相互作用力。第三十七頁(yè),共173頁(yè)。顯像劑通常有兩個(gè)基本功能:(1)吸附足量的從缺陷中回滲到工件表面的滲透劑。
(2)通過毛細(xì)作用將滲透劑在工件表而橫向展,使缺陷輪廓圖形的顯示擴(kuò)大到足以用肉眼可見。裂紋缺陷中的滲透劑,通過顯像劑的吸附及擴(kuò)展,裂紋缺陷顯示尺寸可高達(dá)原來裂紋缺陷寬度的許多倍,有的甚至高達(dá)250倍左右。第三十八頁(yè),共173頁(yè)。顯像過程中,顯像劑粉末吸附從缺陷中回滲的滲透劑,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,顯像劑粉末是吸附劑,回滲的滲透劑是吸附質(zhì)。顯像劑粉末越細(xì),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,所以,如果顯像劑中含有常溫下易揮發(fā)的溶劑,當(dāng)溶劑在顯像表面迅速揮發(fā)時(shí),能大量吸熱,從而促進(jìn)了顯像劑粉末對(duì)缺陷中回滲的滲透劑的吸附,加快了并且加劇了吸附現(xiàn)象,可提高顯像靈敏度。第三十九頁(yè),共173頁(yè)。
如果在油水混合液中加入少量表面活性劑,油就會(huì)變成許許多多的微粒,分散于水中,呈乳狀液,靜置后也很難分層。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)象稱乳化現(xiàn)象。具有乳化作用的表面活性劑稱乳化劑。1)乳化現(xiàn)象及乳化劑2)乳化形式
乳狀液是一種液體分散于另一種不相混溶的液體中形成的膠體分散體系,外觀常呈乳白色不透明液狀,乳狀液之名即由此而得。乳狀液中以液珠(一般如此,但也可以是其他形狀)形式存在的那一相稱為分散相,或稱內(nèi)相、不連續(xù)相;另一相是連成一片的,稱為分散介質(zhì),或稱外相、連續(xù)相。第四十頁(yè),共173頁(yè)。第四十一頁(yè),共173頁(yè)。2.4滲透檢測(cè)中的光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)2.8.1.可見光、黑光、和熒光光是一種電磁波。按照電磁波的頻率(或波長(zhǎng))的高低排列起來形成電磁波譜,它們分別稱為X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、無線電波與電視波。第四十二頁(yè),共173頁(yè)。3.1滲透劑3.2去除劑3.3顯像劑3.4滲透檢測(cè)劑系統(tǒng)第四十三頁(yè),共173頁(yè)。
滲透劑是一種含有著色染料或熒光染料且具有很強(qiáng)的滲透能力的溶液.它能滲入表面開口的缺陷并以適當(dāng)?shù)姆绞斤@示缺陷的痕跡。滲透劑是滲透檢測(cè)中使用的最關(guān)鍵的材料,其性能直接影響檢測(cè)的靈敏度。3.1.1.滲透劑的分類1.按染料成分分類按滲透劑所含染料成分分類,可分為熒光滲透劑、著色滲透劑與熒光著色滲透劑三大類.有時(shí)也簡(jiǎn)稱為熒光劑、著色劑、熒光著色劑。熒光滲透劑中含有熒光染料,只有在黑光照射下.缺陷圖像才能被激發(fā)出黃綠色熒光.觀察缺陷圖像在暗室內(nèi)黑光下進(jìn)行。著色滲透劑中含有紅色染料,缺陷顯示為紅色。在白光或日光照射下觀察缺陷圖像。著色熒光劑中含有特殊染料.缺陷圖像在白光或日光照射下顯示紅色,在黑光照射下顯示黃綠色(或其他顏色)熒光。第四十四頁(yè),共173頁(yè)。2.按溶解染料的基本溶劑分類
按滲透劑中溶解染料的基本溶劑分類,可將滲透劑分為水基滲透劑與油基滲透劑兩大類。水基滲透劑以水作溶劑,水的滲透能力很差,但是加入特殊的表面活性劑后,水的表面張力降低,潤(rùn)濕能力提高,滲透能力大大提高。油基滲透劑中基本溶劑是“油”類物質(zhì),例如航空煤油、燈用煤油、5#機(jī)械油、200#溶劑汽油等。油基滲透劑滲透能力很強(qiáng),檢測(cè)靈敏度較高。水基滲透劑與油基滲透劑相比,潤(rùn)濕能力仍然較差,滲透能力仍然較低,因此,檢測(cè)靈敏度也較低。第四十五頁(yè),共173頁(yè)。3.按多余滲透劑的去除方法分類
按多余滲透劑的去除方法分類.可將滲透劑分為水洗型滲透劑、后乳化型滲透劑與溶劑去除型滲透劑三大類。水洗型滲透劑分為兩種:一種是以水為基本溶劑的水基滲透劑,使用這種滲透劑時(shí),可以直接用水清洗去除工件表面多余的滲透劑;另一種是以油為基本溶劑的油基滲透劑,但加有乳化劑而組成自乳化型滲透劑。自乳化型滲透劑中.因?yàn)楹幸欢〝?shù)量的乳化劑。所以工件表面多余的滲透劑也可以直接用水清洗去除。
后乳化型滲透劑中不含有乳化劑,工件表面多余的滲透劑需要用乳化劑乳化后,才能用水清洗去除掉。根據(jù)乳化形式不同,后乳化型滲透劑又分為親油型后乳化滲透劑與親水型后乳化滲透劑兩種。使用溶劑去除型滲透劑時(shí),可用有機(jī)溶劑將工件表面多余的滲透劑擦除。第四十六頁(yè),共173頁(yè)。4.按靈敏度水平分類
按滲透檢測(cè)靈敏度水平分類,可將滲透劑分為很低、低、中、高與超高五類。水洗型熒光滲透劑通常有低、中與高靈敏度水平等,后乳化型熒光滲透劑通常有中、高與超高靈敏度水平等,著色滲透劑通常有低、中靈敏度水平等。
第四十七頁(yè),共173頁(yè)。1.滲透劑的綜合性能滲透力強(qiáng),容易滲人工件的表面缺陷。熒光滲透劑應(yīng)具有鮮明的熒光,著色滲透劑應(yīng)具有鮮艷的色澤。清洗性好,容易從工件表面清洗掉。潤(rùn)濕顯像劑的性能好,容易從缺陷中被顯像劑吸附到工件表面,而將缺陷顯示出來。無腐蝕,對(duì)工件和設(shè)備無腐蝕性。穩(wěn)定性好,在日光(或黑光)與熱作用下,材料成分和熒光亮度或色澤能維持較長(zhǎng)時(shí)間。毒性小。此外,檢測(cè)鈦合金與奧氏體鋼材料時(shí),要求滲透劑低氯低氟;檢測(cè)鎳合金材料時(shí),要求滲透劑低硫;檢測(cè)與氧、液氧接觸的工件時(shí),要求滲透劑與氧不發(fā)生反應(yīng),呈現(xiàn)化學(xué)惰性。第四十八頁(yè),共173頁(yè)。①表面張力與接觸角表面張力用表面張力系數(shù)表示。接觸角則表征滲透劑對(duì)工件表面或缺陷的潤(rùn)濕能力。表面張力與接觸角是確定滲透劑是否具有高的滲透能力的兩個(gè)最主要的參數(shù)。②黏度
滲透劑的黏度與液體的流動(dòng)性有關(guān)。它是流體的一種液體特性,是流體分子間存在摩擦力而互相牽制的表現(xiàn)。滲透劑性能用運(yùn)動(dòng)黏度來表示,運(yùn)動(dòng)黏度的法定計(jì)量單位名稱是二次方米每秒,符號(hào)是m2/s。第四十九頁(yè),共173頁(yè)。③密度
液體的密度越小,上升高度值越大,滲透能力越強(qiáng)。液體的密度一般與溫度成反比,溫度越高密度值越小,滲透能力也隨之增強(qiáng)。④揮發(fā)性
揮發(fā)性可用液體的沸點(diǎn)或液體的蒸氣壓來表征。易揮發(fā)的滲透劑在滴落過程中易干在工件表面上,給水洗帶來困難;易千在缺陷中,不能回滲至工件表面而難以形成缺陷顯示。易揮發(fā)的滲透劑,著火的危險(xiǎn)性大,毒性材料還存在安全問題。綜上所述,滲透劑不易揮發(fā)較好。但是,滲透劑必須有一定的揮發(fā)性。一般,在不易揮發(fā)的滲透劑中加進(jìn)一定量的揮發(fā)性液體。這樣,滲透劑在工件表面滴落時(shí),揮發(fā)成分揮發(fā)掉,染料濃度得以提高,有利于缺陷檢出。提高了檢測(cè)靈敏度。第五十頁(yè),共173頁(yè)。⑤閃點(diǎn)和燃點(diǎn)可燃性液體在溫度上升過程中,液面上方揮發(fā)出大量可燃性蒸氣。這些可燃性蒸氣和空氣混合。接觸火焰時(shí),會(huì)出現(xiàn)爆炸閃光現(xiàn)象。剛剛出現(xiàn)閃光現(xiàn)象時(shí),液體的最低溫度稱為閃點(diǎn)。燃點(diǎn)是指液體加熱到能被接觸的火焰點(diǎn)燃并能繼續(xù)燃燒時(shí)的液體的最低溫度。對(duì)同一液體而言,燃點(diǎn)高于閃點(diǎn)。閃點(diǎn)低,燃點(diǎn)也低,著火危險(xiǎn)性也大。液體的可燃性,一般資料指的就是該液體的閃點(diǎn)。⑥電導(dǎo)性手工靜電噴涂滲透劑時(shí),噴槍提供負(fù)電荷給滲透劑,試驗(yàn)件保持零電位,故要求滲透劑具有高電阻,避免產(chǎn)生逆弧傳給操作者。第五十一頁(yè),共173頁(yè)。
顯像劑是滲透檢測(cè)中的另一關(guān)鍵材料,它的作用在于:通過毛細(xì)作用將缺陷中的滲透劑吸附到工件表面上形成缺陷顯示;將形成的缺陷顯示在被檢表面上橫向擴(kuò)展,放大至人眼可見;提供與缺陷顯示較大反差的背景,以利于觀察。3.3.1.顯像劑的分類及組成1.干式顯像劑—干粉顯像劑
干粉顯像劑為白色無機(jī)物粉末,如氧化鎂、碳酸鈉、氧化鋅、氧化鈦粉末等。干粉顯像劑一般與熒光滲透劑配合使用,適用于螺紋及粗糙表面工件的熒光檢驗(yàn)。干粉顯像劑粉末應(yīng)是輕質(zhì)的、松散的及干燥的,粉末應(yīng)細(xì)微,尺寸不應(yīng)超過1-3μm;應(yīng)有較好的吸水吸油性能,容易被缺陷處微量的滲透劑潤(rùn)濕,能把微量的滲透劑吸附出;應(yīng)吸附在干燥工件表面上,并僅形成一層顯像粉薄膜。在黑光下不應(yīng)發(fā)熒光,對(duì)工件和存放容器不應(yīng)腐蝕,且無毒。干粉顯像劑的一個(gè)明顯缺點(diǎn)是有嚴(yán)重的粉塵。第五十二頁(yè),共173頁(yè)。2.濕式顯像劑(1)水懸浮顯像劑水懸浮顯像劑是干粉顯像劑按一定比例加入到水中配制而成。一般是每升水中加進(jìn)30-100g的顯像劑粉末。顯像劑粉末不宜太多,也不宜太少,太多會(huì)造成顯像劑薄膜太厚,遮蓋顯示,太少將不能形成均勻的顯像劑薄膜。顯像劑中加有潤(rùn)濕劑,是為改善與工件表面的潤(rùn)濕性,保證在工件表面形成均勻的薄膜。加有分散劑,是為防止沉淀和結(jié)塊。加有限制劑,是為防止缺陷顯示無限制的擴(kuò)散,保證較好的分辨力。加有防銹劑,是為防止顯像劑對(duì)工件和存放容器的銹蝕。水懸浮顯像劑一般呈弱堿性,它對(duì)鋼工件一般不腐蝕,但長(zhǎng)時(shí)間殘留在鋁鎂工件上,會(huì)對(duì)其產(chǎn)生腐蝕,并出現(xiàn)腐蝕麻點(diǎn)。該類顯像劑不適用于水洗型滲透檢測(cè)劑體系中,要求工件表面有較高的光潔度。第五十三頁(yè),共173頁(yè)。(2)水溶解顯像劑
水溶解顯像劑是將顯像劑結(jié)晶粉末溶解在水中而制成,添加有潤(rùn)濕劑、分散劑、防銹劑及限制劑等。它克服了水懸浮顯像劑易沉淀、不均勻和可能結(jié)塊的缺點(diǎn);還具有清洗方便、不可燃、使用安全等優(yōu)點(diǎn);但由于顯像劑結(jié)晶粉末多為無機(jī)鹽類,白色背景不如水懸浮顯像劑;另外,該類顯像劑也不適用于水洗型滲透檢測(cè)劑體系,同時(shí)要求工件表面有較低的粗糙度值。(3)溶劑懸浮顯像劑
是將顯像劑粉末加在揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中配制而成。常用的有機(jī)溶劑有丙酮、苯及二甲苯等。該類顯像劑中也加有限制劑及稀釋劑等。常用的限制劑有火棉膠、醋酸纖維素、過氯乙烯樹脂等;稀釋劑是用以調(diào)整顯像劑的黏度,并溶解限制劑的。該類顯像劑通常裝在噴罐中使用,而且與著色滲透劑配合使用。第五十四頁(yè),共173頁(yè)。
就顯像方法而論,該類顯像劑靈敏度較高,因?yàn)轱@像劑中的有機(jī)溶劑有較強(qiáng)的滲透能力,能滲入到缺陷中去,揮發(fā)過程中把缺陷中的滲透劑帶回到工件表面,故顯像靈敏度高。另外,有機(jī)溶劑揮發(fā)快,缺陷顯示擴(kuò)散小,顯示輪廓清晰,分辨力高。由于著色滲透檢測(cè)顯像需要足夠厚但又不至于掩蓋顯示的均勻覆蓋層,以提供白色的對(duì)比背景,所以用于著色滲透檢測(cè)的顯像劑粉末應(yīng)是白色微粒。熒光滲透檢測(cè)時(shí),由于在黑光燈下不可能看見有多少顯像劑已涂附在試件上。所以顯像劑粉末可以是無色透明微粒,不用施加溶劑懸浮顯像劑,可用干粉顯像劑。第五十五頁(yè),共173頁(yè)。3.塑料薄膜顯像劑
塑料薄膜顯像劑主要由顯像劑粉末和透明清漆(或者膠狀樹脂分散體)所組成,可剝下作永久記錄。第五十六頁(yè),共173頁(yè)。1.顯像劑的綜合性能吸濕能力要強(qiáng),吸濕速度要快,能很容易被缺陷處的滲透劑所濕潤(rùn)并吸出足量滲透劑。顯像劑粉末顆粒細(xì)微,對(duì)工件表面有一定的黏附力,能在工件表面形成均勻的薄覆蓋層,將缺陷顯示的寬度擴(kuò)展到足以用肉眼看到。用于熒光法的顯像劑應(yīng)不發(fā)熒光,也不應(yīng)有任何減弱熒光的成分。而且不應(yīng)吸收黑光。用于著色法的顯像劑應(yīng)與缺陷顯示形成較大的色差,以保證最佳對(duì)比度。對(duì)著色染料無消色作用。對(duì)被檢工件和存放容器不腐蝕,對(duì)人體無害。使用方便,易于清除,價(jià)格便宜。第五十七頁(yè),共173頁(yè)。1)顆粒度顯像劑的顆粒應(yīng)研磨得很細(xì)口如果顆粒過大,微小的顯示就顯現(xiàn)不出來。這是由于滲透劑只能潤(rùn)濕粒度較細(xì)的球狀顆粒所致。顯像劑顆粒如果不能被滲透劑所潤(rùn)濕,則從檢驗(yàn)表面就觀察不到缺陷顯示。2)干粉顯像劑的密度松散狀態(tài):密度小于0.075g/cm3,每升質(zhì)量75g以下。包裝狀態(tài):密度小于0.13g∕cm3,每升質(zhì)量130g以下。干粉顯像劑的顆粒度應(yīng)不超過1-3μm。3)水懸浮或溶劑懸浮顯像劑的沉淀速率顯像劑粉末在水中或溶劑中的沉淀速度稱沉淀速率。細(xì)小粉末沉淀慢,粗的沉淀快,粗細(xì)不均的沉淀得不均勻。為確保懸浮性好,應(yīng)選用細(xì)微均勻的顯像劑粉末。第五十八頁(yè),共173頁(yè)。一.滲透檢測(cè)劑系統(tǒng)的定義及同族組滲透檢測(cè)劑系統(tǒng)指由滲透劑、去除劑和顯像劑所構(gòu)成的特定組合系統(tǒng)。系統(tǒng)中每種材料不僅需要滿足各自特定的要求,而且作為一個(gè)整體,還需要做到系統(tǒng)內(nèi)部相互兼容,最終要滿足達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的目標(biāo)—檢測(cè)表面開口缺陷。所謂“同族組”是指完成一個(gè)特定的滲透檢測(cè)過程所必須的完整的一系列材料,含滲透劑、去除劑及顯像劑。第五十九頁(yè),共173頁(yè)。
由滲透劑、去除劑和顯像劑所構(gòu)成的滲透檢測(cè)劑系統(tǒng),原則上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。否則,可能出現(xiàn)滲透劑、去除劑和顯像劑等材料各自都符合規(guī)定要求,但它們之問不兼容,最終使?jié)B透檢測(cè)無法進(jìn)行。如確需混用,則必須通過驗(yàn)證,確保它們能相互兼容且有所要求的檢測(cè)靈敏度。第六十頁(yè),共173頁(yè)。1)同族組要求:滲透檢測(cè)劑系統(tǒng)應(yīng)同族組。2)靈敏度應(yīng)滿足檢測(cè)要求。
不同的滲透檢測(cè)材料組合系統(tǒng),其靈敏度不同,一般后乳化型靈敏度比水洗型高,熒光滲透劑靈敏度比著色滲透劑高。在檢測(cè)中,應(yīng)按被檢工件靈敏度要求來選擇滲透檢測(cè)材料組合系統(tǒng)。當(dāng)靈敏度要求高時(shí),例如疲勞裂紋、磨削裂紋或其他細(xì)微裂紋的檢測(cè),可選用后乳化型熒光滲透檢測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)靈敏度要求不高時(shí),例如鑄件,可選用水洗型著色滲透檢測(cè)系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)注意,檢測(cè)靈敏度越高,其檢測(cè)費(fèi)用也越高。因此,從經(jīng)濟(jì)上考慮,不能片面追求高靈敏度檢測(cè),只要靈敏度能滿足檢測(cè)要求即可。第六十一頁(yè),共173頁(yè)。3)根據(jù)被檢工件狀態(tài)進(jìn)行選擇。
對(duì)表面光潔的工件,可選用后乳化型滲透檢測(cè)系統(tǒng)。對(duì)表面粗糙的工件,可選用水洗型滲透檢測(cè)系統(tǒng)。對(duì)大工件的局部檢測(cè),可選用溶劑去除型著色滲透檢測(cè)系統(tǒng)。4)在靈敏度應(yīng)滿足檢測(cè)要求的條件下,應(yīng)盡量選用價(jià)格低、毒性小、易清洗的滲透檢測(cè)材料組合系統(tǒng)。第六十二頁(yè),共173頁(yè)。5)滲透檢測(cè)材料組合系統(tǒng)對(duì)被檢工件應(yīng)無腐蝕。如鋁、鎂合金不宜選用堿性滲透檢測(cè)材料,奧氏體不銹鋼、鈦合金等不宜選用含氟、氯等鹵族元素的滲透檢測(cè)材料。6)化學(xué)穩(wěn)定性好,能長(zhǎng)期使用,受到陽光或遇高溫時(shí)不易分解和變質(zhì)。7)使用安全,不易著火。如盛裝液氧的容器不能選用油溶性滲透劑,而只能選用水基型滲透劑,因?yàn)橐貉跤鲇腿菀滓鸨?。第六十三?yè),共173頁(yè)。我國(guó)研制HD型著色滲透檢測(cè)劑及SM-1型低毒型著色滲透檢測(cè)劑均屬溶劑去除型著色滲透檢測(cè)劑,它們由紅色著色滲透劑、溶劑去除劑及顯像劑組成。以噴罐成套出售。近年來,我國(guó)滲透檢測(cè)劑有較大進(jìn)展,有的滲透劑的性能達(dá)到國(guó)外某些同類產(chǎn)品的水平。但品種仍然不全,要達(dá)到系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,還有待進(jìn)一步努力。下面各表介紹我國(guó)研制的滲透檢測(cè)劑。§4.5國(guó)內(nèi)滲透檢測(cè)劑簡(jiǎn)介第六十四頁(yè),共173頁(yè)。第六十五頁(yè),共173頁(yè)。第六十六頁(yè),共173頁(yè)。第六十七頁(yè),共173頁(yè)。第六十八頁(yè),共173頁(yè)。滲透劑分類方法有哪幾種?各分為哪幾類?其主要特點(diǎn)。乳化劑的成分有哪些?各起什么作用?顯像劑分哪幾類?各類顯像劑的主要組分是什么?各組分的作用是什么?小結(jié):123什么叫滲透檢測(cè)劑系統(tǒng)?對(duì)滲透檢測(cè)劑系統(tǒng)的基本要求是什么?4滲透檢劍劑系統(tǒng)的選擇原則是什么?5第六十九頁(yè),共173頁(yè)。5.1便攜式設(shè)備5.2固定式設(shè)備5.3檢驗(yàn)場(chǎng)地及光源5.4測(cè)量設(shè)備5.5滲透檢測(cè)試塊第七十頁(yè),共173頁(yè)?!?.1便攜式設(shè)備滲透檢測(cè)劑(包括滲透劑、去除劑和顯像劑),通常裝在密閉的噴罐內(nèi)使用。噴罐一般由盛裝容器和噴射機(jī)構(gòu)兩部分組成。典型結(jié)構(gòu)如圖5-1所示。第七十一頁(yè),共173頁(yè)。
壓力噴罐內(nèi)盛裝溶劑懸浮顯像劑或水懸浮濕式顯像劑時(shí).噴罐內(nèi)均有數(shù)個(gè)彈子(圖中未示出)。使用前,應(yīng)充分搖晃彈子.通過彈子的運(yùn)動(dòng),使沉淀的固體顯像劑粉末重新懸浮起來,重新成為細(xì)微顆粒均勻分布狀。使用噴罐應(yīng)注意的事項(xiàng):噴嘴應(yīng)與工件表面保持一定的距離,太近會(huì)使檢測(cè)劑施加不均勻;噴罐不宜放在靠近火源、熱源處,以防爆炸;處置空罐前,應(yīng)先破壞其密封性。第七十二頁(yè),共173頁(yè)。一.檢驗(yàn)場(chǎng)地檢驗(yàn)場(chǎng)地必須為目視評(píng)價(jià)滲透檢測(cè)結(jié)果提供一個(gè)良好的環(huán)境。著色滲透檢測(cè)時(shí),檢驗(yàn)場(chǎng)地內(nèi)白光照明應(yīng)使被檢工件表面照度不低于1000lx.
熒光滲透檢測(cè)時(shí),應(yīng)有暗室。暗室里的白光強(qiáng)度應(yīng)不超過20lx。暗室內(nèi)裝有標(biāo)準(zhǔn)黑光源,備有便攜式黑光燈,以便檢查工件的深孔等部位。暗室中黑光強(qiáng)度要足夠,一般規(guī)定距離黑光燈380mm處,其黑光強(qiáng)度應(yīng)不低于1000μw/cm2。暗室內(nèi)還應(yīng)備有白光照明裝置,作為一般照明和在白光下評(píng)定缺陷用.第七十三頁(yè),共173頁(yè)。1.白光燈著色滲透檢測(cè)用日光或白光照明,光的照度應(yīng)不低于1000lx。在沒有照度計(jì)測(cè)量的情況下,可用80w日光燈在1m遠(yuǎn)處的照度為500lx作為參考.第七十四頁(yè),共173頁(yè)。黑光燈的結(jié)構(gòu)及工作原理:熒光檢測(cè)需要中心波長(zhǎng)為365nm的黑光來激發(fā)熒光滲透劑產(chǎn)生熒光。黑光光源一般采用水銀石英燈,其結(jié)構(gòu)如圖5-12所示,水銀石英燈也稱黑光燈。第七十五頁(yè),共173頁(yè)。黑光燈外殼直接用深紫色玻璃制成,又稱黑光屏蔽罩。這種玻璃設(shè)計(jì)制造成能阻擋可見光和短波黑光通過,而僅讓波長(zhǎng)為330-390nm的黑光通過。該波長(zhǎng)范圍的黑光對(duì)人眼幾乎是無害的。第七十六頁(yè),共173頁(yè)。LOREMIPSUMDOLOR(2)黑光燈與鎮(zhèn)流器的串接:黑光燈需串接鎮(zhèn)流器才能使用,具體接線圖見圖5-14第七十七頁(yè),共173頁(yè)。
黑光燈點(diǎn)燃并穩(wěn)定工作后,石英內(nèi)管中的水銀蒸氣壓力很高。在這種狀態(tài)下關(guān)閉電源,在斷電的一瞬間,鎮(zhèn)流器上產(chǎn)生一個(gè)阻止電流減小的反電動(dòng)勢(shì),這個(gè)反電動(dòng)勢(shì)加到電源電壓上,使得在斷電的一瞬間,兩主電極之間電壓高于電源電壓。此時(shí),由于石英內(nèi)管中水銀蒸氣壓力很高,會(huì)造成黑光燈處于瞬時(shí)擊穿狀態(tài),縮短黑光燈的使用壽命。每斷電一次,燈的壽命大約縮短3h。因此,要盡量減少不必要的開關(guān)次數(shù)。通常,每個(gè)工作班只開關(guān)一次,即黑光燈開啟后,直到本班不再使用才關(guān)閉它。第七十八頁(yè),共173頁(yè)。
黑光燈所發(fā)射出的光譜范圍很寬。除了黑光以外,尚有可見光和紅外線。波長(zhǎng)在390nm以上的可見光會(huì)在工件上產(chǎn)生不良的襯底使熒光顯示不鮮明.330nm以下的短波黑光會(huì)傷害人的眼睛。所以,黑光燈所選用的起濾光作用的深紫色玻璃,應(yīng)只允許通過330-390nm波長(zhǎng)的光。第七十九頁(yè),共173頁(yè)。試塊是指帶有人工缺陷或自然缺陷的試件。它是用于衡量滲透檢測(cè)靈敏度的器材。也稱靈敏度試塊。第八十頁(yè),共173頁(yè)。第八十一頁(yè),共173頁(yè)。
鋁合金碎火試塊中心因有一道溝槽,所以試塊被分為兩半。它適合于兩種不同的滲透檢測(cè)劑在互不污染的情況下進(jìn)行靈敏度對(duì)比試驗(yàn),也適合于同一種滲透檢測(cè)劑的某一不同操作工序的靈敏度對(duì)比試驗(yàn)。例如不同溫度下的滲透檢測(cè)靈敏度對(duì)比試驗(yàn)。這種試塊的優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)。在同一試塊上能提供各種尺寸的裂紋,并且形狀近似于自然裂紋,因此,適合于對(duì)滲透檢測(cè)劑進(jìn)行綜合性能比較。缺點(diǎn)是由于加熱急冷,所產(chǎn)生的裂紋尺寸不能控制,多次使用后再現(xiàn)性不良;同時(shí),裂紋尺寸太大,難以用于中高或超高靈敏度滲透檢測(cè)劑的性能鑒別。第八十二頁(yè),共173頁(yè)。二.不誘鋼鍍鉻輻射狀裂紋試塊(B型試塊)不銹鋼鍍鉻輻射狀裂紋試塊又稱B型試塊,具本規(guī)格尺寸見圖5-20.第八十三頁(yè),共173頁(yè)。LOREMIPSUMDOLOR這種試塊主要用于校驗(yàn)操作方法和工藝系統(tǒng)靈敏度。試塊不像鋁合金淬火試塊可分成兩半進(jìn)行比較試驗(yàn),通常與塑料復(fù)制品或照片對(duì)照使用。在每個(gè)工作班開始時(shí),先將該試塊按正常工序進(jìn)行處理,觀察輻射狀裂紋顯示情況.如果和復(fù)制品或照片一致,則可認(rèn)為設(shè)備和材料正常.第八十四頁(yè),共173頁(yè)。第八十五頁(yè),共173頁(yè)。
黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊的優(yōu)點(diǎn)是,通過控制鍍層厚度可以控制裂紋深度,改變彎曲的程度可以控制裂紋寬度。盡管事實(shí)上,操作起來仍有難度。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是裂紋的尺寸很小,可作為高靈敏度滲透檢測(cè)劑的性能測(cè)定,而且不易堵塞,可以多次重復(fù)使用。其缺點(diǎn)是鍍層形成光滑鏡面使?jié)B透檢測(cè)劑易于洗去,與實(shí)際工件表面狀況差異較大,制作也比較困難。
黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊主要用于鑒別各類滲透檢測(cè)劑性能和確定靈敏度等級(jí)。第八十六頁(yè),共173頁(yè)。6.1水洗型滲透檢測(cè)法6.2后乳化型滲透檢測(cè)法6.3溶劑去除型滲透檢測(cè)法6.4特殊的滲透檢測(cè)方法6.5滲透檢測(cè)方法的選用第八十七頁(yè),共173頁(yè)?!?.1水洗型滲透檢測(cè)法水洗型滲透檢測(cè)法是廣泛使用的滲透檢側(cè)方法之一,它包括水洗型著色滲透檢惻法及水洗型熒光滲透檢測(cè)法兩種。其檢測(cè)程序見圖6-1.第八十八頁(yè),共173頁(yè)。2.檢驗(yàn)大體積或大面積的工件;20123.檢驗(yàn)開口窄而深的缺陷;20134.檢驗(yàn)表面很粗糙(例如砂型鑄造)的工件;20145.檢驗(yàn)螺紋工件和帶有鍵槽的工件。201520111.靈敏度要求不高;一.水洗型滲透檢側(cè)法適用的范圍第八十九頁(yè),共173頁(yè)。
工件的狀態(tài)不同,缺陷種類不同,所需滲透時(shí)間不同。表6-1列出了水洗型熒光滲透檢測(cè)推薦的滲透時(shí)間,也可供水洗型著色滲透檢測(cè)時(shí)參考。實(shí)際滲透時(shí)間,需根據(jù)所用滲透劑型號(hào),檢驗(yàn)靈敏度要求或滲透劑制造廠推薦的滲透時(shí)間來具體制定;實(shí)際滲透時(shí)間還與滲透溫度有關(guān),當(dāng)滲透溫度改變較大時(shí),應(yīng)通過試驗(yàn)確定.第九十頁(yè),共173頁(yè)。第九十一頁(yè),共173頁(yè)。
不同的材料和不同的缺陷,不僅滲透時(shí)間不同,而且顯像時(shí)間也不同。表6-2列舉出某些材料及缺陷的一般顯像時(shí)間,可供參考。第九十二頁(yè),共173頁(yè)。
水洗型滲透檢測(cè)法所用滲透劑為水洗型滲透劑,一般不使用水懸浮式水溶解濕式顯像劑;對(duì)于著色法一般不用干式和自顯像,因?yàn)檫@兩種顯像方法均不能形成白色背景,對(duì)比度低,故靈敏度也較低。第九十三頁(yè),共173頁(yè)。1.水洗型滲透檢測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)1)表面多余的滲透劑可以直接用水去除,相對(duì)于后乳化型滲透檢測(cè)方法,具有操作簡(jiǎn)便,檢驗(yàn)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。2)檢測(cè)周期較其他方法短。能適應(yīng)絕大多數(shù)類型的缺陷檢測(cè)。如使用高靈敏度熒光滲透劑,可檢出很細(xì)微的缺陷。3)較適合于表面粗糙的工件檢測(cè),也適用于螺紋類工件、窄縫和工件上的銷槽、盲孔內(nèi)缺陷等的檢測(cè)。第九十四頁(yè),共173頁(yè)。2)重復(fù)檢測(cè)時(shí),再現(xiàn)性差,故不宜在復(fù)檢的場(chǎng)合下使用。20123)如清洗方法不當(dāng),易造成過清洗,例如,水洗時(shí)間過長(zhǎng)、水溫偏高或水壓過大,都可能會(huì)將缺陷中的滲透劑清洗掉,降低缺陷的檢出率。20134)滲透劑的配方復(fù)雜。20145)抗水污染的能力弱。特別是滲透劑中的含水量超過容水量時(shí),會(huì)出現(xiàn)混濁、分離、沉淀及靈敏度下降等現(xiàn)象。2015201120166)酸的污染將影響檢測(cè)的靈敏度,尤其是酸和鉻酸鹽的影響很大。這是因?yàn)樗岷豌t酸鹽在沒有水存在的情況下,不易與滲透劑的染料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但當(dāng)水存在時(shí),易與染料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而水洗型滲透劑中含有乳化劑,易與水相混溶,故酸和鉻酸鹽對(duì)其影響較大。1)靈敏度相對(duì)較低,對(duì)淺而寬的缺陷容易漏檢。2.水洗型滲透檢測(cè)法的缺點(diǎn)第九十五頁(yè),共173頁(yè)。后乳化型滲透檢測(cè)法也是廣泛使用的滲透檢測(cè)方法之一。這種方法除了多一道乳化工序外,其余與水洗型滲透檢測(cè)程序完全一樣;這種方法也包括后乳化型著色滲透檢測(cè)法及后乳化型熒光滲透檢測(cè)法兩種。其中親水型后乳化滲透檢測(cè)程序見圖6-2.第九十六頁(yè),共173頁(yè)。
滲透時(shí)間控制很關(guān)鍵,表6-3列出了后乳化型熒光滲透檢測(cè)法推薦的滲透時(shí)間,也可供后乳化型著色滲透檢測(cè)法參考。第九十七頁(yè),共173頁(yè)。1.表面陽極化工件,鍍鉻工件及復(fù)查工件;2.有更高檢測(cè)靈敏度要求的工件;3.被酸或其他化學(xué)試劑污染的工件,而這些物質(zhì)會(huì)有害于水洗型滲透檢測(cè)劑;4.檢驗(yàn)開口淺而寬的缺陷;5.被檢工件可能存在使用過程中被污物所污染的缺陷;6.應(yīng)力或晶界腐蝕裂紋類缺陷(使用最高靈敏度滲透檢測(cè)劑);7.磨削裂紋缺陷;8.靈敏度可控,以便在檢測(cè)出有害缺陷的同時(shí),非有害缺陷不連續(xù)能夠被放過。第九十八頁(yè),共173頁(yè)。1.后乳化型滲透檢測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)1)具有較高的檢測(cè)靈敏度。這是因?yàn)闈B透劑中不含乳化劑,有利于滲透劑滲入表面開口的缺陷中去。另一方面,滲透劑中染料的濃度高,顯示的熒光亮度(或顏色強(qiáng)度)比水洗型滲透劑高,故可發(fā)現(xiàn)更細(xì)微的缺陷。2}能檢出淺而寬的表面開口缺陷。這是因?yàn)樵趪?yán)格控制乳化時(shí)問的情況下,已滲入到淺而寬的缺陷中去的滲透劑不被乳化,從而不會(huì)被清洗掉。3)因滲透劑不含乳化劑,故滲透速度快,滲透時(shí)間比水洗型要短。4)抗污染能力強(qiáng),不易受水、酸和鉻鹽的污染。后乳化型滲透劑中不含乳化劑,不吸收水分,水進(jìn)入后,將沉于槽底,故水、酸和鉻鹽對(duì)它的污染影響小。第九十九頁(yè),共173頁(yè)。5)重復(fù)檢驗(yàn)的再現(xiàn)性好。這是因?yàn)楹笕榛蜐B透劑不含乳化劑,第一次檢驗(yàn)后,殘存在缺陷中的滲透劑可以用溶劑或三氯乙烯蒸氣清洗掉,因而在第二次檢驗(yàn)時(shí),不影響滲透劑的滲入,故缺陷能重復(fù)顯示。水洗型滲透劑中含有乳化劑,第一次檢驗(yàn)后,只能清洗去滲透劑中的油基部分,乳化劑將殘留在缺陷中,妨礙滲透劑的第二次滲入。這也是水洗型滲透檢測(cè)法的再現(xiàn)性差的主要原因。
6)滲透劑不含乳化劑,故溫度變化時(shí),不會(huì)產(chǎn)生分離、沉淀和凝膠等現(xiàn)象。第一百頁(yè),共173頁(yè)。1)要進(jìn)行單獨(dú)的乳化工序,故操作周期長(zhǎng),檢測(cè)費(fèi)用大。2)必須嚴(yán)格控制乳化時(shí)間,才能保證檢驗(yàn)靈敏度。3)要求工件表面有較低的粗糙度。如工件表面粗糙度較大或工件上存有凹槽、螺紋或拐角、鍵槽時(shí),滲透劑不易被清洗掉。4)大型工件用后乳化滲透檢測(cè)法比較困難。第一百零一頁(yè),共173頁(yè)?!?.3溶劑去除型滲透檢測(cè)法溶劑去除型滲透檢測(cè)法是滲透檢測(cè)中應(yīng)用較廣的一種方法,它也包括溶劑去除型著色滲透檢測(cè)法及溶劑去除型熒光滲透檢測(cè)法兩種,其檢測(cè)程序見圖6-3.第一百零二頁(yè),共173頁(yè)。
溶劑去除型滲透檢測(cè)適用于焊接件和表面光潔的工件,特別適用于大工件的局部檢測(cè),也適用于非批量工件和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。工件檢測(cè)前的清洗和滲透劑的去除都應(yīng)采用同一種有機(jī)溶劑。溶劑去除型滲透檢測(cè)法所用滲透劑不是專用滲透劑,可以使用后乳化型滲透劑,也可以使用水洗型滲透劑。僅僅是因?yàn)槿コ椒ú煌P纬闪瞬煌臐B透檢測(cè)方法。溶劑去除型滲透檢測(cè)多采用非水基濕式顯像劑即溶劑懸浮顯像劑顯像,具有較高的檢驗(yàn)靈敏度。第一百零三頁(yè),共173頁(yè)。
滲透劑的滲透速度比較快,故采用比較短的滲透時(shí)間。表6-4為溶劑去除型著色滲透檢測(cè)法推薦的滲透時(shí)間,也可供溶劑去除型熒光滲透檢測(cè)法時(shí)參考。第一百零四頁(yè),共173頁(yè)。2.操作方便,對(duì)單個(gè)工件檢測(cè)速度快。20123.適合于外場(chǎng)和大工件的局部檢測(cè),配合返修或?qū)τ袘岩傻牟课?,可隨時(shí)進(jìn)行局部檢測(cè)。20134.可在沒有水、電的場(chǎng)合下進(jìn)行檢測(cè)。20145.缺陷污染對(duì)滲透檢測(cè)靈敏度的影響不像對(duì)熒光滲透檢測(cè)的影響那樣嚴(yán)重,工件上殘留的酸和堿對(duì)著色滲透劑的破壞不明顯。2015201120166.與溶劑懸浮型顯像劑配合使用,能檢出非常細(xì)小的開口缺陷。1.設(shè)備簡(jiǎn)單。滲透劑、清洗劑和顯像劑一般裝在噴罐中使用,故攜帶方便,且不需要暗室和黑光燈。一.溶劑去除型著色檢測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)第一百零五頁(yè),共173頁(yè)。1.所用的材料多數(shù)是易燃和易揮發(fā)的,故不宜在開口槽中使用。2.相對(duì)于水洗型和后乳化型而言,不太適合于批量工件的連續(xù)檢測(cè)。3.不太適用于表面粗糙的工件檢測(cè)。特別是對(duì)吹砂的工件表面更難應(yīng)用。4.擦拭去除表面多余滲透劑時(shí)要細(xì)心,否則易將淺而寬的缺陷中的滲透劑洗掉,造成漏檢。第一百零六頁(yè),共173頁(yè)。滲透檢測(cè)方法的選用,首先應(yīng)滿足檢測(cè)缺陷類型和靈敏度的要求。選用中,必須考慮被檢工件表面粗糙度、檢測(cè)批量大小和檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的水源、電源等條件。此外,檢驗(yàn)費(fèi)用也是必須考慮的。不是所有的滲透檢測(cè)靈敏度級(jí)別、材料和工藝方法均適用于各種檢驗(yàn)要求,靈敏度級(jí)別達(dá)到預(yù)期檢測(cè)目的即可,并不是靈敏度級(jí)別越高越好。相同條件下,熒光法比著色法有較高的檢測(cè)靈敏度。第一百零七頁(yè),共173頁(yè)。
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對(duì)于細(xì)小裂紋,寬而淺裂紋,表面光潔的工件,宜選用后乳化型熒光法或后乳化型著色法,也可采用溶劑去除型熒光法。疲勞裂紋、磨削裂紋及其他微小裂紋的檢測(cè),宜選用后乳化型熒光滲透檢測(cè)法或溶劑去除型熒光滲透檢測(cè)法。對(duì)于批量大的工件檢測(cè),宜選用水洗型熒光法或水洗型著色法。大工件的局部檢測(cè),宜選用溶劑去除型著色法或溶劑去除型熒光法。對(duì)于表面粗糙且檢測(cè)靈敏度要求低的工件,宜選用水洗型熒光法或水洗型著色法。檢測(cè)場(chǎng)所無電源、水源時(shí),宜選用溶劑去除型著色法?!谝话倭惆隧?yè),共173頁(yè)。
另外,選用合適的顯像方法,對(duì)保證檢測(cè)靈敏度很重要。比如光潔的工件表面,干粉顯像劑不能有效地吸附在工件表面上,因而不利于形成顯示,故采用濕式顯像比干粉顯像好;相反,粗糙的工件表面則適于采用干粉顯像。采用濕式顯像時(shí),顯像劑可能會(huì)在拐角、孔洞、空腔、螺紋根部等部位積聚而掩蓋顯示。溶劑懸浮顯像劑對(duì)細(xì)微裂紋的顯示很有效,但對(duì)淺而寬的缺陷顯示效果則較差。若采用自顯像工藝,則應(yīng)經(jīng)過批準(zhǔn),并使用專用的自顯像滲透劑。第一百零九頁(yè),共173頁(yè)。1.簡(jiǎn)述水洗型滲透檢測(cè)法,后乳化型滲透檢測(cè)法,溶劑去除型滲透檢測(cè)法的適用范圍。2.滲透檢測(cè)方法的選擇原則是什么?舉例說明。第一百一十頁(yè),共173頁(yè)。7.1表面準(zhǔn)備和預(yù)清洗7.2施加滲透劑7.3去除多余的滲透劑7.4干燥7.5顯像7.6觀察和評(píng)定7.7后清洗及復(fù)驗(yàn)第一百一十一頁(yè),共173頁(yè)。
根據(jù)不同類型的滲透劑.不同的表面多余滲透劑的去除方法與不同的顯像方式,可以組合成多種不同的滲透檢測(cè)方法。這些方法間雖然存在若干的差異,但都是按照下述6個(gè)基本步驟進(jìn)行操作的。這6個(gè)基本步驟是:1.表面準(zhǔn)備和預(yù)清洗—檢測(cè)前工件表面的預(yù)處理和預(yù)清洗;2.施加滲透劑—滲透劑的施加及滴落;3.多余滲透劑的去除;4.干燥—自然干燥或吹干或烘干;5.施加顯像劑;6.觀察及評(píng)定—觀察和評(píng)定顯示的痕跡。第一百一十二頁(yè),共173頁(yè)。
滲透檢測(cè)的時(shí)機(jī):檢測(cè)一般以最終成品為對(duì)象。但生產(chǎn)中和維修中的檢驗(yàn)也常常使用滲透方法。時(shí)機(jī)安排原則一般如下:
滲透檢測(cè)應(yīng)在噴漆、鍍層、陽極化、涂層、氧化或其他表面處理工序前進(jìn)行。表面處理后還局部機(jī)加工的,對(duì)該局部機(jī)加工表面需再次進(jìn)行滲透檢測(cè)。工件要求腐蝕檢測(cè)時(shí)。滲透檢測(cè)緊接在腐蝕工序后進(jìn)行。焊接件在熱處理后進(jìn)行滲透檢測(cè)。如果需進(jìn)行兩次以上熱處理,可在溫度較高的一次熱處理后進(jìn)行滲透檢測(cè),緊固件和鍛件的滲透檢測(cè)一般安排在熱處理之后進(jìn)行。第一百一十三頁(yè),共173頁(yè)。
使用過的工件應(yīng)去除表面積炭層及漆層后進(jìn)行滲透檢測(cè)。但是.陽極化層可不去除,工件可直接進(jìn)行滲透檢測(cè)。完整無缺的脆漆層,可不必去除就直接進(jìn)行滲透檢測(cè)。在漆層上檢測(cè)發(fā)現(xiàn)裂紋后,去除裂紋部位的漆層,再檢查基體金屬上有無裂紋。磨削、焊接、矯直、機(jī)械加工和熱處理等操作,如果可能產(chǎn)生表面缺陷,滲透檢測(cè)則應(yīng)在這些操作完成后進(jìn)行。對(duì)有延遲裂紋傾向的材料,至少應(yīng)在焊接完成24h后進(jìn)行捍接接頭的滲透檢測(cè)。滲透檢測(cè)通常在噴丸和研磨操作前進(jìn)行,如果在其后進(jìn)行,則應(yīng)進(jìn)行包括腐蝕在內(nèi)的預(yù)清洗操作,使表面開口缺陷完全開口。第一百一十四頁(yè),共173頁(yè)。檢測(cè)部位的表面狀況在很大程度上影響著滲透檢測(cè)的檢測(cè)質(zhì)量。任何滲透檢測(cè)成功與否,在很大程度上取決于被檢表面的污染程度及粗糙程度。所有污染物會(huì)阻礙滲透劑進(jìn)入缺陷。另外,清理污染過程中產(chǎn)生的殘余物反過來也能同滲透劑起反應(yīng),影響滲透檢測(cè)靈敏度。被檢表面的粗糙程度也會(huì)影響滲透檢測(cè)效果。第一百一十五頁(yè),共173頁(yè)。
受檢工件表面準(zhǔn)備和預(yù)清洗的基本要求是,任何可能影響滲透檢測(cè)的污染物必須清除干凈;同時(shí),又不得損傷受檢工件的工作功能。例如:不得用鋼絲刷打磨鋁、鎂、鈦等軟合金,密封面不得進(jìn)行酸蝕處理等。被檢工件經(jīng)過機(jī)加工的被檢表面一般要求粗糙度R0≤12.5μm;非機(jī)加工表面粗糙度可以適當(dāng)放寬,但不得影響滲透檢測(cè)結(jié)果。對(duì)受檢工件表面進(jìn)行局部檢測(cè)時(shí),也應(yīng)在滲透檢測(cè)前,進(jìn)行表面準(zhǔn)備和預(yù)清洗。一般滲透檢測(cè)工藝方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:滲透檢測(cè)準(zhǔn)備工作范圍應(yīng)從檢測(cè)部位四周向外擴(kuò)展25mm。第一百一十六頁(yè),共173頁(yè)。被檢工件常見的污染物包括:鐵銹、氧化皮、腐蝕產(chǎn)物;焊接飛濺、焊渣、鐵屑、毛刺;油漆及其他有機(jī)防護(hù)層;發(fā)藍(lán)層、陽極化層及磷酸鹽、鉻酸鹽轉(zhuǎn)化的涂層。預(yù)清洗是滲透檢測(cè)的第一道工序,用于清洗受檢工件表面的液體污物:防銹油、機(jī)油、潤(rùn)滑油及含有有機(jī)組分的其他液體;水和水蒸發(fā)后留下的化合物;強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及包括鹵素在內(nèi)的有化學(xué)活性的殘留物。應(yīng)當(dāng)指出,不僅要清除被檢面上原來的污物,而且要清除表面準(zhǔn)備過程中所產(chǎn)生的殘余物。第一百一十七頁(yè),共173頁(yè)。
所有污染物對(duì)滲透檢測(cè)的影響,至少有如下幾點(diǎn):①妨礙滲透劑對(duì)受檢工件的潤(rùn)濕,妨礙滲透劑滲入缺陷,甚至完全堵塞缺陷。②妨礙顯像劑對(duì)缺陷中的滲透劑的吸附,影響缺陷痕跡顯示的效果。③缺陷中的污染物,會(huì)與滲透劑混合,甚至發(fā)生作用,降低滲透劑的靈敏度及其性能;有些污染物,例如酸和鉻酸鹽,會(huì)影響熒光染料發(fā)光。④有些污染物,會(huì)引起虛假顯示;有些污染物。會(huì)掩蓋顯示;所有污染物,都會(huì)污染滲透劑、顯像劑等滲透檢測(cè)劑。第一百一十八頁(yè),共173頁(yè)。選擇預(yù)清洗方法時(shí),必須考慮如下幾點(diǎn):①必須了解污染物的類別,有針對(duì)性地選用合適的預(yù)清洗方法。因?yàn)椋瑳]有一種預(yù)清洗方法是萬能的。應(yīng)注意,溶劑蒸氣除油、超聲清洗及水基清洗劑在內(nèi)的溶劑洗滌,是用于去除油脂及蠟等污染物的方法。堿清洗、酸蝕處理等化學(xué)清洗是用于清除油漆、釉子、銹皮、積炭或用溶劑清洗法去不掉的其他污染物的方法。機(jī)械清理與表面修整是用于清除焊渣、飛濺、泥土或用溶劑清洗和化學(xué)清洗不能清除的其他污染物的方法。②必須了解選用的預(yù)清洗方法,對(duì)被檢工件的影響。選用的預(yù)清洗方法,不得損傷被檢工件的工作功能。例如,前已敘述,密封面不得進(jìn)行酸蝕處理。應(yīng)該注意,為個(gè)別部位選擇的清洗用物質(zhì),例如化學(xué)清除劑、溶劑及腐蝕劑等,應(yīng)與被清除的污染物相容,而且應(yīng)不損傷被檢工件表面及其預(yù)期功能。③必須了解選用的預(yù)清洗方法的實(shí)用性。例如:被檢大工件不能放在小型除油槽中去進(jìn)行除油。第一百一十九頁(yè),共173頁(yè)。下面介紹幾種常用的表面準(zhǔn)備和預(yù)清洗的方法:1.機(jī)械清理與表面修整包括振動(dòng)光飾、拋光、干吹砂、濕吹砂、鋼絲刷、砂輪磨等。2.堿洗及蒸汽清洗堿洗適用于去除油污、拋光劑、積炭等,多用于鋁合金。第一百二十頁(yè),共173頁(yè)。(1)酸洗處理的作用①酸洗處理可以清除被檢表面的銹蝕。②酸洗處理可以清除可能掩蓋表面缺陷,并且可能妨礙滲透劑滲入表面開口缺陷的氧化皮。③被檢工件經(jīng)打磨、機(jī)械加工后,進(jìn)行酸洗處理時(shí),可以清除封閉表面開口缺陷的金屬毛刺。噴丸后,進(jìn)行酸洗處理,可以清除由于噴丸形成的封閉表面開口缺陷的細(xì)微金屬物。例如:經(jīng)過機(jī)加工的軟金屬經(jīng)過酸洗后,可以去除可能掩蓋開口缺陷的金屬粉末。第一百二十一頁(yè),共173頁(yè)。②被檢工件被酸洗液作用后,可能發(fā)生氫脆。因此,酸洗處理后的被檢工件應(yīng)進(jìn)行去氫處理;并且在施加滲透劑前,將被檢工件冷卻至50℃以下。例如:高強(qiáng)度鋼酸洗時(shí),容易吸收氫氣,產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。因此,應(yīng)進(jìn)行去氫處理。去氫條件一般為,在200℃左右溫度下,烘烤3h。去氫應(yīng)在酸洗后盡快進(jìn)行。2012③酸洗時(shí),要嚴(yán)格控制時(shí)間,防止被檢表面腐蝕嚴(yán)重。強(qiáng)酸溶液用于去除嚴(yán)重的氧化皮,中等強(qiáng)度的酸溶液用于去除輕微氧化皮,弱酸溶液用于去除被檢表面薄層金屬。2013④酸洗后要進(jìn)行中和處理,然后在流動(dòng)水中進(jìn)行徹底的清洗。清洗后要烘干被檢工件,以去除被檢表面上可能滲入缺陷中的水分。2014⑤酸洗處理,應(yīng)按制造廠推薦意見進(jìn)行。20152011①酸和鉻酸鹽將會(huì)影響熒光染料的發(fā)光作用。因此,酸洗處理后的被檢工件必須清洗干凈,使被檢表面呈中性;并且在施加滲透劑前,充分干燥。(2)酸洗處理時(shí)的注意事項(xiàng)第一百二十二頁(yè),共173頁(yè)。4.溶劑去除包括溶劑蒸氣除油和溶劑液體清洗。5.洗滌劑清洗
洗滌劑清洗液是一種不易燃的水溶液,含有特殊的表面活性劑,能夠?qū)Ω黝愇廴疚?如油脂、油膜、切削加工潤(rùn)滑油等)起潤(rùn)濕、滲透、乳化及皂化作用。第一百二十三頁(yè),共173頁(yè)。LOREMIPSUMDOLOR6.超聲波清洗超聲波清洗利用超聲波的機(jī)械振動(dòng),去除被檢工件表面的油污。它常與洗滌劑或有機(jī)溶劑配合使用。這樣可提高清洗效果、減少清洗時(shí)間,便于大批量小工件檢測(cè)。7.去漆處理根據(jù)油漆的化學(xué)成分,有針對(duì)性地選擇的去漆劑,能夠有效地去除被檢表面的油漆膜層。第一百二十四頁(yè),共173頁(yè)。一.滲透劑施加方法滲透劑施加方法應(yīng)根據(jù)被檢工件大小、形狀、數(shù)量和檢查部位來選擇。所選方法應(yīng)保證被檢部位完全被滲透劑覆蓋,并在整個(gè)滲透時(shí)間內(nèi)保持潤(rùn)濕狀態(tài)。具體施加方法如下:噴涂:靜電噴涂、噴罐噴涂或低壓循環(huán)泵噴涂等。適用于大工件的局部或全部檢查。刷涂:刷子、棉紗、抹布刷涂。適用于局部檢查、焊縫檢查。澆涂(流涂):將滲透劑直接澆在受檢工件表面上。適用于大工件的局部檢查。浸涂:把整個(gè)被檢工件全部浸入滲透劑中。適用于小工件的表面檢查。第一百二十五頁(yè),共173頁(yè)。1.滲透時(shí)間滲透時(shí)間指施加滲透劑到開始去除處理之間的時(shí)間。采用浸涂法施加時(shí),還應(yīng)包括排液所需的時(shí)間。這時(shí)它是施加滲透劑時(shí)間和滴落時(shí)間之和。被檢工件浸涂滲透劑后,應(yīng)進(jìn)行滴落,以減少滲透劑的損耗。滴落時(shí),排除被檢工件表面流淌的滲透劑所需的時(shí)間稱滴落時(shí)間。因?yàn)闈B透劑在滴落過程中仍在繼續(xù)往缺陷中滲透,所以滴落時(shí)間是滲透時(shí)間的一部分。滴落過程中,滲透劑中的揮發(fā)物質(zhì)被揮發(fā)掉,使?jié)B透劑中的染料濃度相對(duì)提高,即提高了滲透檢測(cè)靈敏度。
第一百二十六頁(yè),共173頁(yè)。滲透時(shí)間又稱接觸時(shí)間或停留時(shí)間。被檢工件不同,要求發(fā)現(xiàn)的缺陷種類和大小不同,被檢表面狀態(tài)不同及所用滲透劑不同,滲透時(shí)間的長(zhǎng)短也不同。一般滲透檢測(cè)工藝方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:在10-50℃的溫度條件下,施加滲透劑的滲透時(shí)間一般不得少于10min。對(duì)于懷疑有缺陷的被檢工件,滲透時(shí)間可相應(yīng)延長(zhǎng),或者額外施加滲透劑,以保證缺陷內(nèi)滲入足夠的滲透劑。應(yīng)力腐蝕裂紋特別細(xì)微,滲透時(shí)間需更長(zhǎng),甚至長(zhǎng)達(dá)2h。第一百二十七頁(yè),共173頁(yè)。滲透溫度一般控制在10-50℃范圍內(nèi)。溫度太高,滲透劑易干在被檢工件上,給清洗帶來困難;溫度太低,滲透劑變稠,動(dòng)態(tài)滲透參量受影響。為提高檢測(cè)細(xì)小裂紋的靈敏度,可將滲透溫度控制在10-50℃范圍的上限。當(dāng)滲透檢測(cè)不可能在10-50℃的標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行時(shí),則應(yīng)用鋁合金淬火試塊作對(duì)比試驗(yàn),對(duì)操作方法進(jìn)行修正。第一百二十八頁(yè),共173頁(yè)。本步驟要求去除被檢工件表面上多余的滲透劑,又不將已滲入缺陷中的滲透劑清洗出來。水洗型滲透劑直接用水去除,后乳化型滲透劑經(jīng)乳化后再用水去除,溶劑去除型滲透劑用有機(jī)溶劑擦除。去除滲透劑時(shí)。要防止過清洗或過乳化:同時(shí),為取得較高靈敏度.可使熒光背景或著色底色保持在一定的水準(zhǔn)上。但是,也應(yīng)防止欠洗,防止熒光背景過濃或著色底色過濃。這一步驟完成得如何,在一定程度上取決于操作者以往取得的經(jīng)驗(yàn)。第一百二十九頁(yè),共173頁(yè)。水洗型滲透劑可用水噴法清洗。一般滲透檢測(cè)工藝方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:水射束與被檢面的夾角以30°為宜,水溫為10-40℃,沖洗裝置噴嘴處的水壓應(yīng)不超過0.34MP。水洗型熒光滲透劑用水噴法清洗時(shí),應(yīng)使用粗水柱,噴頭距離受檢工件300mm左右,并注意不要濺入鄰近槽的乳化劑中。應(yīng)由下而上進(jìn)行,以避免留下一層難以去除的熒光薄膜。水洗型滲透劑中含有乳化劑。所以水洗時(shí)間長(zhǎng)。水洗壓力高,水洗溫度高。這便有可能把缺陷中的滲透劑清洗掉,產(chǎn)生過清洗。在得到合格背景的前提下,水洗時(shí)間越短越好,熒光滲透劑的去除,可在紫外燈照射下邊觀察邊進(jìn)行。著色滲透劑的去除應(yīng)在白光下控制進(jìn)行。除水噴洗外,去除方法還有手工水擦洗、空氣攪拌水浸洗方法。第一百三十頁(yè),共173頁(yè)。后乳化型滲透劑的去除方法因乳化劑不同而不同。施加親水性乳化劑的操作方法是先用水預(yù)清洗,然后乳化,最后再用水沖洗。施加乳化劑時(shí),只能用浸涂、澆涂或噴涂(噴涂濃度不超過5%),不能刷涂,因?yàn)樗⑿觳痪鶆?預(yù)水洗的目的是盡量多地洗去工件表面多余的滲透劑,減少滲透劑對(duì)乳化劑的污染。預(yù)水洗可用壓縮空氣水噴槍噴洗或浸入攪拌水槽中清洗。要注意清洗工件上的凹槽、盲孔和內(nèi)腔等容易殘留滲透劑的部位。預(yù)水洗溫度不高于40℃,預(yù)水洗時(shí)間控制在盡量短的時(shí)間范圍內(nèi)。第一百三十一頁(yè),共173頁(yè)。
施加親油性乳化劑的操作方法是直接用乳化劑乳化,然后用水沖洗;施加乳化劑時(shí),只能用浸涂法或澆涂法,不能用刷涂法或噴涂。而且也不能在被檢工件上攪動(dòng)。第一百三十二頁(yè),共173頁(yè)。
乳化工序是后乳化型滲透檢測(cè)工藝中最關(guān)鍵的步驟。必須嚴(yán)格控制乳化時(shí)間,防止過乳化。在保證達(dá)到允許的著色背景及熒光背景的前提下,乳化時(shí)間應(yīng)盡量短。第一百三十三頁(yè),共173頁(yè)。
工件從乳化槽中取出后,均需進(jìn)行滴落。滴落時(shí)間是乳化時(shí)間的一部分,即乳化時(shí)間等于浸入乳化劑中的時(shí)間與滴落時(shí)間之和。乳化時(shí)間的影響因素包括工件表面粗糙度、乳化劑濃度、乳化劑溫度、乳化劑被污染程度和后乳化型滲透劑種類。需對(duì)具體工件,通過試驗(yàn)選擇最佳乳化時(shí)間。并且要根據(jù)乳化劑被污染,乳化能力不斷降低現(xiàn)象,修正乳化時(shí)間。當(dāng)乳化時(shí)間增加到新配制乳化劑乳化時(shí)間的2倍以上,還達(dá)不到乳化效果時(shí),應(yīng)更換乳化劑。一般滲透檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)乳化時(shí)間作了原則上的規(guī)定:親油性乳化劑的乳化時(shí)間在2min內(nèi),親水性乳化劑的乳化時(shí)間在5min以內(nèi)。第一百三十四頁(yè),共173頁(yè)。溶劑去除型滲透劑用清洗/去除溶劑去除。除特別難清洗的地方外,一般應(yīng)先用干燥、潔凈不脫毛的布依次擦拭,直至大部分多余滲透劑被去除后,再用蘸有清洗/去除溶劑的干凈不脫毛布或紙進(jìn)行擦拭,直至將被檢表面上多余的滲透劑全部擦凈。但應(yīng)注意,不得往復(fù)擦拭。不得用清洗/去除溶劑直接沖洗被檢面。第一百三十五頁(yè),共173頁(yè)。四.去除方法與缺陷中滲透劑被去除可能性的關(guān)系第一百三十六頁(yè),共173頁(yè)。一.干燥的目的和時(shí)機(jī)干燥的目的是除去被檢工件表面的水分,使?jié)B透劑充分地滲入缺陷或回滲到顯像劑上。干燥的時(shí)機(jī)與表面多余滲透劑的去除方法和使用的顯像劑密切相關(guān)。原則上,溶劑去除法滲透檢測(cè)時(shí),不必進(jìn)行專門的干燥處理,應(yīng)在室溫下自然干燥,不得加熱干操。用水清洗的被檢工件,若采用干粉顯像或非水濕式顯像時(shí),則在顯像之前,必須進(jìn)行干燥處理;若采用水濕式顯像劑應(yīng)在施加后進(jìn)行干燥處理;若采用自顯像,則應(yīng)在水清洗后進(jìn)行干燥。第一百三十七頁(yè),共173頁(yè)。干燥的方法有干凈布擦干、壓縮空氣吹干、熱風(fēng)吹干、熱空氣循環(huán)烘干等。實(shí)際應(yīng)用中是將多種干燥方法組合進(jìn)行。第一百三十八頁(yè),共173頁(yè)。正確的干燥溫度需經(jīng)試驗(yàn)確定。一般規(guī)定:金屬被檢工件干燥溫度不宜超過80℃,塑料被檢工件通常用40℃以下的溫風(fēng)吹干。干燥時(shí)間越短越好,一般規(guī)定不宜超過10min。2014一般滲透檢測(cè)工藝方法標(biāo)準(zhǔn)常作總體規(guī)定:干燥時(shí)被檢工件表面的溫度不得大于50℃;干燥時(shí)間5-10min。20152013干燥溫度不能太高,干燥時(shí)間不能太長(zhǎng)。否則會(huì)將缺陷中滲透劑烘干,不能形成缺陷顯示。過度干燥還會(huì)造成滲透劑中染料變質(zhì)。允許的最高干燥溫度與所用滲透劑種類及被檢工件材料有關(guān)。三.干燥溫度和時(shí)間第一百三十九頁(yè),共173頁(yè)。一.顯像方法常用的顯像方法有⑴干式顯像⑵非水基濕式顯像⑶濕式顯像⑷自顯像第一百四十頁(yè),共173頁(yè)。顯像時(shí)間取決于顯像劑和滲透劑的種類、缺陷大小以及被檢工件溫度。顯然,非水基濕式顯像(即溶劑懸浮式顯像劑),由于有機(jī)溶劑揮發(fā)較快。顯像時(shí)間則很短。所謂顯像時(shí)間,不同的顯像方式其含義是不同的。對(duì)干式顯像劑而言,是指從施加顯像劑起到開始觀察檢查缺陷顯示的時(shí)間。對(duì)濕式顯像劑而言,是指從顯像劑干燥起到開始觀察檢查缺陷顯示的時(shí)間。二.顯像時(shí)間第一百四十一頁(yè),共173頁(yè)。顯像劑的選擇滲透劑不同,表面狀態(tài)不同,使用的顯像劑也應(yīng)不同。就熒光滲透劑而言:光潔光滑表面應(yīng)優(yōu)先選用溶劑懸浮濕式顯像劑;粗糙表面應(yīng)優(yōu)先選用干式顯像劑;其他表面應(yīng)優(yōu)先選用溶劑懸浮濕式顯像劑,然后是干式顯像劑,最后考慮水懸浮或水溶解濕式顯像劑。就著色滲透劑而言,任何表面狀態(tài),都應(yīng)優(yōu)先選用溶劑懸浮濕式顯像劑,然后是水懸浮濕式顯像劑。注意,水溶解濕式顯像劑不適用于著色滲透檢測(cè)劑系統(tǒng)和水洗型滲透檢測(cè)體系。第一百四十二頁(yè),共173頁(yè)。一.觀察時(shí)機(jī)觀察顯示應(yīng)在顯像劑施加后7-60min內(nèi)進(jìn)行。如顯示的大小不發(fā)生變化,時(shí)間一也可超過上述范圍。對(duì)于溶劑懸浮顯像劑,應(yīng)遵照說明書的要求或試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行操作。第一百四十三頁(yè),共173頁(yè)。②檢測(cè)人員在黑光燈下發(fā)現(xiàn)顯示后,需首先判別顯示的類型:相關(guān)顯示、非相關(guān)顯示或虛假顯示。判別方法是:用干凈的布或棉球沾一點(diǎn)酒精,擦拭顯示部位。如果被擦去的是真實(shí)缺陷顯示,擦拭后,顯示能再現(xiàn);若在擦拭后撒上少許顯像劑粉末,可放大缺陷顯示,提高細(xì)微缺陷的重現(xiàn)性。如果被擦去的顯示不再重現(xiàn),一般是虛假顯示。2014確定為相關(guān)顯示后,要進(jìn)一步確定缺陷性質(zhì)、長(zhǎng)度和位置,并作好記錄。按指定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),做出合格或拒收的結(jié)論,提出檢驗(yàn)報(bào)告。20152013①檢測(cè)人員進(jìn)入暗區(qū),至少經(jīng)過3min的黑暗適應(yīng)后,才能進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)。檢測(cè)人員不能戴對(duì)檢測(cè)有影響的眼鏡。二.注意事項(xiàng)第一百四十四頁(yè),共173頁(yè)。
③滲透檢測(cè)一般不能確定缺陷的深度。因?yàn)樯畹娜毕輧?nèi)滲透劑較多,所以有時(shí)可根據(jù)這一現(xiàn)象來粗略地估計(jì)缺陷的深淺。滲透檢測(cè)時(shí),為確定宏觀指示的特征和大小可使用5-10倍放大鏡。④熒光滲透檢測(cè)人員要避免使用光敏眼鏡,因?yàn)檫@種眼鏡在紫外線輻射下會(huì)變黑,變黑程度與輻射入射量成正比,所以它直接影響檢測(cè)效果。另外,那些在紫外線輻射下會(huì)發(fā)熒光的眼鏡架也是不應(yīng)該使用的,因?yàn)樗鼈儠?huì)帶來不必要的干擾信息,熒光滲透檢測(cè)時(shí),可選用合適的紅色眼鏡。第一百四十五頁(yè),共173頁(yè)。
⑤在暗室里檢測(cè),人員容易疲勞,所以在暗室里連續(xù)工作的時(shí)間不能太長(zhǎng),否則會(huì)影響檢測(cè)靈敏度。檢測(cè)時(shí),應(yīng)避免黑光直射或反射到檢驗(yàn)者的眼睛,因?yàn)楸M管黑光對(duì)人的細(xì)胞組織和眼睛沒有永久性損傷,但黑光可使人的眼球發(fā)熒光,人眼在照射后,會(huì)出現(xiàn)模糊的感覺,加速眼睛疲勞,從而影響檢測(cè)質(zhì)量。⑥檢測(cè)完畢,應(yīng)按有關(guān)規(guī)定,對(duì)被檢工件加以標(biāo)記。標(biāo)記的方式和位置應(yīng)對(duì)被檢工件無損,并能避免在以后的搬運(yùn)中被去除、弄臟或擦掉。當(dāng)后續(xù)加工處理會(huì)除掉或覆蓋滲透檢測(cè)標(biāo)記時(shí),也可用其他方法標(biāo)識(shí)。標(biāo)記的方法有打印法、染色法、拴標(biāo)簽法及液體腐蝕法等。第一百四十六頁(yè),共173頁(yè)。
后清洗的目的是為保證滲透檢測(cè)后,去除任何會(huì)影響后續(xù)處理的殘余物,使其不對(duì)被檢工件產(chǎn)生損害或危害。
完成滲透檢測(cè)之后,應(yīng)當(dāng)去除顯像劑涂層、滲透劑殘留痕跡及其他污染物,這就是后清洗。一般來說,去除這些物質(zhì)的時(shí)間越早,則越容易去除?!?.7后清洗及復(fù)驗(yàn)第一百四十七頁(yè),共1
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