低溫下滲透檢測材料靈敏度試驗(yàn)研究

低溫下滲透檢測材料靈敏度試驗(yàn)研究

在核電站設(shè)備的制造過程中，大規(guī)模堆焊層、異質(zhì)鋼安全端焊接、管道焊接等重要部位的滲透檢測被廣泛應(yīng)用。滲透檢測需要在一定溫度范圍內(nèi)才能實(shí)施,一般為10~50℃,超出這個(gè)溫度范圍,會(huì)對(duì)滲透材料的性能以及滲透檢測靈敏度帶來不利影響。由于冬季氣溫一般處于10℃以下,所以在低溫下如何保證滲透檢測的靈敏度從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量是十分重要的。通過對(duì)多種系列的滲透檢測材料在低溫和常溫條件下分別進(jìn)行靈敏度性能對(duì)比試驗(yàn),比較選擇出合適的滲透檢測材料并總結(jié)了一些相應(yīng)的措施。靈敏度試驗(yàn)采用國際標(biāo)準(zhǔn)ENISO3452—2:2000《無損檢測-滲透檢測第2部分:滲透材料試驗(yàn)》或國標(biāo)GB/T18851.2—2005《無損檢測-滲透檢測第2部分:滲透材料的檢驗(yàn)》規(guī)定的I型參考試塊,2級(jí)靈敏度。1標(biāo)準(zhǔn)滲透試驗(yàn)溫度的規(guī)定1.1試塊的檢測方法當(dāng)滲透檢測不能在10~50℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行時(shí),應(yīng)對(duì)檢測方法作出鑒定,通常用鋁合金試塊。在試塊和所有使用材料都降到預(yù)定溫度后,將擬采用的低溫檢測方法用于試塊B區(qū)。在A區(qū)用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測,比較兩區(qū)的裂紋顯示痕跡,如痕跡基本相同則鑒定可行。在10~50℃的溫度條件下,滲透劑持續(xù)時(shí)間一般不小于10min。當(dāng)溫度條件不能滿足上述條件時(shí),應(yīng)對(duì)操作方法進(jìn)行鑒定。干燥時(shí)間5~10min。觀察顯示痕跡應(yīng)在顯像劑施加后7~60min內(nèi)進(jìn)行,顯示不發(fā)生變化也可以超過上述時(shí)間。使用新的滲透檢測劑,改變或更換滲透檢測劑類型或操作規(guī)程時(shí),實(shí)施檢測前應(yīng)用鍍鉻試塊檢測滲透檢測劑靈敏度及操作工藝正確性。1.2顯像時(shí)間的確定溫度范圍為5~52℃,當(dāng)溫度范圍在5~10℃時(shí),最少滲透時(shí)間應(yīng)為規(guī)定時(shí)間的兩倍。在檢測過程中,如果達(dá)不到這一溫度范圍,也可以采用其他溫度和時(shí)間,但檢驗(yàn)的方法需作出鑒定。在10~52℃的溫度范圍內(nèi),焊接接頭的最少滲透時(shí)間為5min,顯像時(shí)間為10min。在顯像劑涂層干燥后的7~60min內(nèi),對(duì)顯示進(jìn)行評(píng)定。如滲透過程不改變檢驗(yàn)結(jié)果,允許更長的評(píng)定時(shí)間。1.3溫度穩(wěn)定檢測除非另有規(guī)定,否則在整個(gè)滲透檢測過程中,被檢零件和使用的滲透液的溫度應(yīng)保持在10~50℃之間。達(dá)不到該溫度范圍時(shí),只要遵守以下特殊要求,最低溫度可降到5℃。在檢測溫度低于10℃的特殊情況下,施加顯示劑時(shí)應(yīng)使用一種氣霧劑,在使用時(shí)溫度可達(dá)到大約20℃。此外要用電扇吹風(fēng),加速干燥;如果可能吹熱風(fēng),被檢件表面溫度不應(yīng)超過50℃。滲透時(shí)間至少20min,需要更高的靈敏度時(shí)可能需要更長的滲透時(shí)間。2試驗(yàn)材料和條件2.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)用滲透檢測材料為8套,如表1所示。這8套滲透檢測材料都在推薦的使用有效期內(nèi),且各滲透檢測材料的有害元素含量滿足各標(biāo)準(zhǔn)要求。2.2滲透檢測材料對(duì)8套不同系列的滲透檢測材料在低溫和常溫環(huán)境下分別進(jìn)行靈敏度對(duì)比試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中對(duì)滲透檢測材料的潤濕性、顆粒度、氣霧狀態(tài)、顯示顏色、顯像時(shí)間、顯示輪廓、靈敏度等級(jí)等進(jìn)行了記錄。對(duì)每套滲透檢測材料單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn),給操作者足夠的時(shí)間進(jìn)行觀察和記錄檢測過程中各參數(shù)的特性。2.3測試人員安排同一個(gè)PT(II)級(jí)人員進(jìn)行操作,以確保操作方法的一致。2.4刷本劑、顯像劑(1)預(yù)清洗:用清洗劑擦除。(2)干燥:2min。(3)施加滲透劑:刷涂。(4)滲透時(shí)間:10min。(5)去除多余的滲透劑:擦除。(6)干燥:自然干燥,3min。(7)施加顯像劑:噴涂。(8)顯像時(shí)間10min。(9)評(píng)定。2.5中等裂紋試塊試驗(yàn)采用溶劑去除型著色滲透劑,選用的參考試塊為粗裂紋試塊:D=52.5μm,WMAX=2μm,No.96027;中等裂紋試塊:D=28.9μm,WMAX=2μm,No.96010。其中D為裂紋深度,WMAX為最大裂紋寬度。2.6道內(nèi)裂紋數(shù)目的統(tǒng)計(jì)用肉眼觀察,對(duì)清晰可見、分布不小于試塊寬度80%的不間斷顯示的裂紋數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并與同一試塊已知的裂紋數(shù)目進(jìn)行比較。檢驗(yàn)的靈敏度等級(jí)如表2所示。3試驗(yàn)結(jié)果3.1顯像劑在織物上的表現(xiàn)靈敏度試塊和滲透檢測劑溫度為2.2℃,試驗(yàn)結(jié)果如表3所示,顯示均為粉色鮮明。通過表3可知,在低溫下時(shí)8套滲透檢測材料的性能差異很大,主要有:(1)有五組系列達(dá)到了II級(jí)靈敏度;兩組系列達(dá)到了I級(jí)靈敏度;一組系列在低溫下達(dá)不到I級(jí)靈敏度。(2)有一組系列顯示輪廓特別清晰,顏色鮮艷,在長時(shí)間內(nèi)無變化;四組系列顯示較清晰,還有三組系列顯示輪廓變粗,模糊,不清晰。(3)有一組系列在施加顯像劑后1min內(nèi)即顯示出清晰的輪廓;有三組系列在4min內(nèi)顯像出清晰的輪廓;其余四組系列顯像時(shí)間較長,其中僅有一組最終能顯像出清晰輪廓。3.2組產(chǎn)品的性能對(duì)比靈敏度試塊和滲透檢測劑的溫度為26℃,試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。通過表4可以發(fā)現(xiàn),在常溫下試驗(yàn)時(shí),八套滲透檢測材料的性能主要差異有:(1)有六組系列達(dá)到了靈敏度二級(jí);兩組系列達(dá)到了靈敏度一級(jí)。(2)六組系列顯示都較清晰,二組系列顯示輪廓清晰,但是顏色很淡,不易觀察(為了排除過清洗可能,進(jìn)行了多次試驗(yàn),最終結(jié)果一樣)。(3)六組系列在4min內(nèi)都顯像出清晰的輪廓;兩組系列顯像時(shí)間15min以上,顯像輪廓清晰,但是顏色還是很淡。4滲透檢測靈敏度試驗(yàn)有些滲透材料在常溫和低溫下都具有較高的靈敏度和清晰度,低溫對(duì)靈敏度特性基本沒有影響;有些滲透材料在常溫下具有較高的靈敏度,但在低溫下靈敏度大大降低;有些滲透材料在常溫和低溫下靈敏度、清晰度都較差,達(dá)不到要求。試驗(yàn)過程中,對(duì)一些操作方法進(jìn)行了試驗(yàn),以確定是否能夠提高檢測靈敏度,如延長滲透時(shí)間以及對(duì)滲透劑和顯像劑用熱水浸泡等。(1)為了保證低溫下滲透檢測靈敏度,應(yīng)挑選在低溫和