2011年初级渗透检测讲义.ppt
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1、渗透检测,淄博齐瑞无损检测有限公司 (原齐鲁石化机械厂检测中心) 荣博军 山东省考委会表面组成员 RT、MT、PT III级;UT、ET级 联系电话:0533-7582747 13806487496,第一章 概论 1.1 渗透检测的定义和适用性 1.1.1渗透检测的定义 渗透检测俗称渗透探伤,是一种以毛细管作用原 理为基础用于检查表面开口缺陷的无损检测方法。与 射线检测、超声检测、磁粉检测和涡流检测一起,并 称为五种常规的无损检测方法,渗透检测始于本世纪 初,是目视检查以外最早应用的无损检测方法。 由于渗透检测的独特优点,其应用遍及现代工业 的各个领域。国外研究表明:渗透检测对表面点状和 线状
2、缺陷的检出概率高于磁粉检测,是一种最有效的 表面检查方法之一。,实际检测中,首先将一种含有染料的渗透液涂覆在 工件表面上,在毛细作用下,渗透液渗人表面开口缺陷 中去。然后去除工件表面多余的渗透液。再在工件表面 涂上一层显像剂,缺陷中的渗透液在毛细作用下重新被 吸附到工件表面上来,从而形成放大的缺陷。 1.1.2渗透检测的适用性 可检测各种材料:金属、非金属材料;磁性、非磁 性材料;焊接、锻造、轧制等。 可检测的缺陷:裂纹、折叠、气孔、疏松、冷隔等 表面开口缺陷。 与其它检测方法相比具有方法简单、操作方便、价 格便宜、适用范围广泛等优点。 发展史:十九世纪末的“油-白法”是公认的最早渗,透检测方
3、法,1930-1940年代:美国的工程技术人员斯 威策 将有色染料作为渗透剂,是的渗透检测有了质的 飞跃,从而大大的提高了渗透检测的灵敏度和可靠性。 1.2渗透检测基本知识 1.2.1渗透检测的工作原理: 渗透剂在毛细管作用下,渗入表面开口缺陷内;在去 除工件表面多余的渗透剂后,通过显象剂的毛细管作用 将缺陷内的渗透剂吸附到工件表面形成痕迹而显示缺陷 的存在,这种探伤方法称为渗透探伤(检测)。 1.2.2渗透检测的基本操作步骤 渗透:将一种含有染料的渗透液涂覆在工件表面上, 在毛细作用下,渗透液渗人表面开口缺陷中去。 去除(清洗):去除工件表面多余的渗透液。 显像:再在工件表面涂上一层显像剂,
4、缺陷中的渗透,液在毛细作用下重新被吸附到工件表面上来,从而形成 放大的缺陷。 观察:在黑光灯下(荧光法)或白光下(着色法)观 察缺陷显示。 除了以上基本步骤外,在制定工艺时还应考虑安排 一些其它辅助步骤,乳化、干燥等。,渗透,渗透剂,去除剂,去除,显像,检查,显像剂,1.2.3渗透检测方法分类 方法分类的依据:渗透液种类、清洗方式、显象方 式、灵敏度 1.2.3.1 按染料成份分类 荧光型、着色型、荧光着色型 1.2.3.2 按多余渗透液的去除方法分类 水洗型(自乳化)型渗透液,后乳化型渗透液,溶 剂去除型渗透液。 1.2.3.3 按显像剂类型分类 按显像方法分显像剂显像和自显像;按显像剂类型
5、 分类渗透检测分为: 1)干式显象剂干粉显象剂 适用于螺栓、表面粗糙的工件荧光检查; 干粉应轻质、松散、微粒(1-3微米)氧化镁等。有良 好的吸水和吸油性能,容易润湿,在黑光下不应发荧,光,无腐蚀性和无毒。 缺点:粉尘污染 2)湿式显象剂包括: 水悬浮湿式显象剂:在水中加入一定的干显像粉和分 散剂、润湿剂、限制剂和防锈剂,水显弱碱性,有一定 的腐蚀性,要求工件光洁度高。 水溶解湿式显像剂:是由显像剂结晶粉溶解于水中, 由润湿剂、分散剂、防锈剂、及互溶剂。 溶剂悬浮式湿式显象剂:显象剂粉末加在挥发性的 有机溶剂中配制而成。常用有机溶剂为丙酮、苯和二甲 苯等,该类显象剂中也加有稳定剂和互溶剂等。该
6、类显 象剂通常装在喷罐中使用,并且常与着色渗透液配合使 用。单就显象方法而言,该类显象剂灵敏度较高,因为,显象剂中的有机溶剂有较强的渗透能力,能渗入到缺 陷中,挥发过程中把缺陷中的渗透液带回到零件表 面,故显象灵敏度高。 塑料薄膜式(干粉悬浮于树脂清漆中):可作永久 纪录。 1.2.4渗透检测方法的优缺点与方法选择,第二章 渗透检测的物理基础 2.1物质的界面状态 自然界的三种物质形态 气态:气体分子间的平均距离较大,分子间的相互吸引 力小,分子的动能足以克服分子之间的引力,所以,气 体分子能向各个方向扩散并充满整个容积,气体没有一 定的形状和体积。 固态:固体分子的平均距离小,分子间的引力很
7、大,所 以它们只能在平衡位置附近振动,因此,固体有一定的 形状和体积,分子不易扩散。 液态:液体分子间的平均距离比气体小,但比固体大, 分子的动能不足以克服分子之间的引力,因此,液体有,一定的体积,但没有一定的形状。 汽、液、固三态,可有四种界面:即气-液、液-液 固-气、固-液界面。任何与气相接触的“界面” 都称为 “表面” 。 作为液体渗透检测剂而言,渗透剂与工件表面的充 分结合可用液体的润湿作用描述。渗透液与工件表面的 润湿状态将直接影响检测灵敏度。 润湿作用简单的说就是一种流体取代另一种流体的 难易程度。 2.2表面张力和接触角 2.2.1表面张力 当液体表面积增加时,该表面产生收缩趋
8、势,使表,面积收缩到平衡状态(最小面积),使其收缩的力称为 表面张力。 铂丝试验 :EMNF是金属框,AB是活动边,活动边与金属 框的摩擦力忽略不计,将液体做成液膜,框在EMNF内, 为保持液膜平衡不收缩,就必须施加一个适当的与液面 相切的力f在宽 度为L的液面上。 当平衡时,有 一个与力f大小 相等方向相反 的力即表面张 力存在,L越大,M,A,E,L,f,N,B,F,表面张力示意图,则f值越大,即f与L成反比。 表面张力f可按下式计算: f = L 式中f表面张力 L液面边界线长度; 表面张力系数。 表面张力系数可定义为任一单位长度上的表面张力。 它的作用方向与液体表面相切。它是液体的基本
9、物理性 质之一。通常以牛顿米(Nm)或毫牛顿米(mN m)为单位。 一般他说,一定成分的液体,在一定的温度和压力下有 一定的值; 不同液体值不同;,同一液体,表面张力系数值随温度上升而下降; 含有杂质的液体比纯净的液体的表面张力系数要小。 2.2.2接触角 将一滴液体洒在固体的平面上,可有三种界面: 即液-气、固-气、固-液 界面。与三种界面一一 对应,存在三种界面张 力。也就是液-气界面上 的液体表面张力,它使 液滴表面收缩,用L表 示。固-气界面上存在 固体与气体的界面张力, 它力图使液滴表面铺开用S表示。固-液界面上存在固,L,气体,固体,液体,SL,S,体与液体的界面张力,它也力图使液
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