第5章 滲透檢測與渦流檢測2013

1、1滲透檢測滲透檢測21 1、滲透檢測的基本原理：工件表面被施涂含有熒光染料、滲透檢測的基本原理：工件表面被施涂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，或著色染料的滲透液后，在毛細管作用下，經(jīng)過一定時間，滲透液可以滲進表面開口的缺陷中；經(jīng)去除工件表面多余滲透液可以滲進表面開口的缺陷中；經(jīng)去除工件表面多余的滲透液后；再在工件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細管的滲透液后；再在工件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細管作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中；在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷到顯像劑中；在一定的光源

2、下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而處的滲透液痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。如圖如圖1、簡述滲透探傷的基本原理。、簡述滲透探傷的基本原理。 答答:滲透探傷的基本原理是利用毛滲透探傷的基本原理是利用毛細管現(xiàn)象使?jié)B透液滲入表面開口細管現(xiàn)象使?jié)B透液滲入表面開口缺陷缺陷,經(jīng)清洗使表面上多余滲透劑經(jīng)清洗使表面上多余滲透劑去除去除,而使缺陷中的滲透劑保留而使缺陷中的滲透劑保留,再再利用顯像劑的毛細管作用吸附出利用顯像劑的毛細管作用吸附出缺陷中的余留滲透劑缺陷中的余留滲透劑,而達到檢驗而達到檢驗缺陷的目

3、的。缺陷的目的。3液體滲透探傷是應用物理學上的( )現(xiàn)象實施的，液體表面張力越( )，越容易潤濕固體表面，其滲透能力越( )。( 毛細管)，( 小 )，（強）。42 2、滲透檢測操作的主要步驟：滲透、清洗、滲透檢測操作的主要步驟：滲透、清洗、顯像、觀察。顯像、觀察。滲透探傷能檢測出的缺陷的最小尺寸，是由探滲透探傷能檢測出的缺陷的最小尺寸，是由探傷劑的性能、探傷方法、探傷操作的好壞和工件傷劑的性能、探傷方法、探傷操作的好壞和工件表面的狀況等因素決定的，不能一概而論，但一表面的狀況等因素決定的，不能一概而論，但一般能將深般能將深0.020.02、寬、寬0.0010.001的缺陷檢測出來。的缺陷檢測

4、出來。水洗型濕法顯示滲透探傷的操作步驟按順序是：水洗型濕法顯示滲透探傷的操作步驟按順序是：(預清洗預清洗)-(滲透滲透)-(清洗清洗)-(干燥干燥)-(顯像顯像)-(觀察觀察)-(后處理后處理)53、滲透檢測的分類1）根據(jù)滲透液所含染料成分分類可分為熒光法和著色法兩大類。2）根據(jù)滲透液去除方法分類可分為水洗型、后乳化型和溶劑去除型三大類。63 3）按以上分類方法，可組合成一些常用的滲透探傷方法：）按以上分類方法，可組合成一些常用的滲透探傷方法：1.著色滲透探傷法著色滲透探傷法 2.熒光滲透探傷法熒光滲透探傷法 3.水洗型滲透探傷法水洗型滲透探傷法 4.溶劑去除滲透探傷法溶劑去除滲透探傷法 5.

5、干式顯象滲透探傷法干式顯象滲透探傷法 6.濕式顯象滲透探傷法濕式顯象滲透探傷法 這種探傷方法使用的滲透液主要是這種探傷方法使用的滲透液主要是顏色深的著色物質(zhì)，通常由紅色染料顏色深的著色物質(zhì)，通常由紅色染料及溶解著色劑的溶劑所組成。及溶解著色劑的溶劑所組成。 這種探傷方法是使用含有熒光物質(zhì)的滲透劑，經(jīng)這種探傷方法是使用含有熒光物質(zhì)的滲透劑，經(jīng)清洗后保留在缺陷中的滲透液被顯象劑吸附出來。清洗后保留在缺陷中的滲透液被顯象劑吸附出來。用紫外光源照射，使熒光物質(zhì)產(chǎn)生波長較長的可用紫外光源照射，使熒光物質(zhì)產(chǎn)生波長較長的可見光，在暗室中對照射后的工件表面進行觀察，見光，在暗室中對照射后的工件表面進行觀察，通

6、過顯現(xiàn)的熒光圖象來判斷缺陷的大小、位置及通過顯現(xiàn)的熒光圖象來判斷缺陷的大小、位置及形態(tài)。形態(tài)。 這種探傷方法以水為清洗劑，滲透劑以水為這種探傷方法以水為清洗劑，滲透劑以水為溶劑，或者在滲透劑中加有乳化劑，使非水溶劑，或者在滲透劑中加有乳化劑，使非水溶性的滲透劑發(fā)生乳化作用而具有水溶性。溶性的滲透劑發(fā)生乳化作用而具有水溶性。 由于清洗使用的溶劑主要是各種有機物，它由于清洗使用的溶劑主要是各種有機物，它們具有較小的表面張力系數(shù)，對固體表面有們具有較小的表面張力系數(shù)，對固體表面有很好的潤濕作用，因此有很強的滲透能力。很好的潤濕作用，因此有很強的滲透能力。 這種探傷法主要用于熒光滲透劑，用經(jīng)干燥這種探

7、傷法主要用于熒光滲透劑，用經(jīng)干燥后的細顆粒干粉可獲得很薄的粉膜，對熒光后的細顆粒干粉可獲得很薄的粉膜，對熒光顯象有利，可提高探傷靈敏度。顯象有利，可提高探傷靈敏度。 濕式顯象劑是在具有高揮發(fā)性的有機溶劑中濕式顯象劑是在具有高揮發(fā)性的有機溶劑中加入起吸附作用的白色粉末配制而成，這些加入起吸附作用的白色粉末配制而成，這些白色粉末并不溶解于有機溶劑中，而是呈懸白色粉末并不溶解于有機溶劑中，而是呈懸浮狀態(tài)，使用時必須搖晃均勻。為改善顯象浮狀態(tài)，使用時必須搖晃均勻。為改善顯象劑的性能，還要加入一些增加粘度的成分劑的性能，還要加入一些增加粘度的成分. 常常采用吹風機進行熱風烘吹以加快干燥。常常采用吹風機進

8、行熱風烘吹以加快干燥。75 5、滲透檢測工藝要點、滲透檢測工藝要點1 1）不同滲透探傷方法的操作程序）不同滲透探傷方法的操作程序見圖見圖82)2)各種滲透探傷方法的優(yōu)缺點和應用選擇各種滲透探傷方法的優(yōu)缺點和應用選擇 著色法只需在白光或日光下進行，在沒有電源的場著色法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，無法在沒合下也能工作。熒光法需要配備黑光燈和暗室，無法在沒有電源及暗室的場合下工作。有電源及暗室的場合下工作。 水洗著色法適用于檢測表面粗糙的零件，操作簡便，水洗著色法適用于檢測表面粗糙的零件，操作簡便，成本較低。該方法靈敏度較低，不易發(fā)現(xiàn)微細缺陷。水基

9、成本較低。該方法靈敏度較低，不易發(fā)現(xiàn)微細缺陷。水基滲透著色法適用于檢測不能接觸油類的特殊零件，但靈敏滲透著色法適用于檢測不能接觸油類的特殊零件，但靈敏度很低。度很低。 后乳化型著色法具有較高靈敏度，適宜檢測較精密后乳化型著色法具有較高靈敏度，適宜檢測較精密零件，但對螺栓、有孔、槽零件，以及表面粗糙零件不適零件，但對螺栓、有孔、槽零件，以及表面粗糙零件不適用。用。 溶劑去除型著色法應用較廣，特別是使用噴灌，可溶劑去除型著色法應用較廣，特別是使用噴灌，可簡化操作，適宜大型零件的局部檢測。簡化操作，適宜大型零件的局部檢測。93 3）滲透探傷操作注意事項：）滲透探傷操作注意事項：A A、預處理時，要在

10、工件表面上造成充分的、預處理時，要在工件表面上造成充分的濕潤濕潤條件，以條件，以便在探傷面上能形成滲透液的薄膜。要充分除去工件表面便在探傷面上能形成滲透液的薄膜。要充分除去工件表面油脂、涂料、銹蝕和水等影響滲透液滲透的障礙物。油脂、涂料、銹蝕和水等影響滲透液滲透的障礙物。B B、要根據(jù)滲透液的種類，工件的材質(zhì)、預計缺陷種類和、要根據(jù)滲透液的種類，工件的材質(zhì)、預計缺陷種類和大小以及滲透時的溫度等因素來考慮確定適當?shù)臐B透時間。大小以及滲透時的溫度等因素來考慮確定適當?shù)臐B透時間。正常的滲透溫度范圍為正常的滲透溫度范圍為1515C C5050C C，滲透時間不得少于，滲透時間不得少于1010分鐘。分鐘

11、。C C、清洗時，只需去除附著在工件表面的滲透液，不要過、清洗時，只需去除附著在工件表面的滲透液，不要過度清洗，不要使在缺陷中的滲透液流出。采用溶劑清洗時，度清洗，不要使在缺陷中的滲透液流出。采用溶劑清洗時，只能用蘸有溶劑的布或紙檫洗，且應沿一個方向檫拭，不只能用蘸有溶劑的布或紙檫洗，且應沿一個方向檫拭，不得往復檫拭，不得用清洗劑直接沖洗。得往復檫拭，不得用清洗劑直接沖洗。106 6、滲透檢測的特點、滲透檢測的特點1 1）除了疏松多孔性材料外任何種類的材料，如鋼鐵、有）除了疏松多孔性材料外任何種類的材料，如鋼鐵、有色金屬、陶瓷和塑料等材料的表面開口缺陷都可以用滲透探色金屬、陶瓷和塑料等材料的表

12、面開口缺陷都可以用滲透探傷。傷。2 2）形狀復雜的部件也可用滲透探傷，并一次操作就可大）形狀復雜的部件也可用滲透探傷，并一次操作就可大致做到全面檢測。致做到全面檢測。3 3）同時存在幾個方向的缺陷，一次探傷操作就可完成檢）同時存在幾個方向的缺陷，一次探傷操作就可完成檢測，形狀復雜的缺陷，也很容易觀察顯示痕跡。測，形狀復雜的缺陷，也很容易觀察顯示痕跡。4 4）不需要大型的設(shè)備，攜帶式噴灌著色滲透探傷，不需）不需要大型的設(shè)備，攜帶式噴灌著色滲透探傷，不需要水、電，十分便于現(xiàn)場檢測使用。要水、電，十分便于現(xiàn)場檢測使用。5 5）工件表面光潔度影響大，探傷結(jié)果往往容易受操作人）工件表面光潔度影響大，探傷

13、結(jié)果往往容易受操作人員技術(shù)的影響。員技術(shù)的影響。6 6）可以檢測出表面張口的缺陷，但對埋藏缺陷或閉合型）可以檢測出表面張口的缺陷，但對埋藏缺陷或閉合型的表面缺陷無法檢出。的表面缺陷無法檢出。7 7）檢測程序多，檢測速度慢。）檢測程序多，檢測速度慢。8 8）檢測靈敏度比磁粉探傷低。）檢測靈敏度比磁粉探傷低。9 9）材料較貴，成本較高。）材料較貴，成本較高。1010）有些材料易燃、有毒。）有些材料易燃、有毒。1112工藝要點（了解）工藝要點（了解）1）預處理極為重要，要去除工件表面油脂、涂層、鐵銹和水等。局部檢）預處理極為重要，要去除工件表面油脂、涂層、鐵銹和水等。局部檢測時，清理范圍應從檢測部位

14、向外擴展測時，清理范圍應從檢測部位向外擴展25mm.（2）滲透：溫度應在）滲透：溫度應在100C500C范圍內(nèi)，滲透時間一般不小于范圍內(nèi)，滲透時間一般不小于10分鐘。分鐘。 施加方法：噴涂、刷涂、澆涂、浸涂。施加方法：噴涂、刷涂、澆涂、浸涂。（3）清洗：沿一個方向清洗不能往復擦拭，防止過清洗和清洗不足。）清洗：沿一個方向清洗不能往復擦拭，防止過清洗和清洗不足。（4)干燥：一般可用熱風進行干燥或進行自然干燥，干燥時間通常為干燥：一般可用熱風進行干燥或進行自然干燥，干燥時間通常為510分鐘。分鐘。5）顯像：均勻噴涂顯象劑，顯象時間不少于）顯像：均勻噴涂顯象劑，顯象時間不少于7分鐘。分鐘。（6）觀察

15、：顯象劑施加后）觀察：顯象劑施加后760分鐘進行，受檢件白光照度分鐘進行，受檢件白光照度1000Lx。便。便攜式設(shè)備檢測而現(xiàn)場條件所限，可適當降低，但不得低于攜式設(shè)備檢測而現(xiàn)場條件所限，可適當降低，但不得低于500Lx。 （7）試塊的應用：）試塊的應用：鋁合金試塊（鋁合金試塊（A型）型）;JB/T4730-2005將將A、B區(qū)域分成獨立兩塊，用于非標區(qū)域分成獨立兩塊，用于非標溫度下對滲透檢測方法做出鑒定，正常情況下檢驗滲透檢測劑能否滿足要溫度下對滲透檢測方法做出鑒定，正常情況下檢驗滲透檢測劑能否滿足要求，以及兩種滲透檢測劑性能比較。求，以及兩種滲透檢測劑性能比較。鍍鉻試塊（鍍鉻試塊（B型）：型

16、）：JB/T4730-2005規(guī)定了規(guī)定了3個裂紋區(qū)域。主要用于檢驗滲個裂紋區(qū)域。主要用于檢驗滲透檢測劑系統(tǒng)靈敏度及操作工藝正確性。劃分靈敏度等級。透檢測劑系統(tǒng)靈敏度及操作工藝正確性。劃分靈敏度等級。靈敏度等級：靈敏度等級靈敏度等級：靈敏度等級:1級級低靈敏度低靈敏度;2級級中靈敏度中靈敏度;3級級高靈敏度。高靈敏度。用鍍鉻試塊確定。用鍍鉻試塊確定。承壓類特種設(shè)備承壓類特種設(shè)備PT應達到應達到3級。級。137、熒光滲透檢測和熒光磁粉檢測都要使用的黑光燈其發(fā)、熒光滲透檢測和熒光磁粉檢測都要使用的黑光燈其發(fā)出紫外光的中心波長是出紫外光的中心波長是(36503650 ) ；8、液體滲透探傷是利用液體

17、的（、液體滲透探傷是利用液體的（毛細毛細）現(xiàn)象實現(xiàn)的，液）現(xiàn)象實現(xiàn)的，液體的滲透能力與液體的表面張力系數(shù)有關(guān)，一般說來，體的滲透能力與液體的表面張力系數(shù)有關(guān)，一般說來，（揮發(fā)揮發(fā)）性能好的液體，其表面張力系數(shù)小，在（）性能好的液體，其表面張力系數(shù)小，在（高溫高溫）情況下，以及有（情況下，以及有（雜質(zhì)雜質(zhì)）的情況下，液體的表面張力系數(shù)）的情況下，液體的表面張力系數(shù)也??；也??；9、液體滲透探傷是應用物理學上的、液體滲透探傷是應用物理學上的(毛細管毛細管)現(xiàn)象實施的，現(xiàn)象實施的，液體表面張力越液體表面張力越(小小 )，越容易潤濕固體表面，其滲透能力，越容易潤濕固體表面，其滲透能力越強；越強；10、水

18、洗型濕法顯示滲透探傷的操作步驟按順序是：、水洗型濕法顯示滲透探傷的操作步驟按順序是：( (預預清洗清洗)-()-(滲透滲透)-()-(清洗清洗)-()-(干燥干燥)-()-(顯像顯像)-()-(觀察觀察)-()-(后處理后處理) ) 典型考題典型考題146、試比較、試比較 MT 和和 PT 的優(yōu)缺點。的優(yōu)缺點。答答:MT:MT:只適用于鐵磁性材料只適用于鐵磁性材料, ,一般無毒一般無毒性性, ,可檢查表面和近可檢查表面和近 表面開口與不開口的表面開口與不開口的缺陷缺陷, ,檢測靈敏度與磁化規(guī)范檢測靈敏度與磁化規(guī)范, ,檢測方法檢測方法, ,被檢被檢材料的磁特性等關(guān)系影響材料的磁特性等關(guān)系影響

19、較大較大, ,磁化方向與磁化方向與缺陷方向有關(guān)缺陷方向有關(guān), ,并受工件幾何形狀特性限并受工件幾何形狀特性限制制, ,操作簡單操作簡單, ,效率高效率高, ,成本低成本低,PT: ,PT: 適用適用于非多孔性表面的任何材料于非多孔性表面的任何材料, ,只能檢查表面開只能檢查表面開口型缺陷口型缺陷, ,不受缺陷方向性和工件幾何不受缺陷方向性和工件幾何 形形狀限制的影響狀限制的影響, ,設(shè)備器材簡單設(shè)備器材簡單, ,有一定毒性有一定毒性, ,操作簡單操作簡單, ,效率較低效率較低, ,成本較高成本較高. .15五、渦流檢測五、渦流檢測 渦流檢測是以電磁感應原理為基礎(chǔ)的。渦流檢測是以電磁感應原理為基

20、礎(chǔ)的。當檢測線圈通以交變電流當檢測線圈通以交變電流,線圈內(nèi)交變線圈內(nèi)交變電流的流動將在線圈周圍產(chǎn)生一個交電流的流動將在線圈周圍產(chǎn)生一個交變磁場變磁場,這種磁場稱為這種磁場稱為“原磁場原磁場”。把一。把一導體置于原磁場中時導體置于原磁場中時,在導體內(nèi)將產(chǎn)生在導體內(nèi)將產(chǎn)生感應電流，這種電流叫做渦流。導體感應電流，這種電流叫做渦流。導體中的電特性中的電特性(如電阻如電阻,磁導率等磁導率等)變化時變化時,將引起渦流的變化，而渦流產(chǎn)生的反將引起渦流的變化，而渦流產(chǎn)生的反作用磁場（稱為作用磁場（稱為“渦流磁場渦流磁場”）又將）又將使檢測線圈的阻抗發(fā)生變化。因此，使檢測線圈的阻抗發(fā)生變化。因此，在工件形狀尺

21、寸及探測距離等固定的在工件形狀尺寸及探測距離等固定的條件下，通過測定檢測線圈阻抗的變條件下，通過測定檢測線圈阻抗的變化，可以判斷被測工件有無缺陷存在。化，可以判斷被測工件有無缺陷存在。 原磁場渦流檢測原理示意圖渦流檢測原理示意圖( (一一) )渦流檢測原理渦流檢測原理16( (二二) )渦流檢測特點渦流檢測特點1.對導電材料表面和近表面缺陷的檢測靈敏度較高；對導電材料表面和近表面缺陷的檢測靈敏度較高；2.檢測線圈不必與被檢材料或工件緊密接觸，不需耦合劑，檢測線圈不必與被檢材料或工件緊密接觸，不需耦合劑，檢測過程不影響被檢材料的性能；檢測過程不影響被檢材料的性能；3.應用范圍廣，對影響感生渦流特性的各種物理和工藝因應用范圍廣，對影響感生渦流特性的各種物理和工藝因素均能實施監(jiān)測；素均能實施監(jiān)測；4.在一定條件下，能反映有關(guān)裂紋深度的信息；在一定條件下，能反映有關(guān)裂紋深度的信息；5.可在高溫、薄壁管、