第五章-滲透檢測技術(PT)-無損檢測技術及缺陷評價課件

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第五章滲透檢測技術LiquidPenetrantTesting12/21/20221NDTTrainingCourses第五章12/1無損檢測方法回顧1）所要檢查的缺陷的位置：表面：PT，MT，ET。2）缺陷的種類：平面型缺陷，體積型缺陷；3）工件類型焊縫：UT，RT，MT，PT；鑄件：鋁：RT，UT，PT鋼結構：MT，UT，PT，RT。12/21/20222無損檢測方法回顧1）所要檢查的缺陷的位置：12/18/20212/21/2022312/18/20223滲透檢測方法視頻(一)12/21/20224滲透檢測方法視頻(一)12/18/20224滲透檢測方法視頻(二)12/21/20225滲透檢測方法視頻(二)12/18/20225基本操作程序①滲透：將含有染料的滲透液涂覆在工件表面上，在毛細作用下，滲透液滲入表面開口缺陷；②去除（清洗）：去除工件表面多余的滲透液；③顯像：再在工件表面涂上一層顯像劑，缺陷中的滲透液在毛細作用下被吸附到工件表面，形成放大的缺陷。④觀察：在黑光燈下（熒光法）或白光下（著色法）觀察缺陷顯示。12/21/20226基本操作程序①滲透：將含有染料的滲透液涂覆在工件表面上，在毛滲透檢測方法分類按滲透液種類不同分類：

熒光法（F），著色法（V），熒光著色兩用。按清洗方法的不同分類：

水洗型（A），后乳化型（B），溶劑清洗型（C）。按顯像劑類型的方類：

干式顯像法（D）（用于熒光法）水基濕顯像法：水溶液顯像（A）,水懸浮液顯像（W）非水基濕顯像法(S)（溶劑懸浮、速干式）自顯象法(N)

（用于熒光法）

12/21/20227滲透檢測方法分類按滲透液種類不同分類：12/18/202271.2.2滲透檢測方法分類按滲透液種類不同分類：熒光法（Ⅰ），著色法（Ⅱ），熒光著色兩用（Ⅲ）。按清洗方法的不同分類：水洗型（A），親油型后乳化型（B），溶劑清洗型（C），親水型后乳化型（D）。按顯像劑類型的分類：干粉顯像劑（a）（用于熒光法）水溶解顯像劑（b）水懸浮顯像劑（c）溶劑懸浮顯像劑(d)（非水顯像、速干式）（著色法）自顯像(e)（用于熒光法）12/21/202281.2.2滲透檢測方法分類按滲透液種類不同分類：12/1滲透檢測物理基礎--毛細管現(xiàn)象定義

將小直徑的玻璃管（稱毛細管）插入盛有液體的容器中，液體會沿著管內壁自動地上升（或下降），使玻璃管內的液面高出（或低于）容器的液面，這種現(xiàn)象稱為毛細管現(xiàn)象。

12/21/20229滲透檢測物理基礎--毛細管現(xiàn)象定義12/18/20229毛細管現(xiàn)象定量計算式中：h——液體在管內的上升高度。γ——液體表面張力系數(shù)；θ——接觸角；r——毛細管內壁半徑；ρ——液體的密度；g——重力加速度。

12/21/202210毛細管現(xiàn)象定量計算式中：h——液體在管內的上升高度。12液體表面張力產生的原因液體表面和內部分子作用球示意圖

12/21/202211液體表面張力產生的原因液體表面和內部分子作用球示意圖12/滲透檢測的物理化學基礎2.2.2。1.液體的表面層（p13）

分子作用半徑、分子作用球分子間的相互作用力隨分子間距的增大而減少，相鄰分子間作用力所能達到的最大距離叫做分子作用半徑，用r表示，半徑為r的球形作用范圍叫分子作用球。ABr12/21/202212滲透檢測的物理化學基礎2.2.2。1.液體的表面層（p13）表面張力產生的原因每一個離液面的距離小于分子作用半徑r的分子，都受到一個垂直于液面，指向液體內部的力的作用，這種作用力使液體表面有自由收縮，使其表面積減小的趨勢，這就是表面張力產生的機理。液體分子間的相互作用力是表面張力產生的原因。（p14）例如：荷葉上的小水珠及小水銀珠等，在分子壓強的作用下，總有取球形狀態(tài)的趨勢，因為體積一定時，球體的面積最小，能量最低。12/21/202213表面張力產生的原因每一個離液面的距離小于分子

表面張力與表面張力系數(shù)表面脹力系數(shù)表面脹力系數(shù)為任一單位長度上的收縮表面的力，也常稱為表面張力，它與液體表面相切。單位為牛頓／米（N/m）或毫牛頓／米（mN/m）。12/21/202214表面張力與表面張力系數(shù)表面脹力系數(shù)12/18/2022142.3潤濕現(xiàn)象潤濕的定義

潤濕作用是一種表面及界面過程，從最普遍的意義而言，表面上的一種流體被另一種流體所取代的過程就是潤濕。前一種流體可以是氣體或液體，后一種流體一般為液體。12/21/2022152.3潤濕現(xiàn)象12/18/202215潤濕現(xiàn)象接觸角與潤濕方程接觸角液-固界面經(jīng)過液體內部到液-氣界面之間的夾角稱為接觸角，以θ表示。液滴的接觸角12/21/202216潤濕現(xiàn)象接觸角與潤濕方程液滴的接觸角12/18/202216接觸角與潤濕方程潤濕方程潤濕方程可看作是三相交界處的三種界面張力平衡的結果：γs-γsL=γL·cosθ式中γs---固體與氣體的界面張力；γL---液體的表面張力；γsL---固體與液體的界面張力;θ---接觸角。12/21/202217接觸角與潤濕方程潤濕方程式中γs---固體與氣體的界面張潤濕的方式和等級潤濕性能評價將θ＝90°定為潤濕與否的判定標準。當θ角小于90°時，液體不呈球形，且能覆蓋固體表面，此現(xiàn)象稱潤濕現(xiàn)象，表明液體能潤濕這種固體。

12/21/202218潤濕的方式和等級潤濕性能評價12/18/202218潤濕的方式和等級潤濕性能評價

θ角大于90°時，液體呈球形，產生不潤濕現(xiàn)象，表示液體不能潤濕這種固體。

θ角為0時，是完全潤濕現(xiàn)象，也叫鋪展?jié)櫇瘳F(xiàn)象

θ角為180時，是完全不潤濕現(xiàn)象，γL越小，θ角越小，潤濕性能越好。12/21/202219潤濕的方式和等級潤濕性能評價12/18/2022192.3.3潤濕方程討論：液體的表面張力γL固體與液體的界面張力γsLcosθ接觸角θ12/21/2022202.3.3潤濕方程討論：液體的表面張力γL12/18毛細管現(xiàn)象應用滲透劑在缺陷內的毛細滲透細顆粒的顯象劑對缺陷內滲透劑的毛細吸附12/21/202221毛細管現(xiàn)象應用12/18/202221毛細管現(xiàn)象毛細上升的影響因素由公式：h=2γcosθ/rρg可得出以下結論：毛細上升高度h與γcosθ成正比；毛細上升高度h與管徑r成反比；毛細上升高度h與液體密度ρ成反比。12/21/202222毛細管現(xiàn)象毛細上升的影響因素12/18/202222滲透檢測的優(yōu)點與局限性滲透檢測的優(yōu)點可檢測各種材料具有較高的靈敏度（0.1μm）使用范圍廣、顯示直觀、操作方便、檢測費用低。12/21/202223滲透檢測的優(yōu)點與局限性滲透檢測的優(yōu)點可檢測具有較高使用范圍廣滲透檢測的優(yōu)點與局限性滲透檢測的局限性只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實際深度；檢出結果受操作者的影響也較大。只能檢查表面開口的缺陷不適于檢查多孔性材料和表面粗糙的工件12/21/202224滲透檢測的優(yōu)點與局限性滲透檢測的局限性只能檢出缺陷的表面分布滲透檢測的應用焊接件的檢驗

鑄件的檢驗

鍛件的檢驗

其他零件制品的檢驗

機加工零件的檢查非全屬零件的檢查12/21/202225滲透檢測的應用焊接件的檢驗12/18/202225鍍鉻試塊(B型試塊)12/21/202226鍍鉻試塊(B型試塊)12/18/20222612/21/20222712/18/202227試塊結果比較12/21/202228試塊結果比較12/18/202228

干式顯象與濕式顯象比較：

12/21/202229干式顯象與濕式顯象比較：12/18/202229

熒光檢測12/21/202230

典型缺陷顯示:條狀裂紋(鋁合金試塊)12/21/202231典型缺陷顯示:條狀裂紋(鋁合金試塊)12/18/20223鑄造缺陷：疏松12/21/202232鑄造缺陷：疏松12/18/202232裂紋12/21/202233裂紋12/18/202233鑄造缺陷：收縮裂紋12/21/202234鑄造缺陷：收縮裂紋12/18/202234鍛造缺陷：裂紋12/21/202235鍛造缺陷：裂紋12/18/202235

典型缺陷顯示12/21/202236

12/21/20223712/18/20223712/21/20223812/18/20223812/21/20223912/18/20223912/21/20224012/18/202240Beforeandafterinspectionpicturesofcracksemanatingfromahole12/21/202241BeforeandafterinspectionpiExamplesofFluorescentWet

MagneticParticleIndications12/21/202242ExamplesofFluorescentWet

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M12/21/20224412/18/20224412/21/20224512/18/20224512/21/20224612/18/20224612/21/20224712/18/20224712/21/20224812/18/20224812/21/20224912/18/20224912/21/20225012/18/20225012/21/20225112/18/20225112/21/20225212/18/202252NDTTrainingCourses

第五章滲透檢測技術LiquidPenetrantTesting12/21/202253NDTTrainingCourses第五章12/1無損檢測方法回顧1）所要檢查的缺陷的位置：表面：PT，MT，ET。2）缺陷的種類：平面型缺陷，體積型缺陷；3）工件類型焊縫：UT，RT，MT，PT；鑄件：鋁：RT，UT，PT鋼結構：MT，UT，PT，RT。12/21/202254無損檢測方法回顧1）所要檢查的缺陷的位置：12/18/20212/21/20225512/18/20223滲透檢測方法視頻(一)12/21/202256滲透檢測方法視頻(一)12/18/20224滲透檢測方法視頻(二)12/21/202257滲透檢測方法視頻(二)12/18/20225基本操作程序①滲透：將含有染料的滲透液涂覆在工件表面上，在毛細作用下，滲透液滲入表面開口缺陷；②去除（清洗）：去除工件表面多余的滲透液；③顯像：再在工件表面涂上一層顯像劑，缺陷中的滲透液在毛細作用下被吸附到工件表面，形成放大的缺陷。④觀察：在黑光燈下（熒光法）或白光下（著色法）觀察缺陷顯示。12/21/202258基本操作程序①滲透：將含有染料的滲透液涂覆在工件表面上，在毛滲透檢測方法分類按滲透液種類不同分類：

熒光法（F），著色法（V），熒光著色兩用。按清洗方法的不同分類：

水洗型（A），后乳化型（B），溶劑清洗型（C）。按顯像劑類型的方類：

干式顯像法（D）（用于熒光法）水基濕顯像法：水溶液顯像（A）,水懸浮液顯像（W）非水基濕顯像法(S)（溶劑懸浮、速干式）自顯象法(N)

（用于熒光法）

12/21/202259滲透檢測方法分類按滲透液種類不同分類：12/18/202271.2.2滲透檢測方法分類按滲透液種類不同分類：熒光法（Ⅰ），著色法（Ⅱ），熒光著色兩用（Ⅲ）。按清洗方法的不同分類：水洗型（A），親油型后乳化型（B），溶劑清洗型（C），親水型后乳化型（D）。按顯像劑類型的分類：干粉顯像劑（a）（用于熒光法）水溶解顯像劑（b）水懸浮顯像劑（c）溶劑懸浮顯像劑(d)（非水顯像、速干式）（著色法）自顯像(e)（用于熒光法）12/21/2022601.2.2滲透檢測方法分類按滲透液種類不同分類：12/1滲透檢測物理基礎--毛細管現(xiàn)象定義

將小直徑的玻璃管（稱毛細管）插入盛有液體的容器中，液體會沿著管內壁自動地上升（或下降），使玻璃管內的液面高出（或低于）容器的液面，這種現(xiàn)象稱為毛細管現(xiàn)象。

12/21/202261滲透檢測物理基礎--毛細管現(xiàn)象定義12/18/20229毛細管現(xiàn)象定量計算式中：h——液體在管內的上升高度。γ——液體表面張力系數(shù)；θ——接觸角；r——毛細管內壁半徑；ρ——液體的密度；g——重力加速度。

12/21/202262毛細管現(xiàn)象定量計算式中：h——液體在管內的上升高度。12液體表面張力產生的原因液體表面和內部分子作用球示意圖

12/21/202263液體表面張力產生的原因液體表面和內部分子作用球示意圖12/滲透檢測的物理化學基礎2.2.2。1.液體的表面層（p13）

分子作用半徑、分子作用球分子間的相互作用力隨分子間距的增大而減少，相鄰分子間作用力所能達到的最大距離叫做分子作用半徑，用r表示，半徑為r的球形作用范圍叫分子作用球。ABr12/21/202264滲透檢測的物理化學基礎2.2.2。1.液體的表面層（p13）表面張力產生的原因每一個離液面的距離小于分子作用半徑r的分子，都受到一個垂直于液面，指向液體內部的力的作用，這種作用力使液體表面有自由收縮，使其表面積減小的趨勢，這就是表面張力產生的機理。液體分子間的相互作用力是表面張力產生的原因。（p14）例如：荷葉上的小水珠及小水銀珠等，在分子壓強的作用下，總有取球形狀態(tài)的趨勢，因為體積一定時，球體的面積最小，能量最低。12/21/202265表面張力產生的原因每一個離液面的距離小于分子

表面張力與表面張力系數(shù)表面脹力系數(shù)表面脹力系數(shù)為任一單位長度上的收縮表面的力，也常稱為表面張力，它與液體表面相切。單位為牛頓／米（N/m）或毫牛頓／米（mN/m）。12/21/202266表面張力與表面張力系數(shù)表面脹力系數(shù)12/18/2022142.3潤濕現(xiàn)象潤濕的定義

潤濕作用是一種表面及界面過程，從最普遍的意義而言，表面上的一種流體被另一種流體所取代的過程就是潤濕。前一種流體可以是氣體或液體，后一種流體一般為液體。12/21/2022672.3潤濕現(xiàn)象12/18/202215潤濕現(xiàn)象接觸角與潤濕方程接觸角液-固界面經(jīng)過液體內部到液-氣界面之間的夾角稱為接觸角，以θ表示。液滴的接觸角12/21/202268潤濕現(xiàn)象接觸角與潤濕方程液滴的接觸角12/18/202216接觸角與潤濕方程潤濕方程潤濕方程可看作是三相交界處的三種界面張力平衡的結果：γs-γsL=γL·cosθ式中γs---固體與氣體的界面張力；γL---液體的表面張力；γsL---固體與液體的界面張力;θ---接觸角。12/21/202269接觸角與潤濕方程潤濕方程式中γs---固體與氣體的界面張潤濕的方式和等級潤濕性能評價將θ＝90°定為潤濕與否的判定標準。當θ角小于90°時，液體不呈球形，且能覆蓋固體表面，此現(xiàn)象稱潤濕現(xiàn)象，表明液體能潤濕這種固體。

12/21/202270潤濕的方式和等級潤濕性能評價12/18/202218潤濕的方式和等級潤濕性能評價

θ角大于90°時，液體呈球形，產生不潤濕現(xiàn)象，表示液體不能潤濕這種固體。

θ角為0時，是完全潤濕現(xiàn)象，也叫鋪展?jié)櫇瘳F(xiàn)象

θ角為180時，是完全不潤濕現(xiàn)象，γL越小，θ角越小，潤濕性能越好。12/21/202271潤濕的方式和等級潤濕性能評價12/18/2022192.3.3潤濕方程討論：液體的表面張力γL固體與液體的界面張力γsLcosθ接觸角θ12/21/2022722.3.3潤濕方程討論：液體的表面張力γL12/18毛細管現(xiàn)象應用滲透劑在缺陷內的毛細滲透細顆粒的顯象劑對缺陷內滲透劑的毛細吸附12/21/202273毛細管現(xiàn)象應用12/18/202221毛細管現(xiàn)象毛細上升的影響因素由公式：h=2γcosθ/rρg可得出以下結論：毛細上升高度h與γcosθ成正比；毛細上升高度h與管徑r成反比；毛細上升高度h與液體密度ρ成反比。12/21/202274毛細管現(xiàn)象毛細上升的影響因素12/18/202222滲透檢測的優(yōu)點與局限性滲透檢測的優(yōu)點可檢測各種材料具有較高的靈敏度（0.1μm）使用范圍廣、顯示直觀、操作方便、檢測費用低。12/21/202275滲透檢測的優(yōu)點與局限性滲透檢測的優(yōu)點可檢測具有較高使用范圍廣滲透檢測的優(yōu)點與局限性滲透檢測的局限性只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實際深度；檢出結果受操作者的影響也較大。只能檢查表面開口的缺陷不適于檢查多孔性材料和表面粗糙的工件12/21/202276滲透檢測的優(yōu)點與局限性滲透檢測的局限性只能檢出缺陷的表面分布滲透檢測的應用焊接件的檢驗

鑄件的檢驗

鍛件的檢驗

其他零件制品的檢驗

機加工零件的檢查非全屬零件的檢查12/21/202277滲透檢測的應用焊接件的檢驗12/18/202225鍍鉻試塊(B型試塊)12/21/202278鍍鉻試塊(B型試塊)12/18/20222612/21/20227912/18/202227試塊結果比較12/21/202280試塊結果比較12/18/202228

干式顯象與濕式顯象比較：

12/21/202281干式顯象與濕式顯象比較：12/18/202229

熒光檢測12/21/202282

典型缺陷顯示:條狀裂紋(鋁合金試塊)12/21/202283典型缺陷顯示:條狀裂紋(鋁合金試塊)12/18/20223鑄造缺陷：疏松12/21/202284鑄造缺陷：疏松12/18/20