滲透檢測課件

第4章滲透檢測技術(shù)第4章滲透檢測技術(shù)14.1概述4.2滲透檢測物理基礎(chǔ)4.3滲透檢測材料4.4滲透檢測設(shè)備4.5滲透檢測技術(shù)4.6顯示的解釋和缺陷評定4.1概述24.1.1滲透檢測的定義、原理和作用

是一種以毛細作用原理為基礎(chǔ)的檢測技術(shù)，主要用于檢測非疏松多孔性的金屬或非金屬零部件的表面開口缺陷。滲透劑缺陷痕跡4.1概述

4.1.1滲透檢測的定義、原理和作用滲透劑缺陷痕跡4.13

將溶有熒光染料或著色染料的滲透液施加到被檢對象的表面，由于毛細作用，滲透液滲入到細小的表面開口缺陷中，清除附著在工件表面的多余滲透液，經(jīng)干燥后再施加顯像劑，缺陷中的滲透液在毛細現(xiàn)象的作用下被重新吸附到零件表面上，就形成放大了的缺陷顯示，即可檢查出缺陷的形貌和分布狀態(tài)。將溶有熒光染料或著色染料的滲透液施加到被檢對象的4滲透檢測的作用是制造業(yè)和維修領(lǐng)域中的重要組成部分評價工程材料、零部件和產(chǎn)品的完整性、連續(xù)性的重要方法質(zhì)量管理、節(jié)約原材料、改進工藝、提高生產(chǎn)率的重要手段滲透檢測的作用是制造業(yè)和維修領(lǐng)域中的重要組成部分54.1.2滲透檢測技術(shù)的發(fā)展過程始于20世紀初，是目視檢測外應(yīng)用最早的檢測方法鐵銹觀察、油--白堊法20世紀六七十年代：閃爍熒光滲透檢測材料、水基滲透液、水洗法滲透檢測技術(shù)和閉路檢測技術(shù)20世紀50年代：國產(chǎn)技術(shù)開始起步，六七十年代有了自己研制的滲透液發(fā)展趨勢：低毒、高靈敏度滲透劑的研制成功4.1.2滲透檢測技術(shù)的發(fā)展過程始于20世紀初，是目視檢測外64.1.3滲透檢測方法的分類

（參考教材P141）根據(jù)滲透液的種類（所含的染料成分）分類根據(jù)表面多余滲透液的去除方法分類根據(jù)滲透液的種類和去除方法分類根據(jù)顯像方法分類4.1.3滲透檢測方法的分類

（參考教材74.1.4滲透檢測的特點1.不受材料組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的限制有色金屬、黑色金屬、塑料、陶瓷及玻璃等。2.靈敏度高可清晰地顯示寬0.5μm、深10μm、長1mm的裂紋。3.設(shè)備簡單、攜帶方便、檢測費用低、適于野外工作4.不適于檢查多孔性或疏松材料制成的工件或表面粗糙的工件5.只能檢測表面開口缺陷6.只能檢出缺陷表面分布，不能定量4.1.4滲透檢測的特點1.不受材料組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的限84.2滲透檢測物理基礎(chǔ)在介紹液體滲透檢測的基本原理之前,首先要介紹兩種物理現(xiàn)象:潤濕作用毛細現(xiàn)象4.2滲透檢測物理基礎(chǔ)在介紹液體滲透檢測的基本原理之前,首94.2.1表面張力和表面張力系數(shù)4.2.1.1表面張力

由于表層分子受到內(nèi)部分子的吸引，都趨向于擠入液體內(nèi)部，以使溶體表面層盡量縮小，結(jié)果在表面的切線方向上便有一種縮小表面積的力，稱為表面張力。

4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)10表面張力產(chǎn)生的原因：

液體表面分子受內(nèi)部液體分子的吸引力大于氣體對其的吸引力，使其合力為向下的力，此合力即表面張力，方向指向液體內(nèi)部，力圖使液體表面積收縮到盡可能達到的最小程度。表面張力產(chǎn)生的原因：114.2.1.2

表面張力系數(shù)

表面張力與液面的長度l成正比

f＝σl，

σ＝f/l，稱為表面張力系數(shù)，單位N/m。

因此，表面張力是施于液體表面單位長度上的力。

表面張力系數(shù)與液體的種類和溫度以及有無雜質(zhì)有關(guān)。一般，易揮發(fā)液體的表面張力系數(shù)比不易揮發(fā)的液體的表面張力系數(shù)?。煌N液體，溫度越高，表面張力系數(shù)越小，表面張力也越??；當液體中含有雜質(zhì)時，會使表面張力系數(shù)降低。（常用液體材料的表面張力系數(shù)見表4-3）4.2.1.2表面張力系數(shù)表面張力與12液體與固體交界有兩種現(xiàn)象：

第一種是液體分子之間的作用力大于液體和固體分子之間的作用力，稱之為固體不被液體潤濕，如水銀在玻璃表面收縮成水銀珠那樣。

第二種是液體分子之間的相互作用力小于液體分子和固體分子之間的作用力，稱之為固體被液體潤濕，如水滴滴在干凈的玻璃板上，水滴會慢慢散開。4.2.2

潤濕現(xiàn)象

4.2.2.1潤濕和不潤濕液體與固體交界有兩種現(xiàn)象：4.2.2潤濕現(xiàn)象

4.13能被水潤濕的物質(zhì)叫親水物質(zhì)，如玻璃、石英、方解石、長石等；不能被水潤濕的物質(zhì)叫做疏水物質(zhì)，如石蠟、石墨、硅黃等。能被水潤濕的物質(zhì)叫親水物質(zhì)，如玻璃、石英、方解石、長石等144.2.2.2接觸角和潤濕方程1.接觸角θ液面在接觸點的切線與包括該液體的固體表面之間的夾角（從三相交點向液體表面做切線，與固液界面之間的夾角即為接觸角。）2.潤濕方程:cosθ=(FS-FSL)/FL（這是因為FS=FLcosθ+FSL）4.2.2.2接觸角和潤濕方程1.接觸角θ15θ<90度時稱為潤濕，θ越小潤濕性越好θ>90度，稱為不潤濕滲透檢測中，滲透液對工件表面的良好潤濕是進行滲透檢測的先決條件。只有當滲透液能充分潤濕工件表面時，滲透液才能向狹窄的縫隙內(nèi)滲透。此外，滲透液還必須能潤濕顯像劑。（接觸角的實測數(shù)據(jù)見表4-4）θ<90度時稱為潤濕，（接觸角的實測數(shù)據(jù)見表4-4）16將一根很細的管子插入盛有液體的容器中，如果液體能潤濕管子，那么液體會在管子內(nèi)上升，使管內(nèi)的液面高于容器的液面。如果液體不能潤濕管子，管內(nèi)的液面就會低于容器的液面。4.2.3毛細現(xiàn)象

4.2.3.1毛細管和毛細現(xiàn)象將一根很細的管子插入盛有液體的容器中，如果液體能潤濕管子，那174.2.3毛細現(xiàn)象

4.2.3.1毛細管和毛細現(xiàn)象

潤濕的液體在毛細管中呈凹面并且上升，不潤濕的液體在毛細管中呈凸面并且下降的現(xiàn)象，稱為毛細現(xiàn)象。4.2.3毛細現(xiàn)象

4.2.3.1毛細管和毛細現(xiàn)象184.2.3.2毛細現(xiàn)象中的液面高度1.毛細管內(nèi)的液面高度管內(nèi)液體形成凹面，產(chǎn)生拉應(yīng)力使管內(nèi)液面上升：FU=2σπr2/R=2σπrcosθ管內(nèi)液體自重：FD=ρπr2hg則h=2σcosθ/rρg4.2.3.2毛細現(xiàn)象中的液面高度1.毛細管內(nèi)的液面高度192.兩平行板間的液面高度

潤濕的液體在間距很小的兩平行板間也會產(chǎn)生毛細現(xiàn)象。同樣有：

h=σcosθ/rρg。柱形液面上升的高度與球形液面上升的高度。2.兩平行板間的液面高度潤濕的液體在間距很小的兩平行20可將零件表面的開口缺陷看作是毛細管或毛細縫隙。由于所采用的滲透液都是能潤濕零件的，因此滲透液在毛細作用下能滲入表面缺陷中去，使缺陷附近的表面有所不同。此時可以直接進行觀察，而如果使用顯像劑進行顯像，靈敏度會大大提高?？蓪⒘慵砻娴拈_口缺陷看作是毛細管或毛細縫隙。由于所21

顯像過程也是利用滲透的作用原理。顯像劑是一種細微粉末，顯像劑微粉之間可形成很多半徑很小的毛細管，這種粉末又能被滲透液所潤濕，所以當清洗完零件表面多余的滲透液后，給零件的表面敷散一層顯像劑，根據(jù)上述的毛細現(xiàn)象，缺陷中的滲透液就容易被吸出，形成一個放大的缺陷顯示。顯像過程也是利用滲透的作224.2.4

表面活性和表面活性劑4.2.4.1定義能使溶劑表面張力降低的性質(zhì)稱為表面活性。具有表面活性的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。當在溶劑中加入少量的表面活性物質(zhì)時，能明顯的降低溶劑的表面張力，改變?nèi)軇┑谋砻鏍顟B(tài)，產(chǎn)生潤濕、乳化、起泡及增溶等一系列作用，這種表面活性物質(zhì)稱為表面活性劑。4.2.4表面活性和表面活性劑4.2.4.1定義234.2.4.2表面活性劑的種類和特點1.離子型2.非離子型水溶液中不電離，穩(wěn)定性高，具有較好的溶解性能，在一般固體表面上也不發(fā)生強烈吸附。滲透檢測中常用的是非離子型表面活性劑。4.2.4.2表面活性劑的種類和特點1.離子型245.2.4.3表面活性劑在溶液中的特性1.膠團化作用表面活性劑在溶液中的濃度超過一定值時，會從單體締合形成膠態(tài)聚集物，形成膠團。形成膠團時，親油基聚集于膠團之內(nèi)，親水基朝外。5.2.4.3表面活性劑在溶液中的特性1.膠團化作用252.吸附作用

表面活性劑在兩相界面上發(fā)生的相對聚集的現(xiàn)象。吸附使表面活性劑分子形成定向排列，極性的親水基朝向水或水溶液，親油基朝外。2.吸附作用表面活性劑在兩相界面上發(fā)生的相對聚集263.增溶作用

水溶液中表面活性劑的存在能使原來不溶或微溶于水的有機化合物的溶解度顯著增加。在未達到臨界膠團濃度以前，并沒有增溶作用。表面活性劑在溶液中的濃度越大，膠團形成越多，增溶作用越顯著。3.增溶作用水溶液中表面活性劑的存在能使原來不溶或274.親水性表面活性劑是否溶于水是衡量表面活性劑的一項重要指標。親水性用親憎平衡值表示：

H.L.B＝（親水基部分的分子量/表面活性劑的分子量）×204.親水性表面活性劑是否溶于水是衡量表面活性劑的一項重要284.2.5乳化作用

5.2.5.1乳化現(xiàn)象和乳化劑

由于表面活性劑的作用，使本來不能混合到一起的兩種液體能夠混合在一起的現(xiàn)象稱為乳化現(xiàn)象。具有乳化作用的表面活性劑稱為乳化劑。4.2.5乳化作用

5.2.5.1乳化現(xiàn)象和乳化劑294.2.5.2乳化作用的機理1.改變界面的性質(zhì)和狀態(tài)，降低界面張力，使油滴的表面能不會急劇增加；2.在分散的液滴表面形成一種具有一定強度的保護膜，防止液滴重新聚集。4.2.5.2乳化作用的機理1.改變界面的性質(zhì)和狀態(tài)，降低304.2.5.3乳化形式1.水包油型（O/W）H.L.B在8－18之間的表面活性劑的乳化劑，又稱為親水性乳化劑，如牛奶。2.油包水型（W/O）H.L.B在3.6－6之間的表面活性劑的乳化劑，又稱為親油性乳化劑，如原油。4.2.5.3乳化形式314.2.6滲透檢測中的光學(xué)知識4.2.6.1可見光和紫外線1.可見光（白色光）著色滲透檢測時，白光下可觀察到缺陷的顯示。白色光波長400－760nm，日光、白熾燈或高壓水銀燈均可發(fā)出白色光。2.紫外線（黑光）熒光滲透檢測時，在紫外線照射下，缺陷發(fā)出明亮的熒光，在暗場才可以觀察到。紫外線波長330－390mm。4.2.6滲透檢測中的光學(xué)知識324.2.6.2光致發(fā)光被紫外線激發(fā)而發(fā)光的現(xiàn)象，稱為光致發(fā)光。光致發(fā)光物質(zhì)分為磷光物質(zhì)和熒光物質(zhì)。前者在外界光源停止照射后，仍可持續(xù)發(fā)光，后者則立刻停止發(fā)光。光致發(fā)光現(xiàn)象是原子從高能級軌道躍遷到低能級軌道時產(chǎn)生的。4.2.6.2光致發(fā)光334.2.7可見度和對比度1.可見度可見度是觀察者相對于背景、外部條件下能看到顯示的一種特征，是用來衡量缺陷能否被觀察到的指標。2.對比度某一個顯示和圍繞這個顯示周圍的表面背景之間的亮度或顏色之差。對比度可用某個顯示和顯示的表面背景之間的反射光或發(fā)射光的相對量來表示，這個相對量稱為對比率。4.2.7可見度和對比度1.可見度344.3滲透檢測材料

滲透檢測試劑主要有滲透液、顯像劑和去除劑三大類組成。

4.3滲透檢測材料滲透檢測試劑主要有滲透液、顯354.3.1滲透液4.3.1.1理想滲透液應(yīng)具有的性能1.潤濕性能好；2.滲透能力強，滲透速度快；3.色澤好，對比度高；4.化學(xué)穩(wěn)定性好；5.閃點燃點高，安全性好；6.不易揮發(fā)，容易清除；7.對工件無腐蝕，對人體無害，價格合理。4.3.1滲透液4.3.1.1理想滲透液應(yīng)具有的性能364.3.1.2滲透液的分類與組成1.著色滲透液（1）水洗型著色滲透液a水基型著色滲透液以水作為滲透溶劑，在水中溶解染料，可直接用水清洗。價格便宜、易清洗、安全無毒、不可燃、不污染環(huán)境。滲透能力差，檢測靈敏度低，檢測對靈敏度要求不高、滲透液與工件發(fā)生反應(yīng)而破壞工件及同油類接觸易爆炸的部件。4.3.1.2滲透液的分類與組成1.著色滲透液37b自乳化型著色滲透液由油基溶劑、互溶劑、紅色染料、乳化劑等組成。滲透能力強，靈敏度比水基著色滲透液高，成本低，本身含有乳化劑，可以直接用水清洗，也因此稱為水洗型著色滲透液。易吸收空氣中的水分產(chǎn)生渾濁、沉淀。b自乳化型著色滲透液38（2）后乳化型著色滲透液基本成分為油基滲透溶劑、互溶劑、染料、增光劑、潤濕劑等。滲透能力強，靈敏度高，毒性低，不含乳化劑因而不能直接用水清洗，需經(jīng)過乳化工序后才能用水清洗。不適于檢測表面粗糙、有盲孔或帶螺紋的工件檢驗，滲透液中乙酸已酯有難聞的刺激性氣味。適于檢查淺而細微的表面缺陷。（2）后乳化型著色滲透液39（3）溶劑去除型著色滲透液基本成分是紅色染料、油性溶劑、互溶劑潤濕劑等。著色滲透能力強，用丙酮等有機溶劑直接清洗，靈敏度較高。常裝在噴灌中，與清洗劑、顯像劑配套出售。適于大型工件的局部檢測和無電無水的野外作業(yè)，但檢查成本高，效率低，有毒性。（3）溶劑去除型著色滲透液402.熒光滲透液（1）水洗型熒光滲透液a水基型熒光滲透液基本成分是熒關(guān)染料和水，特點及適用范圍與水基型著色滲透液基本相同，但靈敏度高。b自乳化型熒光滲透液基本成分是熒光染料、油性溶劑、滲透溶劑、乳化劑等。滲透能力強，可直接用水沖洗，成本低，檢測靈敏度高。

2.熒光滲透液41（2）后乳化型熒光滲透液

基本成分為熒光染料、油性溶劑、滲透溶劑、互溶劑、潤濕劑等。缺陷中的滲透液不易清洗，所含溶劑的比例比自乳化型熒光滲透液高，目的在于溶解更多的染料。密度比水小，抗水污染能力強，不受酸或堿的影像。

檢測靈敏度高，特別適于檢測淺而細微的表面缺陷，適用于要求較高的工件檢測，同樣要求工件表面光潔、無盲孔和螺紋等。（2）后乳化型熒光滲透液42

3.溶劑去除型熒光滲透液基本成分為熒光染料、油性溶劑、滲透劑、增光劑等。直接用有機溶劑清洗，靈敏度較高，可用于無水的地方檢驗。3.溶劑去除型熒光滲透液基本成分為熒光染料、油性434.其它滲透液（1）著色熒光滲透液在燈光下或日光下呈暗紅色，在紫外燈下發(fā)出明亮的熒光。它是由特殊的染料、溶劑、滲透劑及某些附加成分組成，并不是著色染料與熒光染料混在一起。4.其它滲透液44（2）化學(xué)反應(yīng)滲透液將無色或淡黃色的染料溶解在無色的溶劑中形成。這種滲透液在與配套的無色顯像劑接觸時會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生鮮艷的顏色，在紫外燈照射下發(fā)出明亮的熒光，從而形成清晰的缺陷顯示。化學(xué)反應(yīng)型滲透液缺陷顯示清晰，不污染操作者的衣服及皮膚，也不會污染零件和工作場地，沖洗出的廢水也是無色的，避免了顏色污染。（2）化學(xué)反應(yīng)滲透液45（3）過濾性微粒滲透液是一種懸浮液，將粒度大于裂紋寬度的染料懸浮在溶劑中配制而成。當滲透液流進裂紋時，染料微粒不能流進裂紋，微粒就會聚集在開口的裂紋處，提供裂紋顯示的信息。粒可根據(jù)實際需要進行選擇著色或熒光的。不需顯像劑。染料微粒必須適當。（3）過濾性微粒滲透液是一種懸浮液，將粒度大于裂465.滲透液的選擇原則（1）靈敏度滿足探傷要求；（2）滲透液對被檢工件無腐蝕；（3）價格低，毒性小，易清洗；（4）化學(xué)穩(wěn)定性好，能長期使用；（5）使用安全，不易著火；5.滲透液的選擇原則474.3.2去除劑（清洗液）4.3.2.1清洗液（去除劑）

用來去除被檢工件表面多余滲透液組成的溶劑。

水、乳化劑和水、有機溶劑。去除劑應(yīng)對滲透溶液中的染料有較大的溶解度，對滲透溶劑有良好的互溶性，且不與滲透液起化學(xué)反應(yīng)，不應(yīng)猝滅熒光染料的熒光。4.3.2去除劑（清洗液）4.3.2.1清洗液（去除劑）484.3.2.2乳化劑1.作用用于乳化不溶于水的滲透液，使其便于用水清洗。2.性能要求乳化效果好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對工件無腐蝕，對人體無害，顏色與滲透液有明顯區(qū)別，凝膠作用強，便于清洗。3.乳化劑的選擇根據(jù)H.L.B值及工件的材質(zhì)、檢驗要求、滲透液種類進行選擇。4.3.2.2乳化劑1.作用494.3.3顯像劑1.作用將缺陷內(nèi)的滲透液吸附出來，形成清晰的缺陷圖像，顯示缺陷。2.組成吸附劑：白色的無機粉末，能吸附在工件表面上，如鈦白、鋅白、鎂白等；溶劑：懸浮吸附劑，如丙酮、二甲苯、水等；限制劑：限制缺陷圖像擴大，提高分辨力；附加成分：潤濕劑、防繡劑、分散劑、稀釋劑。

4.3.3顯像劑503.對顯像劑的要求（1）能被滲透液潤濕，懸浮性強，分散性好，能均勻的覆蓋在工件表面；（2）粒度細小，吸附力強，顯像膜不易剝落，能形成細小的毛細管；（3）能與缺陷處吸出的滲透液形成較大的對比度；（4）化學(xué)穩(wěn)定性好，揮發(fā)性強，對工件無腐蝕，對人體無害；（5）成本低，易清洗。3.對顯像劑的要求514.顯像劑的分類根據(jù)顯像液的使用方式不同將其分為干式、濕式和速干式顯像液三種。

干式顯像液只含有吸附劑，是一種白色的顯像粉末，常與熒光滲透液配合作用。

速干式顯像液由吸附劑、懸浮劑、限制劑等組成，要求懸浮劑揮發(fā)性好，以縮短顯像時間。

濕式顯像劑由吸附劑、懸浮劑、限制劑、潤濕劑、防繡劑等組成。清洗方便，不可燃，使用安全，成本低，靈敏度比干式高。此外，還有塑料薄膜顯像液和化學(xué)反應(yīng)顯像液。4.顯像劑的分類根據(jù)顯像液的使用方式不同將其分為干式、濕524.3.4滲透檢測材料系統(tǒng)4.3.4.1滲透檢測材料的同族組4.3.4.2滲透檢測材料系統(tǒng)的選擇原則4.3.4滲透檢測材料系統(tǒng)4.3.4.1滲透檢測材料的同534.4滲透檢測設(shè)備4.4.1試塊4.4.1.1試塊的作用也稱靈敏度試塊，是帶有人工缺陷或自然缺陷的試件，用于衡量滲透檢測靈敏度的器材。4.4滲透檢測設(shè)備4.4.1試塊54主要作用：1.靈敏度試驗；2.工藝性試驗，鑒別各種探傷試劑的性能，確定滲透檢測的工藝參數(shù)；3.比較不同工藝操作的靈敏度。常用到的試塊主要有鋁合金淬火裂紋試塊、不銹鋼鍍鉻裂紋試塊、黃銅鍍鉻裂紋試塊以及其它靈敏度試塊。主要作用：554.4.1.2鋁合金淬火裂紋試塊（A型）1.制作80×50×10mm的毛坯－磨光－加熱－保溫－水冷－開槽1.5×1.5。2.優(yōu)點及缺點制作簡單，缺陷天然，不可控制，重現(xiàn)性較差。3.清洗丙酮－沸水0.5h－干燥15m－浸泡。4.4.1.2鋁合金淬火裂紋試塊（A型）564.4.1.3不銹鋼鍍鉻裂紋試塊（B型）

1.制作100×25×4單面鍍鉻不銹鋼－退火－打三點布氏硬度；2.用途主要用于校驗操作方法與工藝系統(tǒng)的靈敏度，只能與標準工藝的照片或塑件復(fù)制品對照使用。3.優(yōu)缺點制作簡單，重復(fù)性好，裂紋深度可控，不便于比較。4.清洗4.4.1.3不銹鋼鍍鉻裂紋試塊（B型）1.制作571.制作：100×70×4mm毛坯－磨光－鍍鎳－鍍鉻－反復(fù)彎曲－平行分布的疲勞裂紋－開槽。2.裂紋等級：0.5－2微米寬，2－50微米深的不同的裂紋。3.作用：系統(tǒng)性能檢測和確定靈敏度的有效工具。4.優(yōu)缺點5.清洗和保存4.4.1.4黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊（C型）1.制作：100×70×4mm毛坯－磨光－鍍鎳－鍍鉻－反復(fù)彎584.4.1.5其它靈敏度試塊1.吹砂鋼試塊100×50×10mm的退火不銹鋼制成，一面用100目的砂子進行吹打成毛面狀態(tài)，主要用于校驗去除工件表面對于滲透液的工藝方法是否妥當。2.陶器試塊不上釉的陶器圓盤片，主要用于比較兩種過濾性微粒滲透液的性能。3.自然缺陷試塊4.4.1.5其它靈敏度試塊1.吹砂鋼試塊594.4.2滲透探傷裝置4.4.2.1攜帶式探傷裝置1.組成滲透液噴灌、清洗劑噴灌、顯像劑噴灌、燈、毛刷、金屬刷組成。滲透液噴灌內(nèi)還裝有氣霧劑。2.使用要求必須遠離火源、熱源、不能暴曬；噴嘴應(yīng)與工件表面保持一定距離；遺棄空罐時必須破壞其密封性。4.4.2滲透探傷裝置4.4.2.1攜帶式探傷裝置604.4.2.2固定式滲透檢測裝置1.組成預(yù)清洗裝置、滲透裝置、乳化裝置、顯像裝置、干燥裝置和后處理裝置登。2.使用要求（1）預(yù)清洗裝置所使用的液體對人體有害，禁止煙火；（2）采用熒光法檢測時，必須有暗室，備有便攜式黑光燈。4.4.2.2固定式滲透檢測裝置1.組成614.4.2.3黑光燈也稱水銀石英燈，是熒光檢測的必備裝置，它由高壓水銀蒸汽弧光燈、紫外線濾光片和鎮(zhèn)流器組成。4.4.2.3黑光燈也稱水銀石英燈，是熒光檢測的必備裝置，624.4.2.4黑光輻照度檢測儀和照度計4.4.2.5滲透檢測整體裝置（參考教材P177）4.4.2.4黑光輻照度檢測儀和照度計4.4.2.5滲634.5.1滲透探傷的一般工藝過程

滲透探傷的一般工藝過程是預(yù)清理、滲透、乳化、清洗、干燥、顯像、觀察、后處理、記錄與報告。4.5滲透檢測技術(shù)4.5.1滲透探傷的一般工藝過程滲透探傷的一般工64零件在使用滲透液之前必須進行探傷前處理，用來去除零件表面的油脂、鐵屑、鐵銹、氧化皮等，以防止這些污物堵塞缺陷，阻塞滲透液的滲入。探傷前處理零件在使用滲透液之前必須進行探傷前處理，用來去除零件表面的油65

經(jīng)預(yù)清洗后殘余的溶劑﹑清洗劑和水分應(yīng)充分干燥，并盡快進行下一步操作。如探傷工作量大，則可清洗一段，探傷一段，以避免間隔時間太長造成二次污染。經(jīng)預(yù)清洗后殘余的溶劑﹑清洗劑和水分應(yīng)充分干66預(yù)清理工件表面的油污、鐵銹、氧化皮、油漆、飛濺物、腐蝕物等等會妨礙滲透液進入缺陷，必須進行預(yù)清理。1.機械清理：打磨、吹砂2.化學(xué)清理：酸洗、堿洗3.溶劑清洗：三氯乙烯蒸汽除油4.其它清除方法：如去漆劑，超聲波方法等5.工件表面預(yù)清理范圍：外擴25mm預(yù)清理工件表面的油污、鐵銹、氧化皮、油漆、飛濺物、腐67然后就可以進行滲透，就是將滲透液覆蓋在被測零件的表面。常用方法：噴涂，澆涂，刷涂，浸涂。然后就可以進行滲透，就是將滲透液覆蓋在被測零件的表面。常用方68（1）

浸漬法

浸漬法是將工件直接浸沒在調(diào)配好的滲透液槽中，滲透效果好，省時省工，對小型批量的零件適用。（2）

刷涂法

刷涂法是用軟毛刷把滲透液刷涂在被檢驗部位，適宜于大型工件的局部檢驗，特別是檢驗焊縫，工具簡單，操作簡易，耗用滲透液很少，不易造成浪費，故成本低廉。

1、滲透方法的選擇（1）

浸漬法

浸漬法是將工件直接浸沒在調(diào)配好的滲69（3）噴涂法

噴涂法是用氣泵將滲透液霧化成微小的液體顆粒后，通過噴霧器噴灑在工件被檢部位上。噴涂法應(yīng)在敞開的環(huán)境或通風(fēng)良好的場所中采用，特別是在容器內(nèi)部操作時應(yīng)更加注意。

（4）澆涂將滲透劑直接澆在受檢工件表面，適用于大工件的局部檢測。（3）噴涂法

噴涂法是用氣泵將滲透液霧化成微小的液體顆粒70滲透時間可以根據(jù)上述定性分析的情況，5～10min范圍內(nèi)調(diào)整選用。

2、滲透時間的確定滲透時間可以根據(jù)上述定性分析的情況，5～10min范圍內(nèi)調(diào)71這一操作步驟是僅對采用后乳化型滲透劑時才必要。

這一操作步驟是僅對采用后乳化型滲透劑時才必要。72乳化劑的施用方法基本上和滲透處理相同，可采用浸漬﹑澆注﹑噴灑等方法。施加乳化劑后不再作其他處理，只是根據(jù)滲透劑﹑乳化劑的性質(zhì)和被檢物表面粗糙情況保持2～5min即可。乳化劑的施用方法基本上和滲透處理相同，可采用浸漬﹑澆注﹑噴灑73目的：為了去除附著在被檢工件表面的多余滲透劑，在處理過程中，既要防止處理不足而造成對缺陷識別的困難，同時也要防止處理過度而使?jié)B入缺陷中的滲透劑也被洗去，用熒光滲透劑時，可在紫外線照射下邊觀察處理程度，邊進行操作。

清洗處理都是必不可少的步驟目的：為了去除附著在被檢工件表面的多余滲透劑，在處理過程中，74在涂覆滲透劑并保持適當?shù)臅r間后，從零件表面去除多余的滲透劑。這時一定要注意不能將已滲入缺陷中的滲透劑清洗出來，以保證取得最高的檢驗靈敏度。在涂覆滲透劑并保持適當?shù)臅r間后，從零件表面去除多余的滲透劑。75干燥的目的是去除零件表面的水分。干燥的溫度不能太高，以防止將缺陷中的滲透劑也同進烘干，致使在顯像時滲透劑不能被吸附到零件表面上來。自然干燥和人工干燥兩種方式

干燥的目的是去除零件表面的水分。自然干燥和人工干燥兩種方式76此后就可以進行顯像了。顯像就是利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零件表面，形成清晰可見的缺陷圖像。零件表面涂敷的顯像劑要施加均勻，而且要一次涂覆完畢，不允許在一個部件反復(fù)涂覆。此后就可以進行顯像了。顯像就是利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲77最后，通過對缺陷圖像進行觀察分析，就可以了解工件表面的缺陷。對于著色滲透探傷，無論是自然采光還是人工照明，探傷區(qū)域的光照度不得低于350Lx。對于著色探傷，在有條件時用照相的方法記錄亦可。

最后，通過對缺陷圖像進行觀察分析，就可以了解工件表面的缺陷。78觀察完成后，及時將零件表面的殘留滲透劑和顯像劑清洗干凈，以防止材料受到侵蝕。觀察完成后，及時將零件表面的殘留滲透劑和顯像劑清洗干凈，以防79如果殘留在工件上的顯象劑或滲透劑影響以后的加工﹑使用，或要求重新檢驗時，應(yīng)將表面沖洗干凈。對于水溶性的探傷劑用水沖洗，或用有機溶劑擦拭。這一過程無特別要求，但是滲透探傷全過程的一部分。如果殘留在工件上的顯象劑或滲透劑影響以后的加工﹑使用，或要求80操作基本步驟（實例）預(yù)處理滲透去除1去除2操作基本步驟（實例）預(yù)處理滲透去除1去除281操作基本步驟顯像觀察記錄操作基本步驟顯像觀察記錄82水洗型熒光滲透檢測步驟圖解

工件、表面準備、預(yù)清洗水洗型熒光滲透檢測步驟圖解

工件、表面準備、預(yù)清洗83施加滲透劑施加滲透劑84水洗一水洗一85發(fā)現(xiàn)過度背景，重新水洗發(fā)現(xiàn)過度背景，重新水洗86水洗二水洗二87干燥干燥88施加顯像劑、干燥施加顯像劑、干燥89觀察觀察90顯示記錄顯示記錄914.5.2滲透檢測典型方法4.5.2.1水洗型滲透檢測方法（教材188）4.5.2.2后乳化型滲透檢測方法4.5.2滲透檢測典型方法4.5.2.1水洗型滲透檢測方92滲透探傷最重要的部分就是缺陷性質(zhì)的判斷，經(jīng)過對缺陷觀察、分析，對照國家或者行業(yè)標準，最后形成探傷報告。4.6顯示的解釋和缺陷評定滲透探傷最重要的部分就是缺陷性質(zhì)的判斷，經(jīng)過934.6.1顯示的分類1、真實顯示2、不相關(guān)顯示3、虛假顯示4.6.1顯示的分類1、真實顯示944.6.2缺陷的評定缺陷顯示的分類1、2、3、4、5、4.6.2缺陷的評定缺陷顯示的分類95常見缺陷及其顯示特征1、

裂紋裂紋不但能降低工件的強度，還會引起較高的應(yīng)力集中，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。常見的裂紋有焊接裂紋、鑄造裂紋、淬火裂紋、磨削裂紋以及疲勞裂紋等常見缺陷及其顯示特征96焊接裂紋（1）熱裂紋

滲透檢測時，熱裂紋一般呈曲折的波浪狀或鋸齒狀的紅色，或者是明亮的黃綠色線條；火口裂紋呈星狀，較深的火口裂紋有時會顯示成圓形。（2）冷裂紋：延遲裂紋滲透檢測時，冷裂紋的顯示一般呈直線狀紅色或明亮的黃綠色線條，中部稍寬，兩端尖細，顏色（亮度）逐漸減淡，直到最后消失。焊接裂紋（1）熱裂紋97鑄造裂紋（1）熱裂紋出現(xiàn)在應(yīng)力集中的區(qū)域，一般比較淺，其滲透檢測時的顯示特征和焊接熱裂紋相同。（2）冷裂紋出現(xiàn)在界面突變的區(qū)域，其滲透檢測時的顯示特征和焊接冷裂紋相同。若鑄造裂紋過深，往往會顯示呈圓形。鑄造裂紋98淬火裂紋一般產(chǎn)生于熱處理過程中，起源于應(yīng)力集中的區(qū)域，滲透檢測中呈紅色或明亮黃綠色的細線條顯示，呈線狀、樹枝狀或網(wǎng)狀，裂紋起源處寬度較寬，隨延伸方向逐漸變細。淬火裂紋994.疲勞裂紋長期受交變應(yīng)力的作用，往往從工件上的劃傷、刻槽及表面缺陷處開始。滲透檢測時，呈線狀、曲線狀顯示，隨延伸方向逐漸變細。5.磨削裂紋加工過程中，表面局部過熱或碳化物偏析等，在加工應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋。一般較淺，滲透檢測時一般顯示呈斷續(xù)的條紋、輻射狀或網(wǎng)狀的條紋。4.疲勞裂紋1002、氣孔1.鑄造氣孔滲透檢測時，表面氣孔的顯示一般呈圓形、橢圓形或長圓條形的紅色亮點或黃綠色熒光亮點，并均勻的向邊緣減弱淡化。2.焊接氣孔滲透檢測中的顯示與鑄造氣孔類似。2、氣孔1013、疏松疏松在滲透檢測中呈密集點狀、密集的短條狀、聚集的塊狀，且散亂分布。而每個點、條、塊的顯示又由很多個靠的很近的小點顯示連成一片而形成的。3、疏松1024、冷隔滲透檢測時，冷隔的顯示有時呈粗大且兩端圓禿的光滑線狀，有時呈緊密、連續(xù)或斷續(xù)的光滑線條。5、折疊折疊與工件結(jié)合緊密，滲透液的滲入較為困難，要采用高靈敏度的滲透液和較長的滲透時間。折疊顯示為連續(xù)或斷續(xù)的細線條。4、冷隔1036、未熔合滲透檢測只有當坡口未熔合延伸至表面時，才能發(fā)現(xiàn)這種缺陷，其顯示為直線或橢圓形的條狀。7、未焊透滲透檢測僅能發(fā)現(xiàn)根部未焊透，其顯示為一條連續(xù)或斷續(xù)的線條，寬度一般較均勻。6、未熔合104第4章滲透檢測技術(shù)第4章滲透檢測技術(shù)1054.1概述4.2滲透檢測物理基礎(chǔ)4.3滲透檢測材料4.4滲透檢測設(shè)備4.5滲透檢測技術(shù)4.6顯示的解釋和缺陷評定4.1概述1064.1.1滲透檢測的定義、原理和作用

是一種以毛細作用原理為基礎(chǔ)的檢測技術(shù)，主要用于檢測非疏松多孔性的金屬或非金屬零部件的表面開口缺陷。滲透劑缺陷痕跡4.1概述

4.1.1滲透檢測的定義、原理和作用滲透劑缺陷痕跡4.1107

將溶有熒光染料或著色染料的滲透液施加到被檢對象的表面，由于毛細作用，滲透液滲入到細小的表面開口缺陷中，清除附著在工件表面的多余滲透液，經(jīng)干燥后再施加顯像劑，缺陷中的滲透液在毛細現(xiàn)象的作用下被重新吸附到零件表面上，就形成放大了的缺陷顯示，即可檢查出缺陷的形貌和分布狀態(tài)。將溶有熒光染料或著色染料的滲透液施加到被檢對象的108滲透檢測的作用是制造業(yè)和維修領(lǐng)域中的重要組成部分評價工程材料、零部件和產(chǎn)品的完整性、連續(xù)性的重要方法質(zhì)量管理、節(jié)約原材料、改進工藝、提高生產(chǎn)率的重要手段滲透檢測的作用是制造業(yè)和維修領(lǐng)域中的重要組成部分1094.1.2滲透檢測技術(shù)的發(fā)展過程始于20世紀初，是目視檢測外應(yīng)用最早的檢測方法鐵銹觀察、油--白堊法20世紀六七十年代：閃爍熒光滲透檢測材料、水基滲透液、水洗法滲透檢測技術(shù)和閉路檢測技術(shù)20世紀50年代：國產(chǎn)技術(shù)開始起步，六七十年代有了自己研制的滲透液發(fā)展趨勢：低毒、高靈敏度滲透劑的研制成功4.1.2滲透檢測技術(shù)的發(fā)展過程始于20世紀初，是目視檢測外1104.1.3滲透檢測方法的分類

（參考教材P141）根據(jù)滲透液的種類（所含的染料成分）分類根據(jù)表面多余滲透液的去除方法分類根據(jù)滲透液的種類和去除方法分類根據(jù)顯像方法分類4.1.3滲透檢測方法的分類

（參考教材1114.1.4滲透檢測的特點1.不受材料組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的限制有色金屬、黑色金屬、塑料、陶瓷及玻璃等。2.靈敏度高可清晰地顯示寬0.5μm、深10μm、長1mm的裂紋。3.設(shè)備簡單、攜帶方便、檢測費用低、適于野外工作4.不適于檢查多孔性或疏松材料制成的工件或表面粗糙的工件5.只能檢測表面開口缺陷6.只能檢出缺陷表面分布，不能定量4.1.4滲透檢測的特點1.不受材料組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的限1124.2滲透檢測物理基礎(chǔ)在介紹液體滲透檢測的基本原理之前,首先要介紹兩種物理現(xiàn)象:潤濕作用毛細現(xiàn)象4.2滲透檢測物理基礎(chǔ)在介紹液體滲透檢測的基本原理之前,首1134.2.1表面張力和表面張力系數(shù)4.2.1.1表面張力

由于表層分子受到內(nèi)部分子的吸引，都趨向于擠入液體內(nèi)部，以使溶體表面層盡量縮小，結(jié)果在表面的切線方向上便有一種縮小表面積的力，稱為表面張力。

4.2.1表面張力和表面張力系數(shù)114表面張力產(chǎn)生的原因：

液體表面分子受內(nèi)部液體分子的吸引力大于氣體對其的吸引力，使其合力為向下的力，此合力即表面張力，方向指向液體內(nèi)部，力圖使液體表面積收縮到盡可能達到的最小程度。表面張力產(chǎn)生的原因：1154.2.1.2

表面張力系數(shù)

表面張力與液面的長度l成正比

f＝σl，

σ＝f/l，稱為表面張力系數(shù)，單位N/m。

因此，表面張力是施于液體表面單位長度上的力。

表面張力系數(shù)與液體的種類和溫度以及有無雜質(zhì)有關(guān)。一般，易揮發(fā)液體的表面張力系數(shù)比不易揮發(fā)的液體的表面張力系數(shù)??；同種液體，溫度越高，表面張力系數(shù)越小，表面張力也越??；當液體中含有雜質(zhì)時，會使表面張力系數(shù)降低。（常用液體材料的表面張力系數(shù)見表4-3）4.2.1.2表面張力系數(shù)表面張力與116液體與固體交界有兩種現(xiàn)象：

第一種是液體分子之間的作用力大于液體和固體分子之間的作用力，稱之為固體不被液體潤濕，如水銀在玻璃表面收縮成水銀珠那樣。

第二種是液體分子之間的相互作用力小于液體分子和固體分子之間的作用力，稱之為固體被液體潤濕，如水滴滴在干凈的玻璃板上，水滴會慢慢散開。4.2.2

潤濕現(xiàn)象

4.2.2.1潤濕和不潤濕液體與固體交界有兩種現(xiàn)象：4.2.2潤濕現(xiàn)象

4.117能被水潤濕的物質(zhì)叫親水物質(zhì)，如玻璃、石英、方解石、長石等；不能被水潤濕的物質(zhì)叫做疏水物質(zhì)，如石蠟、石墨、硅黃等。能被水潤濕的物質(zhì)叫親水物質(zhì)，如玻璃、石英、方解石、長石等1184.2.2.2接觸角和潤濕方程1.接觸角θ液面在接觸點的切線與包括該液體的固體表面之間的夾角（從三相交點向液體表面做切線，與固液界面之間的夾角即為接觸角。）2.潤濕方程:cosθ=(FS-FSL)/FL（這是因為FS=FLcosθ+FSL）4.2.2.2接觸角和潤濕方程1.接觸角θ119θ<90度時稱為潤濕，θ越小潤濕性越好θ>90度，稱為不潤濕滲透檢測中，滲透液對工件表面的良好潤濕是進行滲透檢測的先決條件。只有當滲透液能充分潤濕工件表面時，滲透液才能向狹窄的縫隙內(nèi)滲透。此外，滲透液還必須能潤濕顯像劑。（接觸角的實測數(shù)據(jù)見表4-4）θ<90度時稱為潤濕，（接觸角的實測數(shù)據(jù)見表4-4）120將一根很細的管子插入盛有液體的容器中，如果液體能潤濕管子，那么液體會在管子內(nèi)上升，使管內(nèi)的液面高于容器的液面。如果液體不能潤濕管子，管內(nèi)的液面就會低于容器的液面。4.2.3毛細現(xiàn)象

4.2.3.1毛細管和毛細現(xiàn)象將一根很細的管子插入盛有液體的容器中，如果液體能潤濕管子，那1214.2.3毛細現(xiàn)象

4.2.3.1毛細管和毛細現(xiàn)象

潤濕的液體在毛細管中呈凹面并且上升，不潤濕的液體在毛細管中呈凸面并且下降的現(xiàn)象，稱為毛細現(xiàn)象。4.2.3毛細現(xiàn)象

4.2.3.1毛細管和毛細現(xiàn)象1224.2.3.2毛細現(xiàn)象中的液面高度1.毛細管內(nèi)的液面高度管內(nèi)液體形成凹面，產(chǎn)生拉應(yīng)力使管內(nèi)液面上升：FU=2σπr2/R=2σπrcosθ管內(nèi)液體自重：FD=ρπr2hg則h=2σcosθ/rρg4.2.3.2毛細現(xiàn)象中的液面高度1.毛細管內(nèi)的液面高度1232.兩平行板間的液面高度

潤濕的液體在間距很小的兩平行板間也會產(chǎn)生毛細現(xiàn)象。同樣有：

h=σcosθ/rρg。柱形液面上升的高度與球形液面上升的高度。2.兩平行板間的液面高度潤濕的液體在間距很小的兩平行124可將零件表面的開口缺陷看作是毛細管或毛細縫隙。由于所采用的滲透液都是能潤濕零件的，因此滲透液在毛細作用下能滲入表面缺陷中去，使缺陷附近的表面有所不同。此時可以直接進行觀察，而如果使用顯像劑進行顯像，靈敏度會大大提高?？蓪⒘慵砻娴拈_口缺陷看作是毛細管或毛細縫隙。由于所125

顯像過程也是利用滲透的作用原理。顯像劑是一種細微粉末，顯像劑微粉之間可形成很多半徑很小的毛細管，這種粉末又能被滲透液所潤濕，所以當清洗完零件表面多余的滲透液后，給零件的表面敷散一層顯像劑，根據(jù)上述的毛細現(xiàn)象，缺陷中的滲透液就容易被吸出，形成一個放大的缺陷顯示。顯像過程也是利用滲透的作1264.2.4

表面活性和表面活性劑4.2.4.1定義能使溶劑表面張力降低的性質(zhì)稱為表面活性。具有表面活性的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì)。當在溶劑中加入少量的表面活性物質(zhì)時，能明顯的降低溶劑的表面張力，改變?nèi)軇┑谋砻鏍顟B(tài)，產(chǎn)生潤濕、乳化、起泡及增溶等一系列作用，這種表面活性物質(zhì)稱為表面活性劑。4.2.4表面活性和表面活性劑4.2.4.1定義1274.2.4.2表面活性劑的種類和特點1.離子型2.非離子型水溶液中不電離，穩(wěn)定性高，具有較好的溶解性能，在一般固體表面上也不發(fā)生強烈吸附。滲透檢測中常用的是非離子型表面活性劑。4.2.4.2表面活性劑的種類和特點1.離子型1285.2.4.3表面活性劑在溶液中的特性1.膠團化作用表面活性劑在溶液中的濃度超過一定值時，會從單體締合形成膠態(tài)聚集物，形成膠團。形成膠團時，親油基聚集于膠團之內(nèi)，親水基朝外。5.2.4.3表面活性劑在溶液中的特性1.膠團化作用1292.吸附作用

表面活性劑在兩相界面上發(fā)生的相對聚集的現(xiàn)象。吸附使表面活性劑分子形成定向排列，極性的親水基朝向水或水溶液，親油基朝外。2.吸附作用表面活性劑在兩相界面上發(fā)生的相對聚集1303.增溶作用

水溶液中表面活性劑的存在能使原來不溶或微溶于水的有機化合物的溶解度顯著增加。在未達到臨界膠團濃度以前，并沒有增溶作用。表面活性劑在溶液中的濃度越大，膠團形成越多，增溶作用越顯著。3.增溶作用水溶液中表面活性劑的存在能使原來不溶或1314.親水性表面活性劑是否溶于水是衡量表面活性劑的一項重要指標。親水性用親憎平衡值表示：

H.L.B＝（親水基部分的分子量/表面活性劑的分子量）×204.親水性表面活性劑是否溶于水是衡量表面活性劑的一項重要1324.2.5乳化作用

5.2.5.1乳化現(xiàn)象和乳化劑

由于表面活性劑的作用，使本來不能混合到一起的兩種液體能夠混合在一起的現(xiàn)象稱為乳化現(xiàn)象。具有乳化作用的表面活性劑稱為乳化劑。4.2.5乳化作用

5.2.5.1乳化現(xiàn)象和乳化劑1334.2.5.2乳化作用的機理1.改變界面的性質(zhì)和狀態(tài)，降低界面張力，使油滴的表面能不會急劇增加；2.在分散的液滴表面形成一種具有一定強度的保護膜，防止液滴重新聚集。4.2.5.2乳化作用的機理1.改變界面的性質(zhì)和狀態(tài)，降低1344.2.5.3乳化形式1.水包油型（O/W）H.L.B在8－18之間的表面活性劑的乳化劑，又稱為親水性乳化劑，如牛奶。2.油包水型（W/O）H.L.B在3.6－6之間的表面活性劑的乳化劑，又稱為親油性乳化劑，如原油。4.2.5.3乳化形式1354.2.6滲透檢測中的光學(xué)知識4.2.6.1可見光和紫外線1.可見光（白色光）著色滲透檢測時，白光下可觀察到缺陷的顯示。白色光波長400－760nm，日光、白熾燈或高壓水銀燈均可發(fā)出白色光。2.紫外線（黑光）熒光滲透檢測時，在紫外線照射下，缺陷發(fā)出明亮的熒光，在暗場才可以觀察到。紫外線波長330－390mm。4.2.6滲透檢測中的光學(xué)知識1364.2.6.2光致發(fā)光被紫外線激發(fā)而發(fā)光的現(xiàn)象，稱為光致發(fā)光。光致發(fā)光物質(zhì)分為磷光物質(zhì)和熒光物質(zhì)。前者在外界光源停止照射后，仍可持續(xù)發(fā)光，后者則立刻停止發(fā)光。光致發(fā)光現(xiàn)象是原子從高能級軌道躍遷到低能級軌道時產(chǎn)生的。4.2.6.2光致發(fā)光1374.2.7可見度和對比度1.可見度可見度是觀察者相對于背景、外部條件下能看到顯示的一種特征，是用來衡量缺陷能否被觀察到的指標。2.對比度某一個顯示和圍繞這個顯示周圍的表面背景之間的亮度或顏色之差。對比度可用某個顯示和顯示的表面背景之間的反射光或發(fā)射光的相對量來表示，這個相對量稱為對比率。4.2.7可見度和對比度1.可見度1384.3滲透檢測材料

滲透檢測試劑主要有滲透液、顯像劑和去除劑三大類組成。

4.3滲透檢測材料滲透檢測試劑主要有滲透液、顯1394.3.1滲透液4.3.1.1理想滲透液應(yīng)具有的性能1.潤濕性能好；2.滲透能力強，滲透速度快；3.色澤好，對比度高；4.化學(xué)穩(wěn)定性好；5.閃點燃點高，安全性好；6.不易揮發(fā)，容易清除；7.對工件無腐蝕，對人體無害，價格合理。4.3.1滲透液4.3.1.1理想滲透液應(yīng)具有的性能1404.3.1.2滲透液的分類與組成1.著色滲透液（1）水洗型著色滲透液a水基型著色滲透液以水作為滲透溶劑，在水中溶解染料，可直接用水清洗。價格便宜、易清洗、安全無毒、不可燃、不污染環(huán)境。滲透能力差，檢測靈敏度低，檢測對靈敏度要求不高、滲透液與工件發(fā)生反應(yīng)而破壞工件及同油類接觸易爆炸的部件。4.3.1.2滲透液的分類與組成1.著色滲透液141b自乳化型著色滲透液由油基溶劑、互溶劑、紅色染料、乳化劑等組成。滲透能力強，靈敏度比水基著色滲透液高，成本低，本身含有乳化劑，可以直接用水清洗，也因此稱為水洗型著色滲透液。易吸收空氣中的水分產(chǎn)生渾濁、沉淀。b自乳化型著色滲透液142（2）后乳化型著色滲透液基本成分為油基滲透溶劑、互溶劑、染料、增光劑、潤濕劑等。滲透能力強，靈敏度高，毒性低，不含乳化劑因而不能直接用水清洗，需經(jīng)過乳化工序后才能用水清洗。不適于檢測表面粗糙、有盲孔或帶螺紋的工件檢驗，滲透液中乙酸已酯有難聞的刺激性氣味。適于檢查淺而細微的表面缺陷。（2）后乳化型著色滲透液143（3）溶劑去除型著色滲透液基本成分是紅色染料、油性溶劑、互溶劑潤濕劑等。著色滲透能力強，用丙酮等有機溶劑直接清洗，靈敏度較高。常裝在噴灌中，與清洗劑、顯像劑配套出售。適于大型工件的局部檢測和無電無水的野外作業(yè)，但檢查成本高，效率低，有毒性。（3）溶劑去除型著色滲透液1442.熒光滲透液（1）水洗型熒光滲透液a水基型熒光滲透液基本成分是熒關(guān)染料和水，特點及適用范圍與水基型著色滲透液基本相同，但靈敏度高。b自乳化型熒光滲透液基本成分是熒光染料、油性溶劑、滲透溶劑、乳化劑等。滲透能力強，可直接用水沖洗，成本低，檢測靈敏度高。

2.熒光滲透液145（2）后乳化型熒光滲透液

基本成分為熒光染料、油性溶劑、滲透溶劑、互溶劑、潤濕劑等。缺陷中的滲透液不易清洗，所含溶劑的比例比自乳化型熒光滲透液高，目的在于溶解更多的染料。密度比水小，抗水污染能力強，不受酸或堿的影像。

檢測靈敏度高，特別適于檢測淺而細微的表面缺陷，適用于要求較高的工件檢測，同樣要求工件表面光潔、無盲孔和螺紋等。（2）后乳化型熒光滲透液146

3.溶劑去除型熒光滲透液基本成分為熒光染料、油性溶劑、滲透劑、增光劑等。直接用有機溶劑清洗，靈敏度較高，可用于無水的地方檢驗。3.溶劑去除型熒光滲透液基本成分為熒光染料、油性1474.其它滲透液（1）著色熒光滲透液在燈光下或日光下呈暗紅色，在紫外燈下發(fā)出明亮的熒光。它是由特殊的染料、溶劑、滲透劑及某些附加成分組成，并不是著色染料與熒光染料混在一起。4.其它滲透液148（2）化學(xué)反應(yīng)滲透液將無色或淡黃色的染料溶解在無色的溶劑中形成。這種滲透液在與配套的無色顯像劑接觸時會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生鮮艷的顏色，在紫外燈照射下發(fā)出明亮的熒光，從而形成清晰的缺陷顯示?；瘜W(xué)反應(yīng)型滲透液缺陷顯示清晰，不污染操作者的衣服及皮膚，也不會污染零件和工作場地，沖洗出的廢水也是無色的，避免了顏色污染。（2）化學(xué)反應(yīng)滲透液149（3）過濾性微粒滲透液是一種懸浮液，將粒度大于裂紋寬度的染料懸浮在溶劑中配制而成。當滲透液流進裂紋時，染料微粒不能流進裂紋，微粒就會聚集在開口的裂紋處，提供裂紋顯示的信息。粒可根據(jù)實際需要進行選擇著色或熒光的。不需顯像劑。染料微粒必須適當。（3）過濾性微粒滲透液是一種懸浮液，將粒度大于裂1505.滲透液的選擇原則（1）靈敏度滿足探傷要求；（2）滲透液對被檢工件無腐蝕；（3）價格低，毒性小，易清洗；（4）化學(xué)穩(wěn)定性好，能長期使用；（5）使用安全，不易著火；5.滲透液的選擇原則1514.3.2去除劑（清洗液）4.3.2.1清洗液（去除劑）

用來去除被檢工件表面多余滲透液組成的溶劑。

水、乳化劑和水、有機溶劑。去除劑應(yīng)對滲透溶液中的染料有較大的溶解度，對滲透溶劑有良好的互溶性，且不與滲透液起化學(xué)反應(yīng)，不應(yīng)猝滅熒光染料的熒光。4.3.2去除劑（清洗液）4.3.2.1清洗液（去除劑）1524.3.2.2乳化劑1.作用用于乳化不溶于水的滲透液，使其便于用水清洗。2.性能要求乳化效果好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對工件無腐蝕，對人體無害，顏色與滲透液有明顯區(qū)別，凝膠作用強，便于清洗。3.乳化劑的選擇根據(jù)H.L.B值及工件的材質(zhì)、檢驗要求、滲透液種類進行選擇。4.3.2.2乳化劑1.作用1534.3.3顯像劑1.作用將缺陷內(nèi)的滲透液吸附出來，形成清晰的缺陷圖像，顯示缺陷。2.組成吸附劑：白色的無機粉末，能吸附在工件表面上，如鈦白、鋅白、鎂白等；溶劑：懸浮吸附劑，如丙酮、二甲苯、水等；限制劑：限制缺陷圖像擴大，提高分辨力；附加成分：潤濕劑、防繡劑、分散劑、稀釋劑。

4.3.3顯像劑1543.對顯像劑的要求（1）能被滲透液潤濕，懸浮性強，分散性好，能均勻的覆蓋在工件表面；（2）粒度細小，吸附力強，顯像膜不易剝落，能形成細小的毛細管；（3）能與缺陷處吸出的滲透液形成較大的對比度；（4）化學(xué)穩(wěn)定性好，揮發(fā)性強，對工件無腐蝕，對人體無害；（5）成本低，易清洗。3.對顯像劑的要求1554.顯像劑的分類根據(jù)顯像液的使用方式不同將其分為干式、濕式和速干式顯像液三種。

干式顯像液只含有吸附劑，是一種白色的顯像粉末，常與熒光滲透液配合作用。

速干式顯像液由吸附劑、懸浮劑、限制劑等組成，要求懸浮劑揮發(fā)性好，以縮短顯像時間。

濕式顯像劑由吸附劑、懸浮劑、限制劑、潤濕劑、防繡劑等組成。清洗方便，不可燃，使用安全，成本低，靈敏度比干式高。此外，還有塑料薄膜顯像液和化學(xué)反應(yīng)顯像液。4.顯像劑的分類根據(jù)顯像液的使用方式不同將其分為干式、濕1564.3.4滲透檢測材料系統(tǒng)4.3.4.1滲透檢測材料的同族組4.3.4.2滲透檢測材料系統(tǒng)的選擇原則4.3.4滲透檢測材料系統(tǒng)4.3.4.1滲透檢測材料的同1574.4滲透檢測設(shè)備4.4.1試塊4.4.1.1試塊的作用也稱靈敏度試塊，是帶有人工缺陷或自然缺陷的試件，用于衡量滲透檢測靈敏度的器材。4.4滲透檢測設(shè)備4.4.1試塊158主要作用：1.靈敏度試驗；2.工藝性試驗，鑒別各種探傷試劑的性能，確定滲透檢測的工藝參數(shù)；3.比較不同工藝操作的靈敏度。常用到的試塊主要有鋁合金淬火裂紋試塊、不銹鋼鍍鉻裂紋試塊、黃銅鍍鉻裂紋試塊以及其它靈敏度試塊。主要作用：1594.4.1.2鋁合金淬火裂紋試塊（A型）1.制作80×50×10mm的毛坯－磨光－加熱－保溫－水冷－開槽1.5×1.5。2.優(yōu)點及缺點制作簡單，缺陷天然，不可控制，重現(xiàn)性較差。3.清洗丙酮－沸水0.5h－干燥15m－浸泡。4.4.1.2鋁合金淬火裂紋試塊（A型）1604.4.1.3不銹鋼鍍鉻裂紋試塊（B型）

1.制作100×25×4單面鍍鉻不銹鋼－退火－打三點布氏硬度；2.用途主要用于校驗操作方法與工藝系統(tǒng)的靈敏度，只能與標準工藝的照片或塑件復(fù)制品對照使用。3.優(yōu)缺點制作簡單，重復(fù)性好，裂紋深度可控，不便于比較。4.清洗4.4.1.3不銹鋼鍍鉻裂紋試塊（B型）1.制作1611.制作：100×70×4mm毛坯－磨光－鍍鎳－鍍鉻－反復(fù)彎曲－平行分布的疲勞裂紋－開槽。2.裂紋等級：0.5－2微米寬，2－50微米深的不同的裂紋。3.作用：系統(tǒng)性能檢測和確定靈敏度的有效工具。4.優(yōu)缺點5.清洗和保存4.4.1.4黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊（C型）1.制作：100×70×4mm毛坯－磨光－鍍鎳－鍍鉻－反復(fù)彎1624.4.1.5其它靈敏度試塊1.吹砂鋼試塊100×50×10mm的退火不銹鋼制成，一面用100目的砂子進行吹打成毛面狀態(tài)，主要用于校驗去除工件表面對于滲透液的工藝方法是否妥當。2.陶器試塊不上釉的陶器圓盤片，主要用于比較兩種過濾性微粒滲透液的性能。3.自然缺陷試塊4.4.1.5其它靈敏度試塊1.吹砂鋼試塊1634.4.2滲透探傷裝置4.4.2.1攜帶式探傷裝置1.組成滲透液噴灌、清洗劑噴灌、顯像劑噴灌、燈、毛刷、金屬刷組成。滲透液噴灌內(nèi)還裝有氣霧劑。2.使用要求必須遠離火源、熱源、不能暴曬；噴嘴應(yīng)與工件表面保持一定距離；遺棄空罐時必須破壞其密封性。4.4.2滲透探傷裝置4.4.2.1攜帶式探傷裝置1644.4.2.2固定式滲透檢測裝置1.組成預(yù)清洗裝置、滲透裝置、乳化裝置、顯像裝置、干燥裝置和后處理裝置登。2.使用要求（1）預(yù)清洗裝置所使用的液體對人體有害，禁止煙火；（2）采用熒光法檢測時，必須有暗室，備有便攜式黑光燈。4.4.2.2固定式滲透檢測裝置1.組成1654.4.2.3黑光燈也稱水銀石英燈，是熒光檢測的必備裝置，它由高壓水銀蒸汽弧光燈、紫外線濾光片和鎮(zhèn)流器組成。4.4.2.3黑光燈也稱水銀石英燈，是熒光檢測的必備裝置，1664.4.2.4黑光輻照度檢測儀和照度計4.4.2.5滲透檢測整體裝置（參考教材P177）4.4.2.4黑光輻照度檢測儀和照度計4.4.2.5滲1674.5.1滲透探傷的一般工藝過程

滲透探傷的一般工藝過程是預(yù)清理、滲透、乳化、清洗、干燥、顯像、觀察、后處理、記錄與報告。4.5滲透檢測技術(shù)4.5.1滲透探傷的一般工藝過程滲透探傷的一般工168零件在使用滲透液之前必須進行探傷前處理，用來去除零件表面的油脂、鐵屑、鐵銹、氧化皮等，以防止這些污物堵塞缺陷，阻塞滲透液的滲入。探傷前處理零件在使用滲透液之前必須進行探傷前處理，用來去除零件表面的油169

經(jīng)預(yù)清洗后殘余的溶劑﹑清洗劑和水分應(yīng)充分干燥，并盡快進行下一步操作。如探傷工作量大，則可清洗一段，探傷一段，以避免間隔時間太長造成二次污染。經(jīng)預(yù)清洗后殘余的溶劑﹑清洗劑和水分應(yīng)充分干170預(yù)清理工件表面的油污、鐵銹、氧化皮、油漆、飛濺物、腐蝕物等等會妨礙滲透液進入缺陷，必須進行預(yù)清理。1.機械清理：打磨、吹砂2.化學(xué)清理：酸洗、堿洗3.溶劑清洗：三氯乙烯蒸汽除油4.其它清除方法：如去漆劑，超聲波方法等5.工件表面預(yù)清理范圍：外擴25mm預(yù)清理工件表面的油污、鐵銹、氧化皮、油漆、飛濺物、腐171然后就可以進行滲透，就是將滲透液覆蓋在被測零件的表面。常用方法：噴涂，澆涂，刷涂，浸涂。然后就可以進行滲透，就是將滲透液覆蓋在被測零件的表面。常用方172（1）

浸漬法

浸漬法是將工件直接浸沒在調(diào)配好的滲透液槽中，滲透效果好，省時省工，對小型批量的零件適用。（2）

刷涂法

刷涂法是用軟毛刷把滲透液刷涂在被檢驗部位，適宜于大型工件的局部檢驗，特別是檢驗焊縫，工具簡單，操作簡易，耗用滲透液很少，不易造成浪費，故成本低廉。

1、滲透方法的選擇（1）

浸漬法

浸漬法是將工件直接浸沒在調(diào)配好的滲173（3）噴涂法

噴涂法是用氣泵將滲透液霧化成微小的液體顆粒后，通過噴霧器噴灑在工件被檢部位上。噴涂法應(yīng)在敞開的環(huán)境或通風(fēng)良好的場所中采用，特別是在容器內(nèi)部操作時應(yīng)更加注意。

（4）澆涂將滲透劑直接澆在受檢工件表面，適用于大工件的局部檢測。（3）噴涂法

噴涂法是用氣泵將滲透液霧化成微小的液體顆粒174滲透時間可以根據(jù)上述定性分析的情況，5～10min范圍內(nèi)調(diào)整選用。

2、滲透時間的確定滲透時間可以根據(jù)上述定性分析的情況，5～10min范圍內(nèi)調(diào)175這一操作步驟是僅對采用后乳化型滲透劑時才必要。

這一操作步驟是僅對采用后乳化型滲透劑時才必要。176乳化劑的施用方法基本上和滲透處理相同，可采用浸漬﹑澆注﹑噴灑等方法。施加乳化劑后不