无损检测基础知识全

1、山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 n无损检测可发现缺陷的类型 u缺陷的分类 按加工阶段分 原材料缺陷：如裂纹、夹杂物等 制造过程缺陷：又称工艺缺陷，如裂纹、夹渣、气孔、 未焊透等 使用过程中缺陷：如裂纹、减薄、氢损伤（氢鼓泡、氢 致裂纹）、腐蚀等 山东特检院工程中心 n按检测对象分： 山东特检院工程中心 u各种检测方法易检出的缺陷 MT：表面、近表面裂纹、剖口分层、夹杂物等 PT：表面开口性裂纹、针孔等 ET：表面和近表面裂纹、夹杂物等 RT：体积状缺陷和与射线入射方向一致（平行）的面型

2、缺陷 UT：垂直于声束的平面状缺陷（裂纹、未熔合、未焊透 ）及大的体积状缺陷 AE：检测在负载状态下裂纹等缺陷的张口位移（发展） 情况 山东特检院工程中心 n1.6无损检测技术人员的任务 n 总体任务是为预防设备及构件在使用中由于损坏而影响 到人身安全的重大事故。因此： 必须不断地努力学习，钻研技术，为提高自己职责范围内 的检测和判断正确能力而努力。 熟悉标准规范，能正确理解和应用，确保在同一标准规范 的一致的评定结果，能重复再现。 能编制检测工艺，正确选择检测方法，并有熟练的操作技 术。 认真贯彻执行质量管理体系规定的岗位职责和国家对 NDT人员资格的规定，保持高度的责任心和敬业精神。 山东

3、特检院工程中心 射线检测是利用射线探测零件内部缺陷的无损探伤方法 、利用X射线、射线和中子射线易于穿透物体和穿透物体 后的衰减程度不同，使胶片感光程度的不同来探测物体内 部的缺陷，对缺陷的种类、大小、位置等进行判断。 射线检测主要适用于体积型缺陷，如气孔等的检测；在特 定的条件下，也可检测裂纹、未焊透、未熔合等缺陷。 工业应用的射线检测技术有三种：X射线检测，r射线检测 、中子射线检测。 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 n射线的特性 X射线和射线均为电磁波，波长范围均在0.001lnm之间 ，比可见光的波长短、频率高、穿透力强。具有以下特性: 不可见，以直线传播; 不带电荷，不受电场和

4、磁场的影响; 能穿透物体并被物质吸收而使自身强度衰减; 能产生光化学作用，使胶片感光; 能使物质电离，使某些物质产生荧光; 能产生生物效应，对生命细胞有杀伤作用 山东特检院工程中心 n射线检测基本原理 射线照相法探伤是利用物质在密度不同、厚度不同时对射 线的吸收程度不同(即使射线的衰减程度不同),就会使零件 下面的底片感光不同的原理，实现对材料或零件内部质量 的照相探伤。 当射线穿过密度大的物质，如金属或非金属材料时,射线被 吸收得多，自身衰减的程度大,使底片感光轻;当射线穿过 密度小的缺陷(空气)时。则被吸收得少,衰减小，底片感光 重。这样就获得反映零件内部质量的射线底片。 山东特检院工程中

5、心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 图7.2-5 x射线照相原理 射线特性 1、通过物体会衰减 2、能使胶片感光 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 工业工业CT 工业CT是工业用计算机断层成像 技术的简称，它能在对检测物体无损伤条 件下，以二维断层图像或三维立体图像

6、的 形式，清晰、准确、直观地展示被检测物 体内部的结构、组成、材质及缺损状况， 被誉为当今最佳无损检测技术。工业CT技 术涉及了核物理学、微电子学、光电子技 术、仪器仪表、精密机械与控制、计算机 图像处理与模式识别等多学科领域，是一 个技术密集型的高科技产品。 工业CT广泛应用在汽车、材料、 航天、航空、军工、国防等产业领域，为 检测航天运载火箭及飞船航空发动机、大 型武器的检测、地质结构的分析以及机械 产品质量的重要检测手段。 山东特检院工程中心 n超声波在介质中的传播方式随振源在介质上施力方向与声 波传播方向不同分为纵波、横波和表面波。 较低频率用于检测粗晶材料和衰减较大的材料 较高频率用

7、于检测细晶材料和要求高灵敏度处。 超声波具有频率高、波长短、传播能量大、穿透力强、指 向性好的特点。超声波在均匀介质中沿直线传播，遇到界 面时发生反射和折射.并且可以在任何弹性介质(固体、液 体和气体)中传播。在工业超声波探伤中传播介质主要是 固体，液体作为藕合剂以减少声能损失。 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 超声波检测实际上就是利用超声波通过两种介质的界面时 发生反射和折射的特性来探测零件内部的缺陷。 超声波检测方法按波的传播方式分为脉冲反射法和透射法。 脉冲反射波法是利用脉冲发生器发出的电脉冲激励探头晶 体产生超声脉冲波。超声波以一定的速度向零件内部传播 。遇到缺陷的波发生反射，

8、得到缺陷波,其余的波则继续传 播至零件底面后发生反射，得到底波。探头接收发射波、 缺陷波和底波，放大后显示在荧光屏上。 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 三种调节方法:深度、距离、声程 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 A型显示是一种波形显示，探伤仪 的屏幕的横坐标代表声波的传播 距离，纵坐标代表反射波的幅度。 由反射波的位置可以确定缺陷位 置，

9、由反射波的幅度可以估算缺 陷大小。 B型显示是一种图象显示，屏幕的横坐标代 表探头的扫查轨迹，纵坐标代表声波的传 播距离，因而可直观地显示出被探工件任 一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度。 C型显示也是一种图象显示，屏幕的横坐标和 纵坐标都代表探头在工件表面的位置，探头接 收信号幅度以光点辉度表示，因而当探头在工 件表面移动时，屏上显示出被探工件内部缺陷 的平面图象，但不能显示缺陷的深度。 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 超声相控阵技术 山东特检院工程中心 3 磁粉探伤磁粉探伤 n利用磁源

10、对被检工件进行局部磁化，若被测工件表面 光滑内部没有缺陷,磁通将全部通过被测工件。若材料 表面或近表面存在缺陷时,会导致缺陷处及其附近区域 磁导率降低，磁阻增加,从而使缺陷附近的磁场发生畸 变，如图1所示,它们可能分为三部分,即大部分磁通 在工件内部绕过缺陷。少部分磁通穿过缺陷。 还 有部分磁通离开工件的上、下表面经空气绕过缺陷。 磁粉堆集现象又称磁粉痕迹或叫磁痕。 山东特检院工程中心 磁粉探伤磁粉探伤 n磁粉探伤和漏磁检测 n铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面 和近表面的磁力线发生局部畸而产生漏磁场，吸附施加在工件表 面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示不

11、连续 的位置、形状和大小。 n所谓漏磁检测是指：铁磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在 材料表面形成漏磁场，通过传感器检测漏磁场来发现缺陷的无损 检测技术。 n磁粉检测技术也是一种漏磁检测，但习惯上人们把用传感器测量 漏磁通的检测方法称为漏磁检测，而把用磁粉检测漏磁通的方法 称为磁粉检测，且将它们并列为两种检测方法 山东特检院工程中心 磁粉探伤磁粉探伤 n磁粉探伤适用范围 n铁磁性材料表面和近表面尺寸很小，间隙极窄，目视 难以看出的不连续性（长0.1mm,宽为微米级的裂纹）； n未加工的原材料、加工的半成品、成品工件及在役或 使用过的零部件进行探伤，还能对板材、型材、管材 、棒材、焊接件、铸件

12、及锻件进行探伤； n可以发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏 松等缺陷。 山东特检院工程中心 磁粉探伤磁粉探伤 n磁粉探伤的基本步骤 n预处理； n磁化工件； n施加磁悬液； n观察和评定磁痕显示； n退磁； n后处理； 山东特检院工程中心 磁粉探伤的优点磁粉探伤的优点 n可检测出铁磁性材料表面和近表面的缺陷； n能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度； n具有很高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷； n单个工件检验速度快，工艺简单，成本低，污染轻； n结合使用各种磁化方法，几乎不受工件大小和几何形状的影响； n检测缺陷的重复性好； n可检验受腐蚀的表面。 山东特检院工程中心

13、磁粉探伤的局限性磁粉探伤的局限性 n只能检测铁磁性材料； n只能检测表面或近表面缺陷； n点状缺陷和与工件表面夹角小于20度的层不易发现； n受几何形状影响，易产生非相关显示； n有通电法和触头法，易烧伤工件； n表面打磨； 山东特检院工程中心 磁力线用途磁力线用途 n假想的，用于形象地描述磁场的大小、方向和分布情况。可用磁力线 的疏密程度反映磁场的大小，在磁力线密的地方磁场大，在磁力线稀 的地方磁场小，磁力线上每点的切线方向与该点的磁场方向一致。 n磁力线的特征： n磁力线是连续的闭合线； n磁力线互不相交； n磁力线可描述磁场的大小和方向； n磁力线沿磁阻最小的路径通过。 山东特检院工程中

14、心 物理基础物理基础 n磁场强度 n磁场大小和方向的总称。（A/m) n磁通和磁通密度 n磁场中垂直穿过某一截面的磁力线的条数 n单位面积上的磁通量 n磁介质 n能影响磁场的物质 n顺磁性材料；抗磁性材料；铁磁性材料 山东特检院工程中心 物理基础物理基础 n磁导率 n磁感应强度与磁场强度的比值。磁导率表示材料被磁化的难易程 度。 n真空磁导率、相对磁导率 n磁导率不是常数，而是随磁场大小不同而改变的变量，有最大值 和最小值； n在一定的外加磁场强度下，材料的磁导率越高，工件越易被磁化 ，材料的磁感应强度越大，漏磁场强度越大 n磁畴 n铁磁性材料内部自发磁化的大小和方向基本无均匀一致的小区域 山

15、东特检院工程中心 物理基础物理基础 n磁化过程 n磁畴磁矩转动； n磁畴壁发生位移； 山东特检院工程中心 磁滞回线磁滞回线 n铁磁性工件在交变磁场的作用下，由于在工件上磁感应强度变化 滞后于磁化场的变化，形成一个叶子形的闭合回线，称为磁滞回 线。 山东特检院工程中心 物理基础物理基础 n软磁材料 n高磁导率；低剩磁；低矫顽 力；低磁阻；易退磁 n硬磁材料 n低磁导率；高剩磁；高矫顽 力；高磁阻；难退磁 山东特检院工程中心 电流的磁场电流的磁场 r I H 2 2 2 R Ir H 导体外部的磁场强度导体内部的磁场强度 山东特检院工程中心 交直流电磁化磁感应强度分布交直流电磁化磁感应强度分布 山

16、东特检院工程中心 交直流电磁化磁感应强度分布交直流电磁化磁感应强度分布 n钢管的直流磁化 钢管的交流磁化 山东特检院工程中心 通电线圈的磁场通电线圈的磁场 n通电线圈中心的磁场强度 n短螺管线圈 n有限长螺管线圈 n无限长螺管线圈 22 DL NI H 山东特检院工程中心 漏磁场漏磁场 n铁磁性材料和工件磁化后，在不连续处或磁路截面变化处 ，磁感应线离开和进入表面形成的磁场称为漏磁场 n影响漏磁场大小因素 n外加磁场强度的影响； n缺陷位置和形状的影响；(深度、方向、深宽比） n工件表面覆盖层的影响； n工件材料及状态的影响。(晶粒、含碳量、热处理、合 金元素、冷加工等） 山东特检院工程中心

17、磁化方法磁化方法 n磁场方向与发现缺陷的关系 山东特检院工程中心 选择磁化方法考虑的因素选择磁化方法考虑的因素 n工件的尺寸大小； n工件的外形结构； n工件的表面状态； n根据工件过去断裂情况和应力分布，分析可能产生缺陷的 部位和方向，选择合适的磁化方法。 山东特检院工程中心 磁化方法分类磁化方法分类 n周向磁化（轴向通电法、触头 法、中心导体法、平行电缆法 ） n纵向磁化(线圈法、磁轭法） n多向磁化 山东特检院工程中心 磁化电流磁化电流 n交流电 n整流电 n永磁体 n用于探伤的磁化电流 可采用直流电或交流 电。为了获得强磁场 和安全工作,选用低压 大电流，一般电压在 l2V以下，电流则

18、视零 件大小校经验公式求 得。采用交流电磁化 可探测表面下 2mm以 内 的缺陷，采用直流 电磁化可探测表面下 6mm以内 的缺陷。 山东特检院工程中心 交流磁化的优点交流磁化的优点 n优点 n用交流电湿法检验，发现工件细微的表面缺陷灵敏度高； n退磁容易； n能够实现多向磁化和感应电流法磁化； n电流方向不断变化有利于磁粉迁移； n磁化变截面工件，磁场分布均匀； n可用于评价直流电发现的磁痕，以鉴别缺陷的深浅； n交流电两次磁化工序间可以不退磁； n适用于对在役工件表面疲劳裂纹的检测； n设备简单。 山东特检院工程中心 交流磁化的缺点交流磁化的缺点 n检测缺陷的深度小； n用于剩磁法检验时，

19、受交 流电断电相位的影响，有 可能产生剩磁偏小使缺陷 漏检。 山东特检院工程中心 磁粉探伤设备磁粉探伤设备 n固定式探伤机 n移动式探伤机 n便携式探伤机 山东特检院工程中心 磁粉磁粉 n按磁痕观察分为荧光磁粉和非 荧光磁粉； n按施加方式分为湿法磁粉和干 法磁粉； 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 标准试块标准试块 n用途 n用于检验磁粉探伤设备、磁粉和磁悬液的综合性能（系统灵敏度）； n用于检测被检工件表面的磁场方向，有效磁化范围和大致的有效磁场强 度； n用于考察所用的探伤工艺规程和操作方法是否妥当； n当无法计算磁化规范时，可大致确定较理想的磁化规范 n类型 nA型、C型、D型和

20、M1型四种 山东特检院工程中心 A型试片的工件原理型试片的工件原理 n将A型试片刻槽的一面紧贴（用透明胶纸粘贴紧）在被检 工件表面，当工件磁化后，工件表面的A型试片也被磁化 ，并在试片刻槽处形成漏磁场，当进行湿法连续检验时， 在A型试片上可以观察到与磁场方向垂直的两条清晰圆弧 形磁痕。如果继续增大磁化电流，则圆弧形磁痕的长度就 沿着刻槽增长，磁痕高度也增加。因此，根据A型试片上 的磁痕显示，就可以判断工件表面的磁场方向和大致的有 效磁场强度。 山东特检院工程中心 磁粉探伤工艺磁粉探伤工艺 n连续法和剩磁法 n在外加磁场磁化的同时，将磁粉或磁悬液施加到工件上 进行磁粉探伤的方法；常用的铁磁性材料

21、和工件一般可 采用。 n停止磁化后，再将磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤的 方法。剩磁法主要用于经过热处理的高碳钢和合金结构 钢，矫顽力在800A/m，剩磁在0.8T以上者。 n湿法和干法 n将磁粉悬浮在载液中进行磁粉探伤的方法； n以空气为载体用干磁粉进行磁粉探伤的方法。 n磁悬液是以水或油为分散介质，加入磁粉配成的悬浮液 ，配制浓度一般为：非荧光磁粉10-20g/L,荧光磁粉1-3g/L 山东特检院工程中心 磁化规范磁化规范 n制定磁化规范考虑的因素 n根据工件的材料、热处理状态和磁特性，确定采用连续 法还是剩磁法及相应的磁化规范； n根据工件尺寸、形状、表面状态和欲检缺陷的几何形状 和位置

22、，确定磁化方法、磁化电流种类、有效探伤范围 及相应的磁化规范。 n制定磁化规范的方法： n用经验公式计算； n用仪器测量工件表面的磁场强度； n测绘钢材磁特性曲线； n用标准试片确定大致的磁化规范。 山东特检院工程中心 退磁退磁 n原理 n将工件置于交变磁场中， 产生磁滞回线，当交变磁 场的幅值逐渐递减时，磁 滞回线的轨迹也越来越小 ，当磁场强度降为零时工 件中残留的剩磁也接近于 零。 山东特检院工程中心 n退磁退磁原因:由于铁磁性材料的顽磁性使经探伤的零件内有剩 磁,剩磁会使回转零件吸附铁屑而加剧磨损和使仪表工作不 正常。经磁粉探伤的零件必须退磁. n退磁操作: 零件磁粉探伤后还要经700以

23、上热处理，可不进行退磁 。 一般用交流电磁化的工件，用交流电退磁，退磁时电流强 度应大于磁化电流强度，只要把磁化电流强度逐步减少到 零工件就退磁了；而用直流电磁化的工件就用直流电退磁 ，退磁电流也要强过磁化电流，只要将退磁电流的方向不 断来回改变，强度逐级减少到零，工件也就退磁了。 把磁粉探伤后的零件从一个通交流电的螺线管中慢慢抽出 ，由于螺线管的磁极方向不断改变，所以工件也就退磁了 。此法对用交流电磁化还是对直流电磁化的工件均适用。 山东特检院工程中心 磁痕分析磁痕分析 n伪显示 n由非漏磁场形成的磁痕称为伪显示 n非相关显示 n由于工件截面突变或材料磁导率差异等原因产生漏磁 场形成的磁痕显

24、示称为非相关显示 n相关显示 n由缺陷产生的漏磁场形的磁痕显示称为相关显示 山东特检院工程中心 非相关显示产生原因非相关显示产生原因 n磁极和电极附近因磁通密度太大产生的非相关显示； n因磁化过的工件相互接触产生的磁写显示； n工件截面突变产生的非相关显示； n两种材料交界处因磁导率差异产生的非相关显示； n局部冷作硬化使材料变硬使磁导率变化产生的非相关显示 ； n金相组织不均匀引起磁导率差异产生的非相关显示； n磁化电流过大产生的非相关显示 山东特检院工程中心 影响磁粉探伤灵敏度的因素影响磁粉探伤灵敏度的因素 n磁场大小和方向选择 n磁化方法的选择 n磁粉的性能 n磁悬液的浓度 n设备的性能

25、 n工件形状和表面粗糙度 n缺陷的性质、形状和埋藏深度 n正确的工艺操作 n探伤人员的素质 n照明条件 山东特检院工程中心 4 渗透检测渗透检测 n渗透检测 n渗透检测是一种以毛细管作用原理为基础的检测表面开口缺陷的无 损检测方法。 n渗透探伤是基于液体的毛细管作用和固体染料在一定条件下的发光 现象。 n原理：零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透后，在毛细 管作用下，经过一定时间的渗透，渗透液可以渗进表面开口缺陷中 ；除去多余的渗透液和干燥后；再在零件表面施涂吸附介质（显象 剂）；同样在毛细管作用下，显象剂将吸附缺陷中的渗透液，使渗 透液回到显象剂中；在一定光源下，缺陷处之渗透液痕迹被显

26、示， 从而探测出缺陷的形貌及分布状态。 山东特检院工程中心 渗透探伤的优点渗透探伤的优点 n可以检测任何非松孔性材料（金属和非金属）或零件的表 面开口状缺陷； n能直观地显示出缺陷的位置。形状、大小和严重程度； n具有较高的检测灵敏度； n着色探伤不用设备，不用水电，特别适用于现场检验； n检验不受工件几何形状和缺陷方向的影响。 山东特检院工程中心 渗透探伤的局限性渗透探伤的局限性 n只能检测表面开口缺陷（堵塞时也不能检出） n单个工件检测效率低，成本高； n检验缺陷重复性不好； n污染较重。 山东特检院工程中心 渗透探伤的分类渗透探伤的分类 n渗透液中所含染料成份分类 n荧光渗透探伤法、着色

27、渗透探伤法和荧光着色渗透探伤 法 n渗透液去除方法分类 n水洗型 渗透液内含有一定量的乳化剂，零件表面多余的 渗透液可直接用水洗掉。 n后乳化型 渗透液中不含乳化剂，零件表面多余的渗透液 在用乳化剂乳化后，才能用水清洗 掉。 n溶剂去除型 渗透液是用有机溶剂擦除清洗掉零件表面多 余的渗透液。 山东特检院工程中心 渗透探伤的分类渗透探伤的分类 n根据渗透探伤灵敏度级别分类 n很低级、低级、中级、高级和超高级 n荧光渗透探伤灵敏度可有五个级别，只有水洗型荧光 渗透探伤灵敏度有很低级 n着色渗透探伤灵敏度等级有很低级、低级和中级三个 级别 荧光法比着色法有较高的检测灵敏度 n根据缺陷是否穿透分类 n

28、表面渗透探伤 n检漏渗透探伤 山东特检院工程中心 渗透探伤的操作程序渗透探伤的操作程序 n水洗型 n后乳化型 n溶剂去除型 山东特检院工程中心 各种渗透探伤方法优缺点各种渗透探伤方法优缺点 n着色渗透探伤法 n着色渗透探伤日光、无需电源 n水洗型着色渗透法粗糙表面、操作简便、成本低， 但灵敏度较低。水基不能接触油类的特殊零件，灵 敏度低； n后乳化型着色中等灵敏度、适宜检查较精密零件； n溶剂去除型着色应用广、操作简便、适宜于大型零 件的局部检查。成本较高、不适用于大批量零件的检 查。 山东特检院工程中心 各种渗透探伤方法优缺点各种渗透探伤方法优缺点 n荧光渗透探伤法 n需要配备黑光灯和暗室

29、n水洗型成本低、易于水洗、检查速度快、适用于表面较粗糙零 件，带有螺纹、键槽的零件及大批量的小零件，灵敏度较低，宽 而浅的缺陷易漏检，光洁度高的零件重复检查效果差。 n后乳化型具有极明亮的荧光、细小缺陷检验灵敏度高，能检宽 而浅的缺陷，重复检验效果好，戌本较高，不适用表面粗糙的零 件； n溶剂去除型适用局部检查，重复检查效果好，但成本较高，不 适用于表面粗糙的零件检查。 山东特检院工程中心 化学基础化学基础 n表面张力 n存在于液体表面，使液体表面收缩的力称为液体的表 面张力。 n表面张力系数 n液体的表面张力通常以表面张力系数表示，它是任一 单位长度上的表面张力。 山东特检院工程中心 表面张

30、力表面张力 nF=mg=L 山东特检院工程中心 润湿、接触角润湿、接触角 n固体表面气体被液体取代或固体表面的一种液体被另一种 液体取代的现象称为润湿 n接触角是指指液/固界面与包含液体的气/液界面切线的夹 角 rL rSrSL 气体 固体 液滴 cos LSLS rrr 山东特检院工程中心 毛细现象毛细现象 n润湿液体在毛细管中呈凹 面并且上升，不润湿液体 在毛细管中呈凸面并且下 降的现象称为毛细现象。 n能够发生毛细现象的管子 称为毛细管。 山东特检院工程中心 润湿液体毛细现象的过程润湿液体毛细现象的过程 n毛细管插在润湿液体中，由于润湿作用，靠近管壁的液面 会上升，形成表面凹下，从而扩大

31、了液体表面； n在弯曲液面的附加压强作用下（表面张力作用），液体表 面向上收缩，而又成为平面； n随后，润湿作用又起主导作用，靠近管壁的液面又向上升 ，重新形成表面凹下，而附加压强又使其收缩成平面； n如此循环，使毛细管的液面逐渐上升，一直到附加压强的 作用力与毛细管内升高的液柱重量相等时，达到平衡，才 停止上升。 山东特检院工程中心 润湿液体在毛细管中上升高度润湿液体在毛细管中上升高度 n弯曲液面的附加压力 n液柱的重量 n高度公式 n润湿现象能综合反映液体表面张力和接触角两种物理指标 ,同时也表示 液体渗透能力的好坏 rF2cos 1 dghrF 2 2 rdg h cos2 山东特检院工

32、程中心 乳化现象和乳化剂乳化现象和乳化剂 n由于表面活性剂的作用使本来 不能混合到一块的两种液体能 够混合在一起的现象称为乳化 现象 n具有乳化作用的表面活性剂称 乳化剂。 n外相为水，内相为油的乳状液 叫做水包油型的乳状液，以 o/w 表示，反之油包水w/o 山东特检院工程中心 渗透探伤中吸附现象渗透探伤中吸附现象 n物质自一相内部富集于界面的现象为吸附现象。 n显象过程中，显象剂粉末吸附从缺陷中回渗的渗透液，从 而形成缺陷显示。 山东特检院工程中心 表面活性剂的亲水性表面活性剂的亲水性 n表面活性剂是否易溶于水，即亲 水性大小 n非离子性表面活性剂的亲水性， 用亲憎平衡值H.L.B表示。H

33、.L.B 值越高，亲水性越强 n几种成份的非离子型表面活性剂 混合后，H.L.B的计算： 5 100 表面活性剂的分子量 亲水基部分的分子量 HLB zyx czbyax HLB 山东特检院工程中心 渗透特性渗透特性 n渗透过程是缺陷处渗透液附着层的推斥力和渗 透液表面张力共同作用的结果 n静态渗透参量 n渗透液在表面开口缺陷中上升高度与渗透液表 面张力及渗透液接触角直接相关，表征着渗透 液渗入缺陷的能力。 n动态渗透参量 cosSPP /cosKPP 山东特检院工程中心 光学基础光学基础 n光致发光（荧光、磷光） n许多原来在白光下不发光的物质，在紫外线等辐射源 的作用下，能够发生，这种现象

34、叫光致发光 n照度 n指被照射物单位面积上所接受的光通量。 山东特检院工程中心 光学基础光学基础 n显象 n利用显象剂吸附从缺陷中回渗到受检零件表面的渗透 液，形成一个肉眼可见的缺陷显示。 n显象剂的功能 n吸附足量的从缺陷中回渗到零件表面的渗透液； n通过毛细作用将渗透液在零件表面横向扩展，使缺陷 轮廓图形的显示扩大到足以用肉眼可见 山东特检院工程中心 光学基础光学基础 n裂纹的检测出能力 n裂纹检出能力表征相对于背景及外部光等条件，裂纹缺陷内的渗透 液能形成可用肉眼直接观察裂纹缺陷显示的能力 n不同的渗透液，裂纹检出能力是不同的，可使用带裂纹的试块进行 灵敏度试验测定；利用中间开槽的铝合金

35、淬火试块（A型试块），可 以确定两种不同渗透液的裂纹检出能力的高低 n利用不同尺寸的裂纹试块，黄铜板镀铬裂试块（C型试块）可能确定 渗透液裂纹检出能力的不同等级。鉴别各类渗透探伤剂性能和确定 灵敏度等级。 山东特检院工程中心 渗透液渗透液 n渗透液的分类 n按溶解染料的基本溶剂分类 n按多余渗透液的去除方法分类 n按染料成份分类 n按灵敏度水平分类 n按与受检材料的相容性分类 山东特检院工程中心 渗透液的综合性能渗透液的综合性能 n渗透力强，容易渗入零件的表面缺陷 n荧光渗透液应具有鲜明的荧光，着色渗透液应具有鲜艳的色泽 n清洗性好，容易从零件表面清洗掉 n润湿显象剂的性能好 n无腐蚀 n稳定

36、性好 n毒性小 n低氯低氟低硫等特殊要求 山东特检院工程中心 着色渗透液着色渗透液 n水洗型着色渗透液 n后乳化型着色渗透液 n溶剂去除型着色渗透液 山东特检院工程中心 荧光渗透液荧光渗透液 n水洗型荧光渗透液 n后乳化型荧光渗透液 n溶剂去除型荧光渗透液 山东特检院工程中心 乳化剂和溶剂去除剂乳化剂和溶剂去除剂 n乳化剂以表面活性剂为主体，还添加其它溶剂 n亲水性乳化剂应该用水稀释后使用，亲油型乳化剂应该不 加水直接使用 n用来去除零件表面多余渗透液的溶剂叫去除剂。 n采用溶剂去除零件表面多余渗透剂时，溶剂主要是溶 解渗透剂，便于清除，没有乳化作用 山东特检院工程中心 显象剂显象剂 n干式显

37、象剂 n干粉显象剂只吸附在缺陷部位，即使经过一段时间后，缺陷轮廓 也不散开，仍能显示出清晰的图象，所以干粉显象剂可以分开显 示出互相接近的缺陷，其分辨率较高 n湿式显象剂 n溶剂悬快浮湿式显象剂快干式显象剂 n快干式显象剂显象灵敏度高 n溶剂易于挥发，能大量吸热，由于显象剂的吸附是一个放热过程 ，所以有机溶剂的迅速挥发并带走大量热量，能促进显象剂对缺 陷中回渗的渗透液的吸附，加快了吸附作用，使显象灵敏度得以 提高 山东特检院工程中心 渗透探伤剂系统渗透探伤剂系统 n同族组 n指完成一个特定的渗透探伤全部检验过程所必须的由 渗透液、乳化剂、去除剂和显像剂所构成的渗透探伤 系统，必须采用同一厂家提

38、供的同族组的产品，不同 族组的产品不能混用。 n如果不同族组，就可能出现渗透液、乳化剂、去除剂 和显象剂等材料，虽然各自都符合技术要求，但由于 它们之间不相容，最终可能导致渗透探伤无法进行 山东特检院工程中心 渗透探伤系统的选用原则渗透探伤系统的选用原则 n在满足同族组前提下，首先考虑探伤所需的灵敏度和可靠性 n经济性 n疲劳裂纹、磨削裂纹或其它细微裂纹的检查，宜选用后乳化型荧炮渗 透探伤系统； n大零件的局部检查，宜选用溶剂去除型荧光渗透探伤剂系统或溶剂去 除型着色渗透剂系统 n表面光洁的零件，宜选用后乳化型荧光渗透探伤剂系统； n表面粗糙的零件，宜选用水洗型荧光渗透探伤剂系统 山东特检院工

39、程中心 渗透探伤操作渗透探伤操作 n基本方法 n水洗型荧光渗透探伤法 n水洗型着色渗透探伤法 n后乳化型荧光渗透探伤法 n后乳化型着色渗透探伤法 n溶剂去除型荧光渗透探伤法 n溶剂去除型着色渗透探伤法 山东特检院工程中心 渗透探伤操作渗透探伤操作 n基本步骤 n表面准备和预清洗 n渗透 n去除 n干燥 n显象 n检验 山东特检院工程中心 渗透探伤方法选择渗透探伤方法选择 n渗透探伤方法的选用原则 n首先考虑检测灵敏度的要求，同时应考虑零件的批量 大小、表面状况和几何形状，还应考虑检验场所的水 源、气源、电源和检验费用等 n以缺陷为对象：浅缺陷、浅而宽的缺陷宜选用后乳化 荧光液+非水基湿式显象渗

40、透探伤法；缺陷靠近或聚集 ，需观察缺陷表面形状，宜选用后乳化荧光液+干式显 象渗透探伤法 n选用时机上，一般在最终成品上进行渗透探伤 山东特检院工程中心 缺陷的评定缺陷的评定 n相关痕迹 n非相关痕迹 n伪缺陷痕迹 n缺陷的评定 n记录和报告 山东特检院工程中心 试块和试片试块和试片 n铝合金淬火试块(A型试块） n适用于两种不同的渗透探伤剂在互不污染的情况下进 行灵敏度的对比试验，也适用于同一种渗透探伤剂的 某一不同操作工序的灵敏度对比 n不锈钢镀铬辐射状裂纹试块（B型试块） n主要用于校验操作方法和工艺系统灵敏度 n黄铜板镀铬裂纹试块（C型试块） n主要用于鉴别各类渗透探伤剂性能和确定灵敏

41、度等级 山东特检院工程中心 定义：就是使导电试件 内部发生涡电流（又称 涡流），并通过测量涡 流变化量进行检测缺陷 ，材质检验和形状尺寸 的检验，此方法称涡流 检测。 可用于检测折叠、裂纹 、孔洞和夹杂等缺陷； 测量非铁磁性材料上非 导电涂层的厚度，或者 铁磁性材料上非铁磁性 覆盖层的厚度等。 山东特检院工程中心 当载有交变电流的线圈接近被检工件时， 材料表面与近表面会感应出涡流，其大小、 相位和流动轨迹与被检工件的电磁特性和 缺陷等因素有关，涡流产生的磁场作用会 使线圈阻抗发生变化，测定线圈阻抗即可 获得被检工件物理、结构和冶金状态等信 息。 省特检院科技开发研究中心 f eII 0 电流密度从表面至中心的变化规律为: 省特检院科技开发研究中心 f 1 37. 0 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 一般的涡流检测仪主要由振荡器、探头、信号输 出电路、放大器、信号处理器、显示器、电源等部分 组成 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 山东特检院工程中心 n（10）不需接触工件也不用耦合介质，所以可以进行高温 在线检测 山东特检院工程中心 (Acoustic Emission, 简 称AE) 山东特检院工程中心 n声发射检测的主要目的声发射检测的主要目的： n确定声发射源的部位； n分析声发射源的性质； n确定声发射发生的时间或载荷