渗透检测试块20170622

1、1 5 渗透检测设备 渗透探伤装置般可分为四类，即固定式、便携式、自动化 及专业化渗透探伤装置。 1 1便携式渗透探伤装置便携式渗透探伤装置压力喷罐压力喷罐 在无固定式探伤设备或对大型工件进行局部探伤时，可采用 便携式渗透探伤装置。该装置是一个装有渗透探伤剂及各类工具 的箱子。因其体积小、重量轻、便于携带，故适用于现场探伤。 喷罐的外壳一般采用可锻铸铁板卷焊或铝合金拉制而成。喷 罐内封装检测试剂和一定比例的气雾剂。气雾剂常为乙烷或氟利 昂等，在其液态下装入罐内，常温下气化从而在罐内形成高压。 使用时用手压下喷罐头部的阀门，检测试剂就会成雾状从喷 嘴内喷出。 喷罐内的压力随温度的上升而增大，温度

2、越高压力越大，因 此在使用和存贮时，应使喷罐远离热源，以免发生爆炸或火灾。 2 5 渗透检测设备 3 便携式渗透检测装置 5 渗透检测设备 4 2.2.固定式渗透探伤装置固定式渗透探伤装置 除了便携式的压力喷罐以外，根据被检零部件的大小、 数量及现场情况等，将渗透检测试剂组装到各种槽子中，分 别排列成“一”形、“U”形、“L”形等。 我们把这些渗透检测所用的各种槽子组成的装置成为整 体探伤装置或分立探伤装置。 固定式渗透探伤装置包括渗透槽、乳化槽、清洗槽、干 燥箱、显象槽及检查台等组成。 整体型探伤装置适用于小型工件的探伤； 分离型探伤装置适用于大型工件的检测。 5 渗透检测设备 5 5 渗透

3、检测设备 6 5 渗透检测设备 7 整体式渗透检测装置实例整体式渗透检测装置实例 5 渗透检测设备 8 分立式渗透检测装置实例分立式渗透检测装置实例 5 渗透检测设备 9 分立式渗透检测装置实例分立式渗透检测装置实例 5 渗透检测设备 10 1. 白光灯白光灯 白光灯是着色渗透检测必备的照明装置。白光灯是着色渗透检测必备的照明装置。 常用的有白炽灯、日光灯、高压水银灯等。常用的有白炽灯、日光灯、高压水银灯等。 着色渗透检测所用白光灯，着色渗透检测所用白光灯， 被检工件表面上的白光照度应不低于被检工件表面上的白光照度应不低于1000 lx； 现场便携现场便携500Lx。 500lx 相当于相当于

4、80W日光灯在日光灯在1m处的照度！处的照度！ 5 渗透检测设备 11 2. 黑光灯黑光灯 黑光灯是荧光渗透检测必备的照明装置黑光灯是荧光渗透检测必备的照明装置, 荧光渗透荧光渗透 检测所用黑光灯的波长为检测所用黑光灯的波长为320-400nm, 峰值波长峰值波长 为为365nm，距黑光灯滤光片，距黑光灯滤光片380 mm处的黑光辐处的黑光辐 射照度应不低于射照度应不低于1000 W/cm2。 用于自显像工艺的黑光灯，距黑光灯滤光片用于自显像工艺的黑光灯，距黑光灯滤光片160 mm处的黑光辐射照度应不低于处的黑光辐射照度应不低于3000 W/cm2。 5 渗透检测设备 12 便携式黑光灯 13

5、 (1) 黑光灯的结构黑光灯的结构 （指水银石英灯，对（指水银石英灯，对LED的不适用）的不适用） 结构：结构： 黑光灯由高压水银蒸气弧光灯、紫外线滤光片（或称黑光滤黑光灯由高压水银蒸气弧光灯、紫外线滤光片（或称黑光滤 光片）和镇流器所组成。光片）和镇流器所组成。 黑光灯灯内的石英内管充有水银和氖气黑光灯灯内的石英内管充有水银和氖气,管内有二个主电极，管内有二个主电极， 一个辅助电极一个辅助电极,辅助电极与其中一个主电极靠得很近。辅助电极与其中一个主电极靠得很近。 工作过程：工作过程： 开始通电开始通电,主电极与辅助电极首先通过氖气产生电极放电主电极与辅助电极首先通过氖气产生电极放电,由由 于

6、限流电阻的作用于限流电阻的作用,使放电电流相当小，但却足以使管内的水使放电电流相当小，但却足以使管内的水 银蒸发。银蒸发。 由于水银蒸发由于水银蒸发,导致两主电极之间产生电弧放电导致两主电极之间产生电弧放电,这就表示黑这就表示黑 光灯已开始点燃光灯已开始点燃,但这时放电电压不稳定但这时放电电压不稳定,经经510min后后,电压电压 才能稳定。才能稳定。 5 渗透检测设备 14 高压水银蒸气弧光灯的结构高压水银蒸气弧光灯的结构 5 渗透检测设备 15 使用黑光灯时应注意的事项使用黑光灯时应注意的事项 (a) 使用时使用时,应尽量减少不必要的开关次数。应尽量减少不必要的开关次数。 # 黑光灯点燃并

7、稳定工作后黑光灯点燃并稳定工作后,石英内管中的水银蒸气压力很石英内管中的水银蒸气压力很 高高, # 该状态下关闭电源该状态下关闭电源,则在断电的瞬间则在断电的瞬间,镇流器上产生一个阻镇流器上产生一个阻 止电流减少的反电动势，止电流减少的反电动势， # 这个反电动势加到电源的电压上这个反电动势加到电源的电压上,使两主电极之间的电压使两主电极之间的电压 高于电源电压，高于电源电压， # 由于此时管内水银蒸气压力很高，会造成高压水银蒸气弧由于此时管内水银蒸气压力很高，会造成高压水银蒸气弧 光灯处于瞬时击穿状态光灯处于瞬时击穿状态,从而减少灯的使用寿命。从而减少灯的使用寿命。 注注1：每断电一次：每断

8、电一次,灯的寿命大约缩短灯的寿命大约缩短3个小时个小时, 注注2：通常每个班只开关一次，即黑光灯开启后：通常每个班只开关一次，即黑光灯开启后,直到本班不再直到本班不再 使用时才关闭掉。使用时才关闭掉。 5 渗透检测设备 16 (b) 使用过程中使用过程中,黑光灯黑光辐照度会不断降低黑光灯黑光辐照度会不断降低,或出现强或出现强 度变化的情况度变化的情况,为保证检测灵敏度为保证检测灵敏度,必须对黑光灯进行必须对黑光灯进行 定期的校验。定期的校验。 (c) 黑光灯本身的质量差异。不同的黑光灯，其输出功黑光灯本身的质量差异。不同的黑光灯，其输出功 率可能不相同，即使同一制造厂所生产的黑光灯，其率可能不

9、相同，即使同一制造厂所生产的黑光灯，其 输出功率也可能各不相同，输出功率也可能各不相同， # 两个灯泡本身的输出功率之差可高达两个灯泡本身的输出功率之差可高达50。 (d) 黑光灯所输出的功率与所施加的电压成正比黑光灯所输出的功率与所施加的电压成正比, # 额定电压为额定电压为100伏的灯泡在伏的灯泡在120伏时可得到理想的输伏时可得到理想的输 出功率出功率, # 电压下降至电压下降至105伏时伏时,输出功率下降约输出功率下降约20。 5 渗透检测设备 17 (e) 随着使用时间不断增加随着使用时间不断增加,黑光灯输出功率不断降低黑光灯输出功率不断降低,黑黑 光灯在接近寿命时光灯在接近寿命时,

10、输出功率可能下降至新灯的输出功率可能下降至新灯的25。 使用寿命是制造厂标定使用寿命是制造厂标定,实际使用时实际使用时,由于开关次数的由于开关次数的 增加会大大降低黑光灯的使用寿命，增加会大大降低黑光灯的使用寿命， 灯泡装在灯罩和滤光片中，散热条件差，使实际使灯泡装在灯罩和滤光片中，散热条件差，使实际使 用寿命降低。用寿命降低。 (f) 黑光灯上集积的灰尘将严重地降低黑光灯的输出功率。黑光灯上集积的灰尘将严重地降低黑光灯的输出功率。 灰尘积聚严重时灰尘积聚严重时,会使输出功率降低一半。会使输出功率降低一半。 (g) 黑光灯的使用电压超过额定电压时黑光灯的使用电压超过额定电压时,寿命会下降。寿命

11、会下降。 例如额定电压例如额定电压110伏的黑光灯，电压增加到伏的黑光灯，电压增加到125 130伏时伏时,每点燃一小时每点燃一小时,寿命会减少寿命会减少48小时。小时。 5 渗透检测设备 18 美国美国SPECSPEC公司公司-OPTIMAXTM365-OPTIMAXTM365 筒式筒式LED LED 黑光灯黑光灯/ /白光灯白光灯 筒式筒式LEDLED黑光灯（白光灯）特别适合零件内孔、容器及管道内黑光灯（白光灯）特别适合零件内孔、容器及管道内 壁的荧光渗透检测（着色渗透检测）。壁的荧光渗透检测（着色渗透检测）。（没有那些麻烦的注意事（没有那些麻烦的注意事 项！）项！） 筒式筒式LED LE

12、D 黑光灯黑光灯 19 LED黑光灯黑光灯 国产面光源黑光灯国产面光源黑光灯-UVL-1型多点黑光源（型多点黑光源（LED矩阵），矩阵）， 近似面光近似面光 源，适合各种状态的荧光渗透检测。源，适合各种状态的荧光渗透检测。 20 5.5 试块 5.5.1 5.5.1 试块（件）作用及其种类试块（件）作用及其种类 定义：试块是指带有人工缺陷或自然缺陷的器件定义：试块是指带有人工缺陷或自然缺陷的器件, ,又称灵敏度试块。又称灵敏度试块。 灵敏度试块：用于衡量渗透检测灵敏度的器材。灵敏度试块：用于衡量渗透检测灵敏度的器材。 渗透检测灵敏度：指在工件或试块表面上发现微细裂纹的能力。渗透检测灵敏度：指在

13、工件或试块表面上发现微细裂纹的能力。 试块作用：试块作用： 灵敏度试验：用于评价所使用的渗透检测系统和工艺的灵敏灵敏度试验：用于评价所使用的渗透检测系统和工艺的灵敏 度及其渗透液的等级。度及其渗透液的等级。 工艺性试验：用以确定渗透检测的工艺参数工艺性试验：用以确定渗透检测的工艺参数, ,如渗透时间、温如渗透时间、温 度，乳化时间、温度，干燥时间、温度等。度，乳化时间、温度，干燥时间、温度等。 渗透检测系统的比较试验渗透检测系统的比较试验: : 在给定的检测条件下在给定的检测条件下, ,通过使用不通过使用不 同类型的检测剂和工艺的比较同类型的检测剂和工艺的比较, ,以确定不同渗透检测系统的相对

14、优以确定不同渗透检测系统的相对优 劣。劣。 21 试块种类：试块种类： 铝合金淬火裂纹试块（铝合金淬火裂纹试块（A A型试块）型试块） 不锈钢镀铬裂纹试块（不锈钢镀铬裂纹试块（B B型试块）型试块） 黄铜板镀镍铬裂纹试块（黄铜板镀镍铬裂纹试块（C C型试块）型试块） 复合型试块、自然缺陷试件等。复合型试块、自然缺陷试件等。 注：每种试块或试片均有其优缺点注：每种试块或试片均有其优缺点, , 21 5.5 试块 22 22 5.5.2 5.5.2 铝合金淬火裂纹试块铝合金淬火裂纹试块-A-A型试块型试块 (1) 型试块型试块 铝合金淬火裂纹试块也称型试块铝合金淬火裂纹试块也称型试块, 其形状和尺

15、寸如图所示。其形状和尺寸如图所示。 该试块可用于渗透检测剂的性能测试与探伤灵敏度比较。该试块可用于渗透检测剂的性能测试与探伤灵敏度比较。 制作步骤如下：制作步骤如下： 从从810mm厚的铝合金板材厚的铝合金板材(材料材料:LY12)截取一块截取一块 50mm85mm的的 试块毛坯磨光，取料时使试块毛坯磨光，取料时使85mm长度方向沿着板材的轧制方向长度方向沿着板材的轧制方向, 然后把试块放在支架上然后把试块放在支架上, 用气体灯或喷灯加热，用气体灯或喷灯加热， 加热的位置在试块下方正加热的位置在试块下方正 中央，加热至中央，加热至510530时时,调节火焰保温约调节火焰保温约4min， 然后在

16、水中急冷淬火，使试块中部产生宽度和深度不同的淬火裂纹。然后在水中急冷淬火，使试块中部产生宽度和深度不同的淬火裂纹。 最后最后, 沿沿85mm方向的中心位置开一个方向的中心位置开一个2mm1.5mm的矩形槽的矩形槽, 再用硬刷再用硬刷 子清理表面子清理表面,并用溶剂清洗并用溶剂清洗, 一块铝合金淬火裂纹试块制成。一块铝合金淬火裂纹试块制成。 5.5 试块 23 23 一体式铝合金淬火裂纹试块示意图一体式铝合金淬火裂纹试块示意图 5.5 试块 24 24 分体式铝合金淬火裂纹试块示意图分体式铝合金淬火裂纹试块示意图 5.5 试块 25 25 1 1）型试块的优点：制作简单）型试块的优点：制作简单,

17、 , 在同一试块上可提供在同一试块上可提供 各种尺寸的裂纹，且形状类似于自然裂纹。各种尺寸的裂纹，且形状类似于自然裂纹。 2 2）型试块的缺点：所产生的裂纹尺寸不能控制，而）型试块的缺点：所产生的裂纹尺寸不能控制，而 且裂纹的尺寸较大且裂纹的尺寸较大, , 不适于灵敏度渗透检测材料的性不适于灵敏度渗透检测材料的性 能鉴别；能鉴别； 多次使用后多次使用后, ,重现性较差。重现性较差。 型试块经使用后型试块经使用后, , 渗透检测材料会残留在裂纹内渗透检测材料会残留在裂纹内, , 清洗较为困难清洗较为困难, , 重复使用时会影响裂纹的重现性重复使用时会影响裂纹的重现性, , 严严 重时会因为裂纹被

18、堵塞而失效。重时会因为裂纹被堵塞而失效。 因此因此, , 试块经使用后应及时清洗试块经使用后应及时清洗, ,。 5.5 试块 26 # 型的具体清洗方法是：型的具体清洗方法是： * 先将试块表面的显像剂清洗干净先将试块表面的显像剂清洗干净, 用水煮沸半小时用水煮沸半小时, 清清 除缺陷内残留的渗透液除缺陷内残留的渗透液, * 然后在然后在1100C下干燥下干燥15分钟分钟, 使裂纹中的水分蒸发干净，使裂纹中的水分蒸发干净， * 然后浸泡在然后浸泡在50%甲苯和甲苯和50%三氯乙稀混合液中三氯乙稀混合液中,以备下次使用。以备下次使用。 * 另外也可将表面清洗干净的试块，置于丙酮中浸泡另外也可将表

19、面清洗干净的试块，置于丙酮中浸泡24小时以上小时以上,干燥后放在干燥后放在 干燥器中保存备用。干燥器中保存备用。 应当指出应当指出:虽然有多种清洗方法虽然有多种清洗方法,但效果都不能令人满意。但效果都不能令人满意。 在一般情况下在一般情况下,铝合金淬火裂纹试块的使用次数不多于铝合金淬火裂纹试块的使用次数不多于3次次, 因为在大气中因为在大气中, 铝表面会氧化。铝表面会氧化。 26 5.5 试块 27 27 5.5.3 5.5.3 不锈钢镀铬裂纹试块不锈钢镀铬裂纹试块-B-B型试块型试块 不锈钢镀铬裂纹试块又称型试块。不锈钢镀铬裂纹试块又称型试块。 型试块主要用于校验操作方法与工艺系统的灵敏度。

20、型试块主要用于校验操作方法与工艺系统的灵敏度。 型试块不象型试块不象A A型试块可分成两半进行比较试验型试块可分成两半进行比较试验, , 只能与标准工艺的照片或塑件复制品对照使用。只能与标准工艺的照片或塑件复制品对照使用。 即在型试块上即在型试块上, , 按预先规定的工艺程序进行渗透检测按预先规定的工艺程序进行渗透检测, , 再把实际的显再把实际的显 示图像与标准工艺图像的复制品或照片相比较，从而评定操作方法正确与否示图像与标准工艺图像的复制品或照片相比较，从而评定操作方法正确与否 和确定工艺系统的灵敏度。和确定工艺系统的灵敏度。 型试块有很多种型式，常用的主要有三种。型试块有很多种型式，常用

21、的主要有三种。 一种为三点型试块；一种为三点型试块； 另两种为五点型试块。另两种为五点型试块。 5.5 试块 28 型试块的特点型试块的特点: : 裂纹深度尺寸可控裂纹深度尺寸可控, , 一般最大不超过镀铬层厚度。一般最大不超过镀铬层厚度。 同一试块上具有不同尺寸的裂纹同一试块上具有不同尺寸的裂纹, ,压痕小处的裂纹小。压痕小处的裂纹小。 试块制作工艺简单试块制作工艺简单, ,重复性好重复性好, ,使用方便。使用方便。 由于这种试块检测面没有分开由于这种试块检测面没有分开, ,故：故： 不便于比较不同渗透检测材料的优劣不便于比较不同渗透检测材料的优劣 不便于比较工艺方法灵敏度的优劣。不便于比较

22、工艺方法灵敏度的优劣。 型试块清洗和保存方法同型试块清洗和保存方法同A A型试块。型试块。 28 5.5 试块 29 29 这种试块由单面镀铬的不锈钢制成这种试块由单面镀铬的不锈钢制成, 不锈钢材料可采用不锈钢材料可采用1Cr18Ni9Ti。 推荐的尺寸为推荐的尺寸为100mm25mm4mm， 制作：制作： 先将不锈钢板的单面磨光后镀铬，铬层厚度约先将不锈钢板的单面磨光后镀铬，铬层厚度约25m左右，镀铬后左右，镀铬后 进行退火，以清除电镀层的应力，进行退火，以清除电镀层的应力， 然后在试块的另一面用直径然后在试块的另一面用直径10mm的钢球在布氏硬度机上分别以的钢球在布氏硬度机上分别以 750

23、Kg、1000Kg及及1250Kg打三点硬度打三点硬度, 这样这样,试块镀层上就会形成如图试块镀层上就会形成如图5-17所示的三处辐射状裂纹所示的三处辐射状裂纹, 其中其中 以以750Kg压点处产生的裂纹最小压点处产生的裂纹最小,1250Kg处裂纹最大。处裂纹最大。 试块制造完成后，在镀层面上，形成从大至小、裂纹区直径明显、试块制造完成后，在镀层面上，形成从大至小、裂纹区直径明显、 肉眼不易见的三个辐射状裂纹区。肉眼不易见的三个辐射状裂纹区。 5.5 试块 30 5.5 试块 31 31 不锈钢镀铬裂纹试块示意图不锈钢镀铬裂纹试块示意图 5.5 试块 32 5.5 试块 5.5.4 5.5.4 黄铜板镀镍铬层裂纹试块黄铜板镀镍铬层裂纹试块-C-C型试块型试块 33 33 该试块规格：该试块规格： 根据不同的电