第5章渗透检测与涡流检测2013报告

1、1渗透检测渗透检测21 1、渗透检测的基本原理：工件表面被施涂含有荧光染料、渗透检测的基本原理：工件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，经过一定时间，或着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，经过一定时间，渗透液可以渗进表面开口的缺陷中；经去除工件表面多余渗透液可以渗进表面开口的缺陷中；经去除工件表面多余的渗透液后；再在工件表面施涂显像剂，同样，在毛细管的渗透液后；再在工件表面施涂显像剂，同样，在毛细管作用下，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗作用下，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显像剂中；在一定的光源下（紫外线光或白光），缺陷到显像剂中；在一定的光源

2、下（紫外线光或白光），缺陷处的渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而处的渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而探测出缺陷的形貌及分布状态。探测出缺陷的形貌及分布状态。如图如图1、简述渗透探伤的基本原理。、简述渗透探伤的基本原理。 答答:渗透探伤的基本原理是利用毛渗透探伤的基本原理是利用毛细管现象使渗透液渗入表面开口细管现象使渗透液渗入表面开口缺陷缺陷,经清洗使表面上多余渗透剂经清洗使表面上多余渗透剂去除去除,而使缺陷中的渗透剂保留而使缺陷中的渗透剂保留,再再利用显像剂的毛细管作用吸附出利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中的余留渗透剂缺陷中的余留渗透剂,而达到检验而达到检验缺陷的目

3、的。缺陷的目的。3液体渗透探伤是应用物理学上的( )现象实施的，液体表面张力越( )，越容易润湿固体表面，其渗透能力越( )。( 毛细管)，( 小 )，（强）。42 2、渗透检测操作的主要步骤：渗透、清洗、渗透检测操作的主要步骤：渗透、清洗、显像、观察。显像、观察。渗透探伤能检测出的缺陷的最小尺寸，是由探渗透探伤能检测出的缺陷的最小尺寸，是由探伤剂的性能、探伤方法、探伤操作的好坏和工件伤剂的性能、探伤方法、探伤操作的好坏和工件表面的状况等因素决定的，不能一概而论，但一表面的状况等因素决定的，不能一概而论，但一般能将深般能将深0.020.02、宽、宽0.0010.001的缺陷检测出来。的缺陷检测

4、出来。水洗型湿法显示渗透探伤的操作步骤按顺序是：水洗型湿法显示渗透探伤的操作步骤按顺序是：(预清洗预清洗)-(渗透渗透)-(清洗清洗)-(干燥干燥)-(显像显像)-(观察观察)-(后处理后处理)53、渗透检测的分类1）根据渗透液所含染料成分分类可分为荧光法和着色法两大类。2）根据渗透液去除方法分类可分为水洗型、后乳化型和溶剂去除型三大类。63 3）按以上分类方法，可组合成一些常用的渗透探伤方法：）按以上分类方法，可组合成一些常用的渗透探伤方法：1.着色渗透探伤法着色渗透探伤法 2.荧光渗透探伤法荧光渗透探伤法 3.水洗型渗透探伤法水洗型渗透探伤法 4.溶剂去除渗透探伤法溶剂去除渗透探伤法 5.

5、干式显象渗透探伤法干式显象渗透探伤法 6.湿式显象渗透探伤法湿式显象渗透探伤法 这种探伤方法使用的渗透液主要是这种探伤方法使用的渗透液主要是颜色深的着色物质，通常由红色染料颜色深的着色物质，通常由红色染料及溶解着色剂的溶剂所组成。及溶解着色剂的溶剂所组成。 这种探伤方法是使用含有荧光物质的渗透剂，经这种探伤方法是使用含有荧光物质的渗透剂，经清洗后保留在缺陷中的渗透液被显象剂吸附出来。清洗后保留在缺陷中的渗透液被显象剂吸附出来。用紫外光源照射，使荧光物质产生波长较长的可用紫外光源照射，使荧光物质产生波长较长的可见光，在暗室中对照射后的工件表面进行观察，见光，在暗室中对照射后的工件表面进行观察，通

6、过显现的荧光图象来判断缺陷的大小、位置及通过显现的荧光图象来判断缺陷的大小、位置及形态。形态。 这种探伤方法以水为清洗剂，渗透剂以水为这种探伤方法以水为清洗剂，渗透剂以水为溶剂，或者在渗透剂中加有乳化剂，使非水溶剂，或者在渗透剂中加有乳化剂，使非水溶性的渗透剂发生乳化作用而具有水溶性。溶性的渗透剂发生乳化作用而具有水溶性。 由于清洗使用的溶剂主要是各种有机物，它由于清洗使用的溶剂主要是各种有机物，它们具有较小的表面张力系数，对固体表面有们具有较小的表面张力系数，对固体表面有很好的润湿作用，因此有很强的渗透能力。很好的润湿作用，因此有很强的渗透能力。 这种探伤法主要用于荧光渗透剂，用经干燥这种探

7、伤法主要用于荧光渗透剂，用经干燥后的细颗粒干粉可获得很薄的粉膜，对荧光后的细颗粒干粉可获得很薄的粉膜，对荧光显象有利，可提高探伤灵敏度。显象有利，可提高探伤灵敏度。 湿式显象剂是在具有高挥发性的有机溶剂中湿式显象剂是在具有高挥发性的有机溶剂中加入起吸附作用的白色粉末配制而成，这些加入起吸附作用的白色粉末配制而成，这些白色粉末并不溶解于有机溶剂中，而是呈悬白色粉末并不溶解于有机溶剂中，而是呈悬浮状态，使用时必须摇晃均匀。为改善显象浮状态，使用时必须摇晃均匀。为改善显象剂的性能，还要加入一些增加粘度的成分剂的性能，还要加入一些增加粘度的成分. 常常采用吹风机进行热风烘吹以加快干燥。常常采用吹风机进

8、行热风烘吹以加快干燥。75 5、渗透检测工艺要点、渗透检测工艺要点1 1）不同渗透探伤方法的操作程序）不同渗透探伤方法的操作程序见图见图82)2)各种渗透探伤方法的优缺点和应用选择各种渗透探伤方法的优缺点和应用选择 着色法只需在白光或日光下进行，在没有电源的场着色法只需在白光或日光下进行，在没有电源的场合下也能工作。荧光法需要配备黑光灯和暗室，无法在没合下也能工作。荧光法需要配备黑光灯和暗室，无法在没有电源及暗室的场合下工作。有电源及暗室的场合下工作。 水洗着色法适用于检测表面粗糙的零件，操作简便，水洗着色法适用于检测表面粗糙的零件，操作简便，成本较低。该方法灵敏度较低，不易发现微细缺陷。水基

9、成本较低。该方法灵敏度较低，不易发现微细缺陷。水基渗透着色法适用于检测不能接触油类的特殊零件，但灵敏渗透着色法适用于检测不能接触油类的特殊零件，但灵敏度很低。度很低。 后乳化型着色法具有较高灵敏度，适宜检测较精密后乳化型着色法具有较高灵敏度，适宜检测较精密零件，但对螺栓、有孔、槽零件，以及表面粗糙零件不适零件，但对螺栓、有孔、槽零件，以及表面粗糙零件不适用。用。 溶剂去除型着色法应用较广，特别是使用喷灌，可溶剂去除型着色法应用较广，特别是使用喷灌，可简化操作，适宜大型零件的局部检测。简化操作，适宜大型零件的局部检测。93 3）渗透探伤操作注意事项：）渗透探伤操作注意事项：A A、预处理时，要在

10、工件表面上造成充分的、预处理时，要在工件表面上造成充分的湿润湿润条件，以条件，以便在探伤面上能形成渗透液的薄膜。要充分除去工件表面便在探伤面上能形成渗透液的薄膜。要充分除去工件表面油脂、涂料、锈蚀和水等影响渗透液渗透的障碍物。油脂、涂料、锈蚀和水等影响渗透液渗透的障碍物。B B、要根据渗透液的种类，工件的材质、预计缺陷种类和、要根据渗透液的种类，工件的材质、预计缺陷种类和大小以及渗透时的温度等因素来考虑确定适当的渗透时间。大小以及渗透时的温度等因素来考虑确定适当的渗透时间。正常的渗透温度范围为正常的渗透温度范围为1515C C5050C C，渗透时间不得少于，渗透时间不得少于1010分钟。分钟

11、。C C、清洗时，只需去除附着在工件表面的渗透液，不要过、清洗时，只需去除附着在工件表面的渗透液，不要过度清洗，不要使在缺陷中的渗透液流出。采用溶剂清洗时，度清洗，不要使在缺陷中的渗透液流出。采用溶剂清洗时，只能用蘸有溶剂的布或纸檫洗，且应沿一个方向檫拭，不只能用蘸有溶剂的布或纸檫洗，且应沿一个方向檫拭，不得往复檫拭，不得用清洗剂直接冲洗。得往复檫拭，不得用清洗剂直接冲洗。106 6、渗透检测的特点、渗透检测的特点1 1）除了疏松多孔性材料外任何种类的材料，如钢铁、有）除了疏松多孔性材料外任何种类的材料，如钢铁、有色金属、陶瓷和塑料等材料的表面开口缺陷都可以用渗透探色金属、陶瓷和塑料等材料的表

12、面开口缺陷都可以用渗透探伤。伤。2 2）形状复杂的部件也可用渗透探伤，并一次操作就可大）形状复杂的部件也可用渗透探伤，并一次操作就可大致做到全面检测。致做到全面检测。3 3）同时存在几个方向的缺陷，一次探伤操作就可完成检）同时存在几个方向的缺陷，一次探伤操作就可完成检测，形状复杂的缺陷，也很容易观察显示痕迹。测，形状复杂的缺陷，也很容易观察显示痕迹。4 4）不需要大型的设备，携带式喷灌着色渗透探伤，不需）不需要大型的设备，携带式喷灌着色渗透探伤，不需要水、电，十分便于现场检测使用。要水、电，十分便于现场检测使用。5 5）工件表面光洁度影响大，探伤结果往往容易受操作人）工件表面光洁度影响大，探伤

13、结果往往容易受操作人员技术的影响。员技术的影响。6 6）可以检测出表面张口的缺陷，但对埋藏缺陷或闭合型）可以检测出表面张口的缺陷，但对埋藏缺陷或闭合型的表面缺陷无法检出。的表面缺陷无法检出。7 7）检测程序多，检测速度慢。）检测程序多，检测速度慢。8 8）检测灵敏度比磁粉探伤低。）检测灵敏度比磁粉探伤低。9 9）材料较贵，成本较高。）材料较贵，成本较高。1010）有些材料易燃、有毒。）有些材料易燃、有毒。1112工艺要点（了解）工艺要点（了解）1）预处理极为重要，要去除工件表面油脂、涂层、铁锈和水等。局部检）预处理极为重要，要去除工件表面油脂、涂层、铁锈和水等。局部检测时，清理范围应从检测部位

14、向外扩展测时，清理范围应从检测部位向外扩展25mm.（2）渗透：温度应在）渗透：温度应在100C500C范围内，渗透时间一般不小于范围内，渗透时间一般不小于10分钟。分钟。 施加方法：喷涂、刷涂、浇涂、浸涂。施加方法：喷涂、刷涂、浇涂、浸涂。（3）清洗：沿一个方向清洗不能往复擦拭，防止过清洗和清洗不足。）清洗：沿一个方向清洗不能往复擦拭，防止过清洗和清洗不足。（4)干燥：一般可用热风进行干燥或进行自然干燥，干燥时间通常为干燥：一般可用热风进行干燥或进行自然干燥，干燥时间通常为510分钟。分钟。5）显像：均匀喷涂显象剂，显象时间不少于）显像：均匀喷涂显象剂，显象时间不少于7分钟。分钟。（6）观察

15、：显象剂施加后）观察：显象剂施加后760分钟进行，受检件白光照度分钟进行，受检件白光照度1000Lx。便。便携式设备检测而现场条件所限，可适当降低，但不得低于携式设备检测而现场条件所限，可适当降低，但不得低于500Lx。 （7）试块的应用：）试块的应用：铝合金试块（铝合金试块（A型）型）;JB/T4730-2005将将A、B区域分成独立两块，用于非标区域分成独立两块，用于非标温度下对渗透检测方法做出鉴定，正常情况下检验渗透检测剂能否满足要温度下对渗透检测方法做出鉴定，正常情况下检验渗透检测剂能否满足要求，以及两种渗透检测剂性能比较。求，以及两种渗透检测剂性能比较。镀铬试块（镀铬试块（B型）：型

16、）：JB/T4730-2005规定了规定了3个裂纹区域。主要用于检验渗个裂纹区域。主要用于检验渗透检测剂系统灵敏度及操作工艺正确性。划分灵敏度等级。透检测剂系统灵敏度及操作工艺正确性。划分灵敏度等级。灵敏度等级：灵敏度等级灵敏度等级：灵敏度等级:1级级低灵敏度低灵敏度;2级级中灵敏度中灵敏度;3级级高灵敏度。高灵敏度。用镀铬试块确定。用镀铬试块确定。承压类特种设备承压类特种设备PT应达到应达到3级。级。137、荧光渗透检测和荧光磁粉检测都要使用的黑光灯其发、荧光渗透检测和荧光磁粉检测都要使用的黑光灯其发出紫外光的中心波长是出紫外光的中心波长是(36503650 ) ；8、液体渗透探伤是利用液体

17、的（、液体渗透探伤是利用液体的（毛细毛细）现象实现的，液）现象实现的，液体的渗透能力与液体的表面张力系数有关，一般说来，体的渗透能力与液体的表面张力系数有关，一般说来，（挥发挥发）性能好的液体，其表面张力系数小，在（）性能好的液体，其表面张力系数小，在（高温高温）情况下，以及有（情况下，以及有（杂质杂质）的情况下，液体的表面张力系数）的情况下，液体的表面张力系数也小；也小；9、液体渗透探伤是应用物理学上的、液体渗透探伤是应用物理学上的(毛细管毛细管)现象实施的，现象实施的，液体表面张力越液体表面张力越(小小 )，越容易润湿固体表面，其渗透能力，越容易润湿固体表面，其渗透能力越强；越强；10、水

18、洗型湿法显示渗透探伤的操作步骤按顺序是：、水洗型湿法显示渗透探伤的操作步骤按顺序是：( (预预清洗清洗)-()-(渗透渗透)-()-(清洗清洗)-()-(干燥干燥)-()-(显像显像)-()-(观察观察)-()-(后处理后处理) ) 典型考题典型考题146、试比较、试比较 MT 和和 PT 的优缺点。的优缺点。答答:MT:MT:只适用于铁磁性材料只适用于铁磁性材料, ,一般无毒一般无毒性性, ,可检查表面和近可检查表面和近 表面开口与不开口的表面开口与不开口的缺陷缺陷, ,检测灵敏度与磁化规范检测灵敏度与磁化规范, ,检测方法检测方法, ,被检被检材料的磁特性等关系影响材料的磁特性等关系影响

19、较大较大, ,磁化方向与磁化方向与缺陷方向有关缺陷方向有关, ,并受工件几何形状特性限并受工件几何形状特性限制制, ,操作简单操作简单, ,效率高效率高, ,成本低成本低,PT: ,PT: 适用适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, ,只能检查表面开只能检查表面开口型缺陷口型缺陷, ,不受缺陷方向性和工件几何不受缺陷方向性和工件几何 形形状限制的影响状限制的影响, ,设备器材简单设备器材简单, ,有一定毒性有一定毒性, ,操作简单操作简单, ,效率较低效率较低, ,成本较高成本较高. .15五、涡流检测五、涡流检测 涡流检测是以电磁感应原理为基础的。涡流检测是以电磁感应原理为基

20、础的。当检测线圈通以交变电流当检测线圈通以交变电流,线圈内交变线圈内交变电流的流动将在线圈周围产生一个交电流的流动将在线圈周围产生一个交变磁场变磁场,这种磁场称为这种磁场称为“原磁场原磁场”。把一。把一导体置于原磁场中时导体置于原磁场中时,在导体内将产生在导体内将产生感应电流，这种电流叫做涡流。导体感应电流，这种电流叫做涡流。导体中的电特性中的电特性(如电阻如电阻,磁导率等磁导率等)变化时变化时,将引起涡流的变化，而涡流产生的反将引起涡流的变化，而涡流产生的反作用磁场（称为作用磁场（称为“涡流磁场涡流磁场”）又将）又将使检测线圈的阻抗发生变化。因此，使检测线圈的阻抗发生变化。因此，在工件形状尺

21、寸及探测距离等固定的在工件形状尺寸及探测距离等固定的条件下，通过测定检测线圈阻抗的变条件下，通过测定检测线圈阻抗的变化，可以判断被测工件有无缺陷存在。化，可以判断被测工件有无缺陷存在。 原磁场涡流检测原理示意图涡流检测原理示意图( (一一) )涡流检测原理涡流检测原理16( (二二) )涡流检测特点涡流检测特点1.对导电材料表面和近表面缺陷的检测灵敏度较高；对导电材料表面和近表面缺陷的检测灵敏度较高；2.检测线圈不必与被检材料或工件紧密接触，不需耦合剂，检测线圈不必与被检材料或工件紧密接触，不需耦合剂，检测过程不影响被检材料的性能；检测过程不影响被检材料的性能；3.应用范围广，对影响感生涡流特性的各种物理和工艺因应用范围广，对影响感生涡流特性的各种物理和工艺因素均能实施监测；素均能实施监测；4.在一定条件下，能反映有关裂纹深度的信息；在一定条件下，能反映有关裂纹深度的信息；5.可在高温、薄壁管、