无损探伤-渗透培训

1.无损探伤--浸透检测TonyTao2021.7.10.1浸透检测根底知识1.1浸透探伤定义PenetrantTesting简称PT(Penetrate)浸透探伤是以毛细管作用原理为根底的检查外表开口缺陷的一种常规的无损检测方法。1.2浸透探伤的任务原理和操作步骤任务原理：零件外表被施加含有荧光染料或着色染料的浸透液后，在毛细管作用下，经过一定时间的浸透，浸透液可以渗进外表开口缺陷中；经去除零件外表多余的浸透液和枯燥后；再在零件表面施加显象剂；同样，在毛细管作用下，显象剂将吸引缺陷中的渗透液，即浸透液回渗到显象剂中；在一定的光源下〔黑光或白光〕，缺陷处的浸透液痕迹被显示〔黄绿色荧光或红色〕，从而探测出缺陷的形貌及分布形状。.

操作步骤

见图1-1

.浸透检测可以检查金属、非金属零件或资料的外表开口

缺陷，例如裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠等。

浸透探伤不受零件化学成分限制，不受零件构造限制，

也不受缺陷外形限制。可以检查磁性资料，也可以检查

非磁性资料；可以检查黑色金属，有色金属，也可以检查非金属；可以检查焊接件，铸件，锻件和机加工件；只需求一次探伤，即可把零件外表各个方向及外形的缺陷全部检查出来。

但是，浸透探伤不适用于检查外表是吸收性的零件或资料，例如

粉末冶金零件。

浸透检测的反复性差，污染较严重。

1.3浸透探伤的分类

1根据染料分类：

荧光法、着色法和荧光着色法

.

2根据去除方式分类：

水洗型、后乳化型和溶剂去除型3根据显象方式分类：

干式、湿式、速干式、自显象〔普通分类〕显象剂的种类：干式显象剂、湿式显象剂湿式显象剂包括：水溶式，水悬浮式，溶剂悬浮式〔速干式〕，塑料薄膜式〔干粉悬浮于树脂清漆中〕4各种浸透探伤方法的优缺陷着色法只需在白光或日光下进展，在没有电源的场所下也能工作，荧光法需求配备黑光灯和暗室，无法在没电的场所下任务。水洗型浸透适于检查外表较粗糙的零件〔铸造件、螺拴、齿轮、键槽等〕，操作简便，本钱较低，特别适宜批量零件的浸透检测。而对于水基浸透液可以检查不能接触油类的特殊零件〔液氧容器〕后乳化型浸透适于外表光洁，灵敏度要求高的零件，例如发动机涡轮片，涡轮盘等，特别是后乳化型荧光法配合速干式显象被以为是灵敏度最高的一种浸透方法。.溶剂去除型着色法由于可以运用在没有水和电的场所，因此运用非常广泛，特别是喷罐运用，可简化操作，适用于大型零件的部分检测〔如锅炉、压力容器的焊缝检测等〕，该法本钱较高，不适于大批量零件的浸透检测。

1.4浸透探伤与磁粉探伤和涡流探伤的比较P.7表1-2.2浸透探伤的物理化学根底液体分子间作用力外表张力弯曲液面附加压强毛细管景象2.1分子论2.1.1分子运动论宏观物体由大量分子组成、分子在永不停息地运动、分子间存在相互作用力2.1.2最小能量实际分子动能、分子势能、物体的内能.2.1.3自然界的三种物质形状气态、液态和固态

不同的物质介质相接触，出现界面。普通存在如下几种界面：液－－气界面、固－－气界面、液－－液界面和液－－固界面。人们习惯于把有气相参与组成的相界面叫外表，其他的相界面称界面。因此常称液－－气界面为液体外表，固－－气界面为固体、外表。在液－－气外表，把跟气体接触的液体薄层称为外表层。在液－－固界面，把跟固体接触的液体薄层称附着层。外表层的分子，一方面收到液体内部分子的作用，另一方面受到气体分子的作用。附着层的分子，一方面遭到液体内部分子的作用，另一方面，遭到固体分子的作用。.2.2外表张力和外表张力系数体积一定的几何形体中，球体的外表积最小。因此，一定量的液体从其它外形变为球形时，就伴随着外表积的减小。另外，液膜也有自动收缩的景象。这些都阐明液体外表有收缩到最小面积的趋势。这是液体外表最根本的特性。根据力学知识，液体可以从其它外形变为球形是由于有力的作用。把这种存在于液体外表，使液体外表收缩的力称为液体的外表张力。外表张力普通用外表张力系数表示。外表张力系数α为任一单位长度上的收缩外表的力，也常称为表面张力。它和液体外表相切且垂直于液体边境。它是液体的根本性质之一，以牛顿/米〔N/m〕为单位。一定成分的液体，在一定的温度下有一定的外表张力系数α值。不同的液体，α值是不同的。普通液体的α值随温度上升而下降；少数金属熔融液体〔铜、镉〕的外表张力系数随温度上升而增高。容易挥发的液体，外表张力系数更小，含有杂质的α值也小。.外表张力的产活力理液体分子作用间的作用力液体外表层分子和内部分子相互作用表示图间图2-1。

图2-1液体外表层和内部分子的相互作用.分子作用半径r：分子作用力所能到达的最大间隔，图2-1分子作用球：半径为r的球形作用范围。在图2-1中，MN为液体与气体的分界面，A、B及C为液体中处于不同位置的分子。分子A处于液体内部，分子B靠近液体外表，分子C处于液体外表。分子B距液体外表MN的间隔小于分子作用半径r，分子C距外表MN的间隔为0，即分子作用球只需一半部分在液体内部，而另一半部分在液体之外。在液体之外，分子作用力就是液面上的气体分子对分子B和C的作用力，其大小与液体内分子作用力相比可以忽略不计。在液体内部，分子B、C的分子作用球内的分子，对分子B、C的作用力较大，不能忽略。因此，分子B、C的合力不为零。合力R的方向指向液体内部。分子间隔液面MN间隔越小，合力R就越大。分子A处于液体内部，在液体中有大量的其它分子处于分子A的分子作用球内，这些分子作用于分子A上的引力指向各个不同方向，总体上这些引力是相互抵消的，其合力为零。.

所以，在图2-1中，R1>R2>R3综上所述，每一个到液体外表的间隔小于分子作用半径r的分子，都遭到一个指向液体内部的力的作用，而这些分子组成的外表层，即由外表分子及近外表分子组成的液体外表层，都遭到垂直于液面而且指向液体内部的力的作用。这种作用力就是液体外表层对整个液体施加的压力，其本质是液体分子间的作用力。液体外表越小，遭到这种力作用的分子数目越少，系统的能量相应越低，系统就越稳定。于是液体外表有自行收缩的趋势。另外，处于液体外表的分子，分布比较稀疏，外表分子间存在互相吸引的力，这样，就使得液体外表可以实现自行收缩。这些就是液体外表张力产生的机理。因此，液体分子间的相互作用力是外表张力产生的根本缘由。.外表过剩自在能外表过剩自在能是单位面积外表分子的自在能与单位面积内部分子的自在能的差值。外表张力系数是单位液体方面的过剩自在能，常称为表面过剩自在能，它是将液体外表扩展〔减少〕单位面积，外表张力所作的功。界面张力与界面能正如液体的自在外表具有外表张力与外表能一样，液－－液界面与液－－固界面等两相之间的界面也有类似的界面张力与界面能。对于界面而言，两相之间的化学特点越接近，它们之间的界面张力就越小；界面张力值总是小于两相各自的外表张力之和，这是因为两相之间总会有某些吸附力。同液体的外表张力一样，界面张力也有使其界面自发减少的趋势.2.3润湿景象1润湿〔或不润湿〕景象润湿作用是一种外表及界面过程。普遍而言，外表上的一种流体被另一种流体所取代的过程就是润湿。因此，润湿作用必然涉及三相，而其中至少两相为流体。普通情况下，润湿是指固体外表上的气体被液体取代，有时是一种液体被另一种液体所取代。润湿景象是固体外表构造与性质，固－－液两相分子间相互作用等微观特性的宏观表现。.润湿液体装在容器里，接近容器壁处的液面呈凹面，不润湿液体装容器里，零件容器壁处的液面呈凸面，容器的内径越小，这种现象越显著。见图2-2所示。.

由于水或水溶液是特别常见的取代气体的液体，所以，普通就把能加强水或水溶液取代固体外表空气的物质称为润湿剂。2润湿方程与接触角.图2-3，将一滴液体滴在固体平面上，可有三种界面，即液－－气，固－－气及固－－液界面。与该三种界面一一对应，存在三种界面张力。液－气界面张力实践上是液体的外表张力，它力图使液体外表收缩，用γL表示，固－气界面存在固体与气体的界面张力，它力图使液滴外表铺开，用γS表示，固－液界面存在固体与液体的界面张力，它力图使液滴外表收缩，用γSL表示。

接触角：液－固界面经过液体内部到液－气外表之间的夹角，用θ表示。当液滴停留在固体平面上时，三种界面张力相平衡，它们之间的关系为：此式是润湿的根本公式，常称为润湿方程。

.经变换，可公式变为：3润湿的三种方式和四个等级沾潮湿湿、浸潮湿湿、铺展润湿当θ≤180º时，发生沾潮湿湿；当θ≤90º，发生浸潮湿湿；当θ≤0º，发生铺展润湿。

当接触角θ为0º，即cosθ＝1时，液滴在固体外表接近于薄膜的形状，此情况称为完全润湿。当接触角θ在0º和90º之间，即0<cosθ<1时，液滴在固体外表上成为小于半球形的球冠，这种情况称为润湿。.

当接触角θ在90º和180º之间，即－1<cosθ<0时，液滴在固体外表上成为大于半球形的球冠，这种情况称为不润湿。当接触角θ为180º，即cosθ＝－1时，液滴在固体外表上成为球形，它与固体之间仅有一个接触点，这种情况称为完全不润湿。同一种液体，对不同的固体而言，它能够是润湿的，也能够是不润湿的。在液体中参与外表活性剂，那么液体的外表张力变小，接触角变小，润湿性能提高。润湿景象所反映的润湿性能综合反映了液体的外表张力和接触角两种物理性能目的。.2.4毛细景象2毛细景象〔1〕圆管中的毛细管景象

.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景象，称为毛细管景象。毛细景象并不局限于普通意义上的毛细管，例如两平行板间的夹缝，各种各样的棒、纤维、颗粒堆积物的空隙都是特殊方式的毛细管。2弯曲液面的附加压强由于液体外表张力的存在，弯曲的液面会产生附加的压强。液体的外表张力系数越大，弯曲液面的曲率半径越小，那么产生的附加压强越大。任不测形的弯曲液面下的附加压强的拉普拉斯公式：.3毛细景象中的液面高度毛细管在润湿液体中，由于润湿作用，接近管壁的液面就会上升，构成外表凹下，在弯曲液面的附加压强下，液体外表向上收缩，而构成平面；随后，润湿作用又起主导作用，接近管壁的液面又上升，重新构成外表凹下的弯曲液面，弯曲液面在附加压强的作用下又上升。如此循环，使毛细管的液面逐渐上升，不断到向上的弯曲液面附加压强的作用力与毛细管内升高的液柱分量相等时，达到平衡，才停顿上升。毛细管中上升力F上，为毛细管内壁弯曲液面的附加压强产生的压力：F上＝α·cosθ·2πr..α－液体的外表张力系数，θ－接触角，r－毛细管内壁半径。毛细管中下降力F下，等于液柱的分量：F下＝πr2•d•g•hg－重力加速度，d－液体密度，h－液体在管中上升的高度。液面停顿上升时，上升力与下降力平衡，F上＝F下，即α·cosθ·2πr＝πr2•d•g•h

整理，得

从上式可以看出，毛细管曲率半径越小，管子越细，那么上升高度越高。假设液体不润湿管壁，那么管内液面是下降的凸液面，该弯曲液面.对液体的附加压强是指向液体内部，使管内液面将低于管外液面，所下降的高度同样可用该公式计算。

〔2〕两平行板间的毛细景象

润湿液体在间距很小的两平行板间也会产生毛细景象，如图2-6所示。其上升高度的公式为

.缺陷内液面高度以长a，宽C，深b的狭长细槽作零件上的裂纹模型来分析讨论浸透探伤时浸透液渗入裂纹的毛细景象。裂纹模型如以下图，为开口于零件外表的裂纹，但不穿透。当浸透液施加于有外表开口裂纹的零件外表时，具有足够润湿性能的浸透液将润湿裂纹内外表，裂纹内将构成向液体内凹陷的弯曲液面，并在弯曲凹面上产生指向液体外部〔裂纹〕的附加压强P。裂纹宽度越小，附加压强越大。这个附加压强迫使浸透液向裂纹内浸透的同时，就紧缩裂纹内已被浸透液封锁的气体。.

随着浸透液的不断浸透，裂纹内气体体积将越来越小，而气体的反压强P气将越来越大，直到气体的反压强与液面上的附加压强完全平衡为止。

假设思索零件外部大气压强P0，平衡时有：P＋P0＝P气要使浸透液完全占有裂纹空间，就必需将裂纹内气体完全排除。〔采取一定的措施〕

.浸透探伤中的毛细景象〔1〕浸透与毛细作用浸透过程中，浸透液对受检外表开口缺陷的浸透作用；本质上是液体的毛细作用。例如，浸透液对外表点状缺陷〔如气孔、砂眼等〕的浸透，就类似于浸透液在毛细管内的毛细作用；浸透液对外表条状缺陷〔如裂纹、夹渣和分层等〕的浸透，就类似于浸透液在间距很小的两平行板间的毛细作用。〔2〕显像与毛细作用显象过程中，浸透液从缺陷中回渗到显象剂中构成缺陷显示痕迹，也是由于毛细作用。显像剂通常有两个根本功能：吸附足量的从缺陷中回渗到工件外表的浸透剂经过毛细作用将浸透剂在工件外表横向扩展，放大缺陷显示提供一个可察看的背景.2.5吸附景象1固体外表的吸附〔固－液界面和固－气界面〕吸附：物质自一相内部富集于界面的景象即为吸附景象。吸附景象在各种界面上都可发生。当固体和液体或气体接触时，凡能把液体或气体中的某些成分聚集到固体外表上来的景象，就是固体的吸附景象。能起吸附作用的固体称为吸附剂，例如显象剂粉末、活性碳、硅胶、分子筛等；被吸附在固体外表上的液体或气体称为吸附质。例如显象过程中，显象剂粉末吸附缺陷中回渗的浸透液，显象剂粉末是吸附剂，浸透液是吸附质。用吸附量衡量吸附剂的吸附才干，是指单位质量的吸附剂所吸附的吸附质质量，有时也指吸附剂单位外表积上所吸附质量。吸附量数值越大，吸附剂吸附才干越强。固体被用作吸附剂，是由于固体吸附剂有很大的外表积和很大的比外表。.2液体外表的吸附吸附景象不仅发生在固体外表，还可发生在液体外表〔液－液界面和液－气界面〕。在溶液吸附中〔溶液是吸附剂〕，作为吸附质运用最广的是能降低外表张力和界面张力的外表活性剂。外表活性剂吸附在水外表上〔液－气界面〕上，能降低水外表的外表张力；外表活性剂吸附在油－水界面上，能降低油－水界面的界面张力。3物理吸附和化学吸附按照吸附景象的本质，可将吸附分为物理吸附和化学吸附。.4浸透探伤中的吸附景象

显象过程中显象剂粉末吸附从缺陷中回渗的浸透液，从而构成缺陷显示。此吸附景象属于固体外表〔固－液界面〕的吸附，显象剂粉末是吸附剂，回渗的浸透液是吸附质。显象剂粉末越细，比外表越大，吸附量越多，缺陷显示越明晰。另外，由于吸附为放热过程假设显象剂中含有常温下易挥发的溶剂，当溶剂在显象外表迅速挥发时，能大量吸热，从而促进了显象剂粉末对缺陷中回渗的浸透液的吸附，加快并加剧了吸附显象，可提高显象灵敏度。

自乳化浸透法或后乳化浸透法，外表活性剂被当作乳化剂使用，吸附在浸透液－水界面，降低了界面张力，使零件外表多余的浸透液得以顺利乳化清洗。外表活性剂分子的“两亲〞性质，使其能吸附在油－水界面上，降低油－水界面的界面张力，使乳化清洗顺利进展。

.2.6溶解景象2.6.1溶解景象及溶解度2.6.2浸透剂的浓度2.6.3类似相溶阅历法那么化学构造类似的物质，彼此容易相互溶解；极性类似的物质彼此容易相互溶解。2.6.4浸透检测与溶解度、浓度1着色〔荧光〕强度显象剂中的白色粉末构成毛细管，产生毛细作用，吸附浸透液。但是，吸附上来同样数量的浸透液，有的看得见，有的看不见，这是由于浸透液的着色强度或荧光强度不同所致。.所谓着色强度或荧光强度，实践上是缺陷内被吸附出来的一定数量的浸透液在显象后显示色泽的才干。它与浸透液中着色染料或荧光染料的种类有关，与染料在浸透液中溶解度有关。着色〔荧光〕强度用两种方法来度量，一种是用浸透液的消光值K来度量〔着色〕，另一种是用浸透液的临界厚度来度量。浸透液的消光值越大，着色强度就越大，缺陷显示就越明晰。提高浸透液的浓度，就可增大消光值K。〔对着色液而言〕浸透液的临界厚度，是指被显象剂吸附上来的浸透液，厚度到达某一值时，在添加其厚度，该浸透液的着色〔荧光〕强度不再增加，此时的液层厚度叫做浸透液的临界厚度。可见，临界厚度越小，着色〔荧光〕强度就越大，越有利于缺陷的显示。.2.7外表活性与外表活性剂1外表活性：凡能使溶剂的外表张力降低的性质。2外表活性剂：是这样一种物质，它在参与量很少时，能大大将低溶剂〔普通为水〕外表张力或液－液界面张力，改动体系界面形状，产生润湿、乳化、起泡及加溶等一系列作用，从而到达实践运用的要求。在右图中，曲线1和2为外表活性物质，曲线1为外表活性剂，3为非外表活性物质。外表活性剂的种类浸透检测常用非离子型

.外表活性剂的分子构造外表活性剂分子普通总是由非极性的亲油疏水的碳氢链部分和极性的亲水疏油的基团共同组成的，而且这两部分分处两端，构成不对称的构造。因此，外表活性剂分子是一种两亲分子，具有既亲水又亲油的两亲性质。这种两亲分子能吸附在油水界面上，降低油水界面的界面张力；能吸附在水溶液外表上，降低水溶液的外表张力。外表活性剂的亲水性亲水性大小是外表活性剂的一项非常重要的目的。非离子型外表活性剂的亲水性，可用亲水基的分子量大小来表示，称为亲憎平衡值，即H.L.B值：亲水基部分的分子量100H.L.B=×外表活性剂的分子量5

H.L.B值越高，亲水性越强。.由于经济上及其它一些方面的缘由，工业消费的外表活性剂从来就不能够制备得很纯，其实也没有必要制备得很纯；恰恰相反，外表活性剂中参与另外一种外表活性剂或其它添加剂后，比单一的外表活性剂有更好的效果，而且溶液的物理化学性质也有明显的变化。几种成分的非离子型外表活性剂混合后，其H.L.B值为：

a、b、c－组成混合乳化剂的各外表活性剂的H.L.B值；x、y、z－各外表活性剂的分量。举例计算：P.35分清亲水基和亲油基2.7.3外表活性剂的作用P.35图2-26.2.7.4乳化作用1乳化景象和乳化剂由于外表活性剂的作用使本来不能混合到一块的两种液体〔油水〕可以混合到一同的景象称为乳化景象。具有乳化作用的外表活性剂称乳化剂。2乳化方式乳状液是一种液体分散于另一种不相溶的液体中构成的胶体分散体系，外观常呈乳白色不透明液状。乳状液中以液滴方式存在的那一相称为分散相〔也称内相、不延续相〕，另一相是连成一片的，称为分散介质〔也称外相、延续相〕。常见的乳状液，普通都有一相是水或水溶液，通常称为“水〞相；另一相是与水不相溶的有机相，常称为“油〞相。外相为水内相为油的乳状液叫做水包油型乳状液〔牛奶〕，以O/W表示；外相为油，内相为水的乳状液叫做油包水型乳状液〔原油〕，以W/O表示。3浸透探伤中的乳化景象浸透探伤时，运用后乳化型浸透液，去除零件外表多余的浸透液时，普通运用水包油型乳化剂进展乳化清洗。此时，浸透液是乳化.的对象，由于乳化的目的是要将零件外表多余的浸透液清洗掉，故乳化剂还应有良好的洗涤作用。H.L.B值在11~15范围内的乳化剂，既具有乳化作用，又有洗涤作用，是比较理想的去除剂。2.7.5外表活性剂在溶液中的特性

利用外表活性剂的凝胶景象可提高浸透探伤的灵敏度。“非离子型〞乳化剂与水混合，其粘度随含水量变化，在某一含水量范围内粘度有极大值，此范围称为“凝胶区〞。清洗时，零件外表接触大量的随，乳状液的含水量超越了凝胶区，粘度小而易被水冲走，缺陷缝隙处接触水量少，含水量在凝胶区，形成凝胶，缺陷内的浸透液不易被水冲走，从而提高了探伤灵敏度。

.3浸透探伤的光学根底3.1光的本性3.2发光及光致发光1发光2光致发光〔荧光、磷光〕原来在白光下不发光的物质，在紫外线等外辐射源的作用下，能够发光，这种景象称为光致发光。当外辐射源停顿后，发光立刻停止的称为荧光，否那么称为磷光。3浸透检测用光着色探伤时，察看时运用白光，其波长范围为400-760nm，可由白炽灯、日光灯或日光等得到。荧光探伤时，运用紫外线，它是一种比可见光波长更短的不可见光，也称黑光。其波长范围为330-390nm，中心波长365nm，普通用黑光灯得到。紫外线能使荧光液产生荧光，荧光探伤就是利用荧光液受紫外线照射而激发产生荧光这一景象为根底的。其荧光波长约为510-550nm，其中心波长为550nm，呈黄绿色。.3.3光度学发光强度是指光源向某方向单位立体角发射的光通量，单位坎德拉〔cd〕。光通量是指能引起眼睛视觉强度的辐射通量，单位是流明〔lm〕。照度是指被照射物单位面积上所接受的光通量，单位是勒克斯〔lx〕，1勒克斯＝1流明/m2，照度是表示物体被照亮的程度。浸透探伤时，任务场地坚持一定的照度，对于确保探伤灵敏度及提高任务效率是非常必要的。普通要求，着色探伤时，被检物表面上可见光照度应在500lx以上。黑光灯强度为1000uw/cm23.4对比度和可见度3.4.1对比度某个显示和围绕这个显示的背景之间的亮度和颜色之差，称为对比度。实验阐明，红色染料显示与白色显象剂背景之间的对比率越为6:1，而荧光显示与不发荧光的背景之间的对比率却有300:1，甚至更大到1000:1。这是荧光探伤灵敏度较高的一个缘由。.3.4.2可见度人眼的察看机能：在强白光下，对颜色和对比度的差别的区分才干强，在暗光中〔黑暗〕，对微弱发光体区分能力强。3.5缺陷显示及裂纹检出才干3.5.1缺陷显示缺陷容积越大，它包容的浸透液就越多，留在缺陷中可供回渗的浸透液就越多，缺陷显示就越明显。显象剂显示的缺陷图像比缺陷的实践尺寸要大。缺陷的长度是缺陷显示的主要尺寸，它能提供一个可供肉眼察看的实测尺寸。3.5.2裂纹检出才干裂纹检出才干是相对于背景及外部光等条件，裂纹缺陷内的浸透液能构成可用肉眼直接察看裂纹缺陷显示的才干。.

浸透液中染料种类及浓度将影响裂纹检出才干。浸透液被化学药品污染，荧光液长时间受紫外光照射，着色液长时间受日光照射等，将降低裂纹检出才干。先浸后滴落的施加浸透液的方法，可使浸透液中的大量挥发性成分挥发掉，而留下更多粘度较大的组分，染料的浓度相对于原浸透液中的浓度更高，可提高裂纹检出才干。.3.3显象剂的显象特性1显象剂的显象功能显象是利用显象剂吸附从缺陷中回渗到受检零件外表的渗透液，构成一可见的缺陷显示。显象剂的显象过程同浸透液的浸透过程一样，是由于毛细作用。显象剂通常有两个根本功能：〔1〕吸附足量的从缺陷中回渗到零件外表的浸透液；〔2〕经过毛细作用将浸透液在零件外表横向扩展，使缺陷的显示放大到可见。2显象剂的显象过程

.

着色探伤时，察看缺陷图形显示是在亮堂的白光下，通过颜色反差进展的，整个白色衬底上只需缺陷部分呈现红色显示。由于缺陷图形显示周围的背景，必需是某种程度的白色，因此着色探伤不运用干式显象剂。而运用溶剂悬浮显象剂〔速干式〕显象时，显象过程中，由于溶剂的迅速挥发，促进了渗透液的回渗，挥发中带走大量的热量，促进了显象剂对回渗的浸透液的吸附，使显象灵敏度得到提高。荧光探伤时，无缺陷区域呈深蓝紫色，唯有缺陷部分发出黄绿色光，察看缺陷显示在黑暗中进展。荧光探伤中常运用干粉显象剂，也可运用其它的显象剂或自显象。由于干粉显象剂只吸附在缺陷部位，即使经过一段时间后，缺陷轮廓图形也不散开，仍能显示出清晰的图形，所以运用干粉显象剂可以分开显示出相互接近的缺陷，即显象分辨力高。.4浸透检测剂4.1浸透液的分类及组分1浸透液的分类几种特殊类型的浸透液着色荧光浸透液、过滤性微粒浸透液、化学反响型浸透液、高温下运用的浸透液。2浸透液的组成成分浸透液普通由染料、溶剂、乳化剂和多种改善浸透液性能的附加成分所组成。在实践的浸透液配方中，一种化学试剂往往同时起几种作用。〔1〕红色染料着色液中所用染料多为红色染料，由于红色染料能与显象剂的白色背景构成鲜明的对比，产生良好的反差。着色液中的染料应满足色泽艳丽，易溶解、易清洗、杂质少、无腐蚀、对人体无害等。.染料有油溶型、醇溶型和油醇混合型等。普通着色液中多运用油溶型偶氮染料。常用的染料有苏丹红、128烛红、223号烛红、荧光桃红、刚果红和丙基红等。其中以苏丹IV运用最为广泛，它的化学称号为偶氮苯。〔2〕荧光染料荧光染料是荧光液的关键资料之一。荧光染料应具有很强的荧光，发出的荧光应为黄绿色。同时应耐黑光、耐热和对金属无腐蚀等。荧光染料的荧光强度和波长与所用的溶剂及其浓度有关。荧光液的荧光强度随着浓度的添加而添加，但浓度到达某一数值后，就不再继续添加，甚至会减弱。利用“串激〞的方法可以加强荧光亮度。即在荧光液中参与两种或两种以上的荧光染料，组成激活系统，起到“串激〞作用。所谓“串激〞就是第二种染料发出的荧光波长与第一种染料吸收光谱的波长一样，即第二种染料的荧光谱与第一种染料的吸收谱一致。这时，.第一种染料在溶剂中吸收第二种染料的荧光得到激发，加强了本身发出的荧光强度。〔3〕溶剂溶剂有两个主要作用：一溶解染料；二起到浸透作用。因此，渗透液中所用溶剂应具有浸透才干强，对染料溶解性能好，挥发性小、毒性小、对金属无腐蚀等性能，且经济易得。多数情况下，渗透液都是将几种溶剂组合运用，使各成分的特性到达平衡。溶剂可分为根本溶剂和起稀释作用的溶剂两类。根本溶剂应充分溶剂染料，使浸透液着色〔荧光〕强度大。稀释剂除具有适当调理粘度与流动性目的外，还起到降低资料费用的作用。根本溶剂与稀释溶剂能否平衡地配合，就直接影响浸透液特性〔粘度、外表张力、润湿性能等〕，是决议浸透性能好坏的重要要素。煤油是最常用的溶剂。它具有外表张力小，润湿才干强等优点，但它对染料的溶解度小。参与邻苯二甲酸二丁酯不仅提高了对染料.的溶解度，又可在较低温度下，使染料不致沉淀出来，此外还可调整浸透液的粘度和沸点，减少溶剂的挥发，使浸透液具有优良的综合性能。乙二醇单丁醚、二乙二酸丁醚常用作巧合溶剂。使浸透液具有较好的乳化性、清洗性和互溶性。染料在溶剂中的溶解度与温度有关，为使染料在低温下不从溶剂中分别出来，还需在浸透液中参与一定量的稳定剂。〔4〕乳化剂在水洗型着色液与水洗型荧光液中，外表活性剂作为乳化剂加到浸透液内，使浸透液容易被水洗。乳化剂应与溶剂互溶，不应影响红色染料的红色色泽，或不影响荧光染料的荧光亮度。.4.2浸透液的性能1浸透液的综合性能a浸透力强，容易渗入零件的外表缺陷中。b荧光液应具有鲜明的荧光，着色液应具有艳丽的色泽。c清洗性好，容易从零件外表清洗掉。d润湿显象剂的性能好，容易从缺陷中被吸附到显象剂外表，而将缺陷显示出来。e无腐蚀，对零件和设备无腐蚀性。f稳定性好，在光与热的作用下，资料成份和荧光亮度或色泽能维持较长时间。g毒性小，或无毒。h其它：检查钛合金与奥氏体不锈钢资料时，要求浸透液低氟低氯，检查镍合金资料时，要求浸透液低硫；检查与氧、液氧接触的工件时，要求浸透液与氧不发生反响。.2浸透液的物理性能粘度外表张力和接触角密度挥发性闪点和燃点电导性闪点：可燃性液体在温度上升过程中，液面上方挥发出大量可燃性蒸气，这些可燃性蒸气和空气混合，接触火焰时，会出现爆炸闪光景象。刚刚出现闪光景象时，液体的最低温度称为闪点。燃点：指液体加热到能被接触的火焰点燃并能继续熄灭时的液体的最低温度。对同一液体而言，燃点高于闪点。闪点低，燃点也低，着火的危险性大。.3浸透液的化学性能a化学惰性要求浸透液对被检资料和盛装容器不腐蚀，呈化学惰性。留意：水洗型浸透液中乳化剂能够呈假设碱性，能够腐蚀铝镁合金。浸透液中硫、钠等元素的存在，在高温下会对镍基合金零件产生热腐蚀〔热脆〕，浸透液中的卤族元素很容易与钛合金及奥氏体不锈钢资料作用，在应力的作用下，产生应力腐蚀裂纹。b清洗性c含水量和容水量浸透液总的水含量与浸透液总量之比的百分数称含水量。浸透液中含水量超越某一极限时，浸透液出现分别、混浊、凝胶或灵敏度下降等景象，这一极限值称为浸透液的容水量。浸透液含水量越小越好，浸透液容水量目的越高，抗水污染才干越强。d毒性e溶解性f腐蚀性能

.综上所述，粘度、外表张力、接触角与清洗性能等影响浸透液的灵敏度；闪点、燃点、电导性与化学惰性，毒性等涉及操作者的平安及零件和设备的腐蚀。任何一种浸透液，不能够具备一切优良性能，也不能只用某一项性能来评价浸透液的优劣。.4.1.4着色浸透剂1水洗型着色液灵敏度太低，用在极少场所。一种是水基的，另一种是自乳化的。2后乳化型着色液3溶剂去除型着色液与速干式显象配合运用，灵敏度较高。着色浸透液灵敏度较低，不能用于探测临界疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹或晶间腐蚀裂纹等非常微小的裂纹。.4.1.5荧光浸透液1水洗型荧光液〔自乳化型荧光液〕分低、中、高灵敏度。常用水洗型低灵敏度检查铝镁合金铸造件，批量螺拴、键槽、齿轮等零件。容易遭到水污染。2后乳化型荧光液分规范灵敏度、高灵敏度、超高灵敏度。用于外表光洁的，灵敏度要求较高的零件检查。抗水污染才干强，也不易受酸或铬酸的影响。3溶剂去除型荧光液.4.2去除剂水、乳化剂和水、溶剂4.2.1乳化剂分亲水和亲油两大类。假设乳化剂的浓度高，乳化才干强，乳化速度快，乳化时间难以控制且乳化剂拖带损耗大；假设浓度低，乳化才干弱，乳化速度慢，乳化时间常。应根据被检零件的大小、数量、外表光洁度等情况，通过实验来选择最正确浓度和时间。乳化剂的性能1综合性能外观能与浸透液明显区别；受少量水或浸透液污染不降低性能；乳化性能适中，乳化时间合理，容易操作；存储保管中，温度稳定性好，性能不变；对操作者的安康无害，无毒及无不良气味；.闪点高，挥发性低，废液及去除污水的处置简便等。2物理性能粘度：影响乳化时间，最短的乳化时间大于等于30s。闪点：不低于50°C。挥发性：应低。3化学性能毒性：无毒。容水性：应能允许混入5%的水含量。与浸透液的相容性：应允许混入20%的浸透液而不蜕变。特殊性能：水洗性，荧光，槽液寿命，温度稳定性，停留时间。.4.2.2溶剂去除剂分类：卤化型、非卤化型、特殊用途性能要求：溶剂浸透液适度，去除时挥发适度，存储保管中稳定，不使金属腐蚀与变色，无不良气味，毒性小等。普通多运用丙酮、乙醇、汽油或三氯乙烯等有机溶剂。

.4.3显象剂4.3.1显象剂的种类、组分及特点显象剂的种类：干式显象剂湿式显象剂湿式显象剂包括：水溶式，水悬浮式，溶剂悬浮式〔速干式〕，塑料薄膜式〔干粉悬浮于树脂清漆中〕。1干式显象剂－干粉显象剂适用于螺纹及粗糙外表零件的荧光检验。干粉显象剂为白色无机粉末，如氧化镁、氧化锌、碳酸钙、氧化钛粉末等。普通与荧光液配合运用。要求：P.702湿式显象剂〔1〕水悬浮式显象剂：干粉悬浮于水中，参与润湿剂、分散剂、限制剂和防锈剂。呈弱碱性，常时间停留会腐蚀铝镁合金。要求零件外表有较高的光洁度。.〔2〕水溶性湿式显象剂显象粉溶解在水中，也加有润湿剂、分散剂、防锈剂和限制剂等。〔3〕溶剂悬浮式湿式显象剂显象剂粉末加在挥发性的有机溶剂中配制而成。常用丙酮、煤油等，该类显象剂中也加有限制剂和稀释剂等。该类显象剂通常装在喷罐中运用，并且常与着色液配合运用。单就显象方法而言，该类显象剂灵敏度较高，由于显象剂中的有机溶剂有较强的浸透才干，能渗入到缺陷中，挥发过程中把缺陷中的浸透液带回到零件外表，故显象灵敏度高。另外，有机溶剂挥发快，缺陷显示分散小，显示轮廓明晰，分辨力高。〔错误〕.4.3.2显象剂的性能1综合性能吸湿才干强，吸湿速度快，容易被缺陷处的浸透液所润湿并吸出足量浸透液。显象剂粉末颗粒细微，对零件外表有一定的粘附力，能在零件表面构成均匀的薄覆盖层，将缺陷显示的宽度扩展到足以用肉眼看到2物理性能颗粒度：应足够细，不大于3μm干粉密度：松散时<0.075kg/l，包装形状<0.130kg/l。悬浮性：足够3化学性能毒性、腐蚀性〔F、Cl、S等〕、温度稳定性、污染。.4.4浸透探伤剂系统4.4.1浸透探伤剂系统的定义及同族组1浸透探伤剂系统主要由浸透液、乳化剂、去除剂和显象剂所构成的特定组合系统。既要满足各自的要求，又要互容，到达检测缺陷的目的。2浸透探伤系统同族组同族组：指完成一个特定的浸透探伤全部检验过程所必需的一系列资料，含浸透液、乳化剂、去除剂和显象剂。浸透探伤时，必需采用同一厂家提供的同族组的产品，不同族组的产品不能混用。.3浸透探伤剂系统的选择原那么〔1〕同族组要求：〔2〕灵敏度要求〔3〕根据被检工件形状进展选择〔4〕价钱、毒性、清洗性〔5〕特殊性等4.5国内外浸透探伤剂简介P.73.5浸透探伤设备5.1便携式设备及压力喷罐浸透探伤剂〔包括浸透液、去除剂和显象剂〕，通常装在密闭的喷罐内运用。喷罐普通由探伤剂的盛装容器和探伤剂的放射机构两部分组成。典型构造见图10-1。罐内装有探伤剂和气雾剂，40°C左右可产生0.29~0.49Mpa的压力。显象剂喷罐内还装有玻璃弹子，起搅拌作用。.5.2固定式设备预清洗安装、浸透安装、乳化安装、水洗安装、枯燥安装、显象安装、后清洗安装等。5.3检验场地及光源5.3.1检验场地5.3.2检测光源1白光灯80W日光灯在1米处的照度为500勒克斯。2黑光灯P.88任务原理与镇流器的串接运用主要事项〔开关、电压〕3黑光强度检测仪

.5.4丈量设备5.4.1黑光辐射强度计直接丈量法，读数为微瓦/厘米2；5.4.2黑光照度计间接丈量法，读数来勒克斯，又称为黑光照度计。5.4.3白光照度计5.4.4荧光亮度计.5.5浸透检测试块1铝合金淬火试块〔A型试块〕图5-19P.93作用：a用于两种不同浸透液灵敏度对比b一种浸透液不同操作工序的灵敏度对比清洗和保管按JB4730规范的方法进展

在试块中心用气体灯加热发到426°C左右，再放入冷水中淬火，然后在110°C下枯燥15分钟，冷却至室温保管。.2不锈钢镀铬辐射状裂纹试块〔B型试块〕该试块主要用于校验操作方法和工艺系统灵敏度。通常与塑料复制品或照片对照运用。清理和保管按规范要求或参照黄铜试块。.3黄铜板镀铬裂纹试块〔C型试块〕主要用于鉴别各类浸透探伤剂性能和确定灵敏度等级。

清理和保管方法.5.5.4其他试块美国PSM-5试块吹砂钢试块陶器试块缺陷试件

.6浸透检测方法6.1水洗型浸透探伤法包括水洗型着色和水洗型荧光，广泛运用的是水洗型荧光法。运用场所：a灵敏度要求不高；b检验大体积或大面积零件；c检验开口窄而深的缺陷；d检验螺纹和带有键槽的零件；e检验外表很粗糙的零件。浸透时间和显象时间确实定：a根据零件的形状和缺陷的种类以及环境温度确定浸透时间；b根据零件资料的种类，外表形状，浸透液类型来确定显象时间。显象方式的选择：着色液，任何外表形状都选用溶剂悬浮式显象剂；荧光液，光洁外表，选用溶剂悬浮式显象剂，粗糙外表选用干式显象。优缺陷P.102.6.2后乳化型浸透探伤法

后乳化型荧光法是广泛运用的一种方法。运用场所：a外表阳极化工件，镀铬工件及复查工件；b检验要求比水洗型灵敏度高的零件；c被酸或其它化学试剂污染的零件，d检验开口浅而宽的缺陷；e被检零件的缺陷能够被脏物污染；f检验应力裂纹、晶间腐蚀裂纹和磨削裂纹；g灵敏度可以改动主要运用在：经机加工的光洁零件的检验，如发动机的涡轮叶片，气轮机叶片，涡轮盘等零件的检验。去除时首先是预水洗，然后乳化，再最后水洗。乳化时间是最关键的控制要素根据零件外表光洁度，乳化剂浓度，乳化剂温度，被污染的程度和浸透液来确定，普通用实验的方法确定。优缺陷：P.104.6.3溶剂去除型浸透探伤法溶剂去除型着色法是广泛运用的一种方法。溶剂去除型浸透探伤法适用于焊接件和外表光洁零件的检验，特别适用于大零件的部分检验，也适用于非批量零件的检验和现场检验〔着色法〕。该方法多配用溶剂悬浮式显象法优缺陷：P.1066.4特殊的浸透检测方法

.6.5浸透检测方法的选用选择浸透探伤方法，首先思索检测缺陷类型和灵敏度的要求，其次思索零件批量大小、外表情况及几何外形，还应思索检验场所的水源、电源、气源及检验费用等。细小裂纹、宽而浅的裂纹，外表光洁度高的零件，选用后乳化型荧光或着色法；疲劳裂纹、磨削裂纹及其它微小裂纹的检验，选用后乳化型荧光或溶剂去除型荧光法。小零件批量消费时，选用水洗型荧光法。大零件的部分检验，选用溶剂去除型荧光或着色法。粗糙外表的零件，选用水洗型荧光或着色。检验场所无电源及暗室时，选用着色法。P.110表6-5浸透探伤方法选择指南.7浸透检测工艺六大根本步骤：外表预备和预清洗、浸透、去除、枯燥、显象、察看〔检验〕。检测时机安排7.1外表预备和预清洗1污物类别固体污物：外表清理；液体污物：预清洗。2污物的影响〔P.1134条〕3去除污物的方法机械法，化学方法，溶剂去除方法，其它方法。.7.2施加浸透剂1浸透液施加方法应根据零件大小、外形、数量和检查部位来选择。所选方法应保证被检部位完全被浸透液覆盖，并在整个浸透时间内坚持润湿。主要有：喷涂，刷涂，浇涂，浸涂。２浸透时间及温度普通