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初、中级无损检测技术资格人员-渗透检测考题汇编问答题1.什么是乳化剂和乳化现象?简述乳化机理.答:由于表面活性剂的作用,使本来不能混合到一起的两种液体能够混到一起的现象称为乳化现象,具有乳化作用的表面活性剂称为乳化剂.乳化机理:加入表面活性剂后,由于表面活性剂的两亲性质,使之易于在油水界面上吸附并富集,降低了界面张力,改变了界面状态,从而使本来不能混合在一起的油和水两种液体能够混合到一起,其中一相液体离散为许多微粒分散于另一相液体中,成为乳状液.2.什么是毛细现象,毛细管?试写出润湿液体在毛细管中爬高高度计算式答: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.能够发生毛细现象的管子称为毛细管.润湿液体在毛细管中上升的高度可用下式表示:h=2cos/rdg,式中:h-润湿液体在毛细管中的上升高度,-液体的表面张力系数,-接触角,r-毛细管内壁半径,d-液体密度,g-重力加速度3.什么是表面张力,表面张力系数?表面张力系数的物理意义是什么?为什么说分子压强是表面张力产生的原因?答:存在于液体表面试液体表面收缩的力称为表面张力.液面边界单位长度所具有的表面张力称为表面张力系数.表面张力系数的物理意义是将液面扩大(或缩小单位面积,表面张力所作的功.因为分子压强的本质就是内部分子对表面层分子的吸引力,当液体表面积越小,受到此种吸引力的分子数目越少,体系能量越低越稳定,所以液体表面有自由收缩并使其表面积减少的趋势,并因此而产生了表面张力,所以说分子压强是表面张力产生的原因.4.简述干粉显像剂和溶剂悬浮显像剂的显像原理答:干式或湿式显像剂的白色粉末颗粒非常细微,其直径达到微M级,可以形成许多直径很小且很不规则的毛细管,缺陷中的渗透液能润湿干式或湿式显像剂中的白色粉末,容易在上述毛细管中上升并在受检表面横向扩展,使缺陷的显示迹痕得以放大,形成肉眼可见的显示.因此,干式或湿式显像剂的显像原理与渗透液进入表面缺陷的原理一样,同样是由于毛细管作用,来源于液体和固体表面分子间的相互作用.5.渗透液应具有哪些主要性能?答:渗透力强,容易渗入零件的表面开口缺陷中去,荧光液应具有鲜明的荧光,着色液应有鲜明的色泽,清洗性好,容易从工件表面去除,润湿显像剂的性能好,容易从缺陷中被吸附到显像剂的表面而显示,用于检查镍基合金的渗透剂应控制硫,氯元素的含量以防止氢脆,检查钛合金的渗透液应控制氟,氯元素的含量,防止应力腐蚀,检查与氧或液氧接触的试件,渗透液应表现为惰性,渗透液应具有毒性小,腐蚀性小,稳定性好等6.显像剂应具有哪些主要性能?答:吸湿能力要强,吸湿速度要快,能很容易被缺陷处的渗透液润湿并能吸出足够的渗透液,显像剂粉末应足够细微,对试件表面有一定的粘附力,能在试件表面形成均匀的微薄覆盖层,将缺陷显示的宽度扩展到足以用肉眼观察,用于荧光法的显像剂应不发荧光,用于着色法的显像剂对着色染料应无消色作用,与缺陷显示形成较大的对比度以保证渗透探伤灵敏度,应无毒,无腐蚀性,易于清除.7.简述静电喷涂法的工作原理及优越性答:静电喷涂装置包括100KV的静电发生器,粉末漏斗柜,高压空气柜,渗透液喷枪和显像剂喷枪五个部分.静电发生器产生静电高压加在受检试件与喷枪喷嘴之间,受检试件接地为阳极,喷枪喷嘴为阴极,喷涂时,渗透液(或显像剂从喷嘴中喷出,在80-100KV负电压静电场作用下,由于静电吸引而被吸附在受检试件上,此即静电喷涂法的工作原理.其优越性有:静电喷涂可以在现场操作,受检试件不用移动(特别是对于大型工件更为适合,也不需要渗透液槽和显像粉柜等一系列容器,占地面积大大节约,由于静电高压场的作用,渗透液(或显像剂有70%以上都能够滴落在受检试件上,大大减少渗透探伤剂损耗,由于静电喷涂时,渗透探伤剂能快速而均匀地覆盖在受检试件表面,探伤速度和灵敏度得到相应提高,所有的渗透探伤剂都是新的,没有循环使用问题,不存在渗透探伤剂的污染问题8.黑光灯为什么要使用滤光片?答:黑光灯所发出的光谱很宽,除了黑光以外,还有可见光和短波紫外线,波长在390nm以上的可见光会在工件表面产生不良衬底,使荧光显示不鲜明,而330nm以下的短波紫外线对人眼有伤害作用,因此黑光灯选用深紫色玻璃作滤光片使得只有波长为330-390nm的紫外光能够通过,而将其他波长的光滤掉,以保证检测结果和保护人眼.9.写出水洗型渗透探伤法的工艺流程答:干粉显像法:预清洗-渗透-滴落-水洗-干燥-干粉显像-检验-去除显像剂,水基湿式显像:预清洗-渗透-滴落-水洗-水基湿式显像-干燥-检验-去除显像剂,非水基湿式显像:预清洗-渗透-滴落-水洗-干燥-非水基湿式显像-检验-去除显像剂10.写出後乳化型渗透探伤法的工艺流程答:干粉显像法:预清洗-渗透-滴落-预水洗-乳化-滴落-最终水洗-干燥-干粉显像-检验-去除显像剂,水基湿式显像:预清洗-渗透-滴落-预水洗-乳化-滴落-最终水洗-水基湿式显像-干燥-检验-去除显像剂,非水基湿式显像:预清洗-渗透-滴落-预水洗-乳化-最终水洗-干燥-非水基湿式显像-检验-去除显像剂11.写出溶剂清洗型渗透探伤法的工艺流程答:预清洗-渗透-滴落-溶剂擦除-显像-检验-去除显像剂12.什么是热浸技术?为什么一般不推荐使用?答:被检试件表面渗透液洗净后,短时间(严格控制在20秒之内在80-90热水中浸一下,以提高被检试件的表面温度,加快烘干速度,这种技术称为热浸技术.由于热浸对被检试件有一定的补充清洗作用,容易造成过清洗,因此一般不推荐使用.13.施加渗透液的基本要求是什么?渗透温度及渗透时间对渗透探伤有何影响?答:施加渗透液的基本要求有两条:一是应保证被检部位完全被渗透液覆盖,二是应保证在整个渗透时间内,被检部位一直保持润湿状态.按一般情况,渗透温度在15-50范围内时,渗透时间一般为5-10分钟,如果渗透温度太高,渗透液容易干涸在试件上,给清洗带来困难,同时渗透液受热后,某些成分蒸发,使其性能大大降低.如果渗透温度太低,则会使渗透液变稠,影响渗透速度甚至降低渗透力.在探测微细缺陷时,有时也可以适当提高渗透温度,延长渗透时间.14.去除工序的基本要求是什么?水洗型渗透液,後乳化型渗透液和溶剂清洗型渗透液的去除工序应如何进行?去除时应注意什么?答:去除工序的基本要求有两个:一是要把受检试件表面的所有渗透液都去除,二是要把缺陷中的渗透液保留住.去除工序应注意的问题有两个:一是要防止过清洗或过乳化,二是为了获得较高灵敏度,应注意使荧光背景(或着色底色保持在一定的水平上,以免妨碍观察.15.为什么干式显像与湿式显像相比,能得到较高的分辨率?答:干式显像与湿式显像相比,干式显像剂只附着在缺陷部位,即使经过一段时间后,缺陷轮廓也不散开,仍能显示出清晰的迹痕图像,所以使用干式显像剂时,背景上渗透液分开显示出相互接近的缺陷,得到较高的分辨率.而对于湿式显像剂,湿式显像的缺陷轮廓图形在较长时间放置后,缺陷的迹痕图像会扩展散开,形状和大小都发生变化,对细微密集的缺陷(例如弧坑裂纹,磨削裂纹等就会显示为一团,因此缺陷的分辨率较低16.简述渗透探伤报告应包括的主要内容答:渗透探伤报告应包括以下五个部分:受检试件状态:试件名称与编号,形状和尺寸,材质和加工工艺以及热处理状态等,检验方法及条件:渗透液,乳化剂,显像剂以及清洗剂的种类型号,表面清理与预清洗方法,渗透液,乳化剂,显像剂的施加方法,清洗方法,干燥方法,渗透时间及渗透温度,显像时间,干燥温度等,探伤结论:缺陷定性,定量与定位,按照有关技术条件注出评定的等级,按照有关验收标准做出合格或不合格结论,示意图:探伤部位,缺陷部位等,检验日期,检验人员签名,注明检验人员的技术资格等级,检验单位,检验报告编号等.17.如何进行工艺性能控制校验?进行该项实验的目的何在?答:工艺性能控制校验按如下程序进行:每班工作开始时,将人工缺陷试片和自然缺陷试片,放在第一批受检试件中,按正常的操作工艺进行渗透探伤,最后在黑光或白光下检验人工缺陷试片和自然缺陷试片的缺陷显示情况,与预先保存的缺陷复制版或照相记录进行比较,达到相同效果时,才开始本班工作.工艺性能控制校验的目的是综合检查渗透探伤工艺体系,当人工缺陷试片和自然缺陷试片的缺陷显示与预先保留的显示记录相同,则可判定渗透探伤工艺体系的工作符合技术要求,可以开始渗透探伤工作,如果不相同,则判定渗透探伤工艺体系不符合技术要求,必须查清问题所在,排除故障,并重新进行工艺性能控制校验,直至校验合格,方可开始渗透探伤工作18.简述固体污物和液体污物对渗透探伤的影响答:污物会妨碍渗透液对试件表面的润湿,妨碍渗透液渗入缺陷,甚至完全堵塞缺陷,污物会妨碍渗透液从缺陷中回渗,影响缺陷显示,缺陷中的污物与渗透液混合使渗透液的着色强度(或荧光强度降低,污物还会引起虚假显示,会掩盖显示,污物还会污染渗透液19.简述三氯乙烷蒸汽除油过程答:三氯乙烷是一种无色透明的中性有机化学试剂,溶油能力比汽油强,沸点较低,容易形成蒸汽区,对受检试件除油时,只需把试件放入蒸汽区中,三氯乙烷蒸汽就会在试件表面冷凝而将试件表面的油污溶解掉,除油过程中试件表面温度不断上升,达到汽化温度时除油过程即可结束.20.零件在渗透前如不彻底清除表面污物,将会有何影响?答:有如下五点影响:阻止渗透液渗入缺陷中去,甚至堵塞缺陷,渗透液进入缺陷后,与缺陷中的油污作用导致显示的荧光亮度或着色强度降低,渗透液容易保留在零件上有油污处,可能掩盖这些部位的缺陷显示,渗透液易于保留在零件上的毛刺,氧化皮等部位,从而产生虚假显示,零件表面的油污带进渗透液槽中,会污染渗透液,降低渗透液的发光强度或着色强度,降低渗透液的渗透能力和使用寿命.21.简述自然缺陷试块的选用原则答:自然缺陷试块的选用原则有两条:在受检试件中选用有代表性的试件,在所发现的缺陷种类中选用有代表性的缺陷,裂纹是最危险的缺陷,通常必须选用,细微裂纹和其他细小缺陷也是通常必须选用的,可用以确定探伤系统的灵敏度是否符合技术要求,浅而宽的缺陷也是通常必须选用的,可用以确定探伤操作是否过乳化或过清洗.22.理想的渗透剂应具备哪些主要性能?答:最主要应具备三点:1）容易渗入到零件表面细微的缺陷中去；2）能停留在表面开口的缺陷中,即便是浅而宽的缺陷,渗透液也不容易从缺陷中被清洗出来；3）不易挥发,不会很快地干涸在零件表面上；4）容易从被涂敷过的零件表面上消除掉；5）易于从缺陷中吸到零件表面上来，即使缺陷很细微，也要易于吸附到零件表面上来；6）扩展成薄膜时仍有足够的荧光亮度或颜色强度；7）当暴露在热、光及紫外线下时，其化学和物理性能稳定，有持久的荧光亮度或颜色强度；8）不受酸和碱的影响；9）在存放和使用过程中，各种性能稳定，不分解、不浑浊、不沉淀；10）对被检材料和存放容器无腐蚀；11）无不良气味；12）闪点高，不宜着火；13）无毒，对人体无害，不污染环境；则显示呈星状,较深的火口裂纹有时因渗透液回渗较多使显示扩展而呈圆形.冷裂纹显示一般呈直线状细线条迹痕,中部稍宽,两端尖细而颜色(或亮度逐渐减淡最后消失.对于铸造裂纹也分为热裂纹和冷裂纹两类,显示特征与焊接裂纹相同,但较深的铸造裂纹由于渗透液回渗较多而失去裂纹外形,有时呈圆形显示,用酒精擦去显示部位,就可清楚显示出裂纹的外形特征.淬火裂纹一般起源于刻槽,尖角等应力集中区域,一般呈现为细线条迹痕,裂纹起源处的宽度较宽,逐渐变得尖细.磨削裂纹的显示出现在一定范围内,一般呈断续线条,有时也呈网状条纹.气孔的外形不同,渗透探伤显示的形状也不同,圆形和椭圆形气孔的显示也呈圆形和椭圆形,密集性气孔可能是一定面积性的块状显示,链状气孔可能是一定长度的长条形宽线条显示,铸造气孔一般由于回渗严重,缺陷迹痕会随显像时间的延长而迅速扩展.未焊透显示呈一条连续或断续的线条,线条宽度较均匀,并且取决于焊件的预留间隙(根部间隙.坡口未熔合延伸到表面时能被渗透探伤发现,其显示常为线状条纹,有长有短,呈断续状,有时较直,有时呈弯曲状,但总体分布呈一条直线状.层间未熔合则一般不能被渗透探伤所发现.冷隔显示为连续或断续的光滑线条.折叠显示为连续或断续的光滑线条.24.简述渗透探伤显示迹痕分成哪几类?各举三例说明答:渗透探伤显示的迹痕可分为真实迹痕,无关迹痕和伪缺陷迹痕三类,举例如下:真实迹痕-焊接裂纹,铸造冷隔,锻造折叠,板材分层,棒材发纹,疲劳裂纹等,无关迹痕-刻痕,划痕,铆接印,装配压痕,键槽,花键等,伪缺陷迹痕-手指纹印,渗透液滴印,纤维绒毛印等25.影响渗透探伤灵敏度的主要因素有哪些？答:有以下几点:(1渗透液性能的影响,(2乳化剂的乳化效果的影响,(3显像剂性能的影响,(4操作方法的影响,(5缺陷本身性质的影响26.简述渗透检测工序的安排原则答:渗透探伤一般在最终产品上进行,工序安排原则如下:安排在喷漆,阳极化,镀层等其他表面处理工序前进行,表面处理后还需局部机械加工的,对该局部要再次渗透探伤.试件要求腐蚀检验时,渗透探伤应紧接在腐蚀工序后进行.焊接件在热处理后进行,如果要进行两次以上热处理,应在较高温度的热处理后进行.使用过的工件,应去除表面漆层,油污后进行,完整无缺的脆漆层可不必去除,直接进行,如果在漆层发现裂纹,可去除裂纹部位及其附近的漆层再检查基体金属上有无裂纹.27.液体对固体的润湿能力一般用什么来表示?答:液体对固体的润湿能力可用界面接触角的大小来表示,角是指液,固界面与界面处液体表面的切线所夹角(见图,角越大,液体对固体的润湿能力越小,角的大小取决于液体的表面张力F,F越小,角也越小,润湿能力越大(容易润湿28.什么是润湿作用和润湿剂?试写出润湿方程,并作出简图注明方程中各符号.答:固体表面的气体被液体所取代的表面或界面过程称润湿作用,能增强取代过程的物质称为润湿剂.固体表面存有一滴(系润湿状态液滴,在三相交界处三种面张力平衡时(见图,润湿方程如下:S-SL=Lcos,式中S-固体与气体的界面张力,L-液体表面张力,SL-固体与液体的界面张力,-接触角29.什么是溶解度?它对渗透探伤灵敏度有什么影响?答:在一定温度下,一定数量的溶剂中,溶质达到饱和状态所能溶解溶质的最大克数称为溶解度.提高渗透液中着色染料(荧光染料在有机溶剂中的溶解度,可以提高渗透探伤的灵敏度.30.绘图说明液体润湿和不润湿固体表面两种情况答:绘图如右31.试写出单一成分和多种成分的非离子型表面活性剂H.L.B值计算式答:H.L.B值即亲憎平衡值,是一项表征表面活性剂是否易溶于水(即亲水性大小的重要指标.单一成分的非离子型表面活性剂的HLB值计算如下:HLB=(亲水基部分的分子量/表面活性剂的分子量x(100/5,几种成分的非离子型表面活性剂混合后,其HLB值计算式如下:HLB=(aX+bY+cZ/(X+Y+Z32.简述黑光灯的结构及工作点燃过程,画出黑光灯接线图答:黑光灯结构如图所示,黑光灯的玻璃外壳直接用深紫色玻璃制成,这种玻璃能阻挡可见光和短波黑光,而仅让波长为(3300-3900x10-10m的黑光通过,石英内管内充有水银和氖气,管内有两个主电极和一个辅助电极,辅助电极与其中一个主电极靠的很近,限流电阻可以限制辅助电极与主电极之间的放电电流.工作点燃过程:开始通电时,辅助电极与它靠的很近的一个主电极首先通过氖气产生电极放电,由于限流电阻的作用,使放电电流相当小,但足以使石英内管内的水银蒸发,导致两主电极之间产生电弧放电,黑光灯开始点燃.开始点燃时两电极放电并不稳定,一般需要5-15分钟才能稳定下来.稳定放电时,石英内管内水银蒸汽压力可达0.4-0.5MPa.黑光灯接线如图所示,黑光灯与镇流器串联连接起来才能使用.33.渗透检验的优点和局限性是什么？答：渗透检验的优点是设备及操作简单，缺陷显现直观，容易判断。局限性是只能检验非多孔性材料的表面开口缺陷，应用范围较窄。34.什么是渗透探伤？答：用黄绿色荧光渗透液或有色非荧光渗透液渗入表面开口缺陷的缝隙，经清洗、显象而显示缺陷存在的方法叫渗透探伤。35.液体表面张力产生的原因是什么？答：液体分子之间存在相互吸引力。在液体内部对于每个分子来讲，它所受四周分子引力作用是一样的，而处于表层液体的分子向外受气体分子的吸引，向内受液体分子的吸引，由于气体分子的浓度小于液体分子浓度，液体表面层分子所受向内吸引力大于向外吸引力，表现为液面受向内的拉力，这就形成了液体的表面张力。36.什么叫毛细管现象答：把毛细管的一端放在液体中，毛细管中的液面高度较之管外的液面高度有升高和下降的现象，这就是毛细管现象。37.渗透探伤的基本原理是什么？答：渗透探伤的基本原理是利用毛细管现象使渗透液渗入缺陷，经清洗使表面渗透液去除，而缺陷中的渗透液残留，再利用显象剂的毛细管作用吸附出缺陷中残留渗透液，而达到检验缺陷的目的。38.什么叫乳化剂？乳化作用是如何进行的？答：所谓乳化剂，就是把本来不相溶的物质变成可溶的，促成这种变化的物质叫乳化剂。乳化作用是这样进行的：乳化剂的分子能吸咐在油和水的界面上起一种搭桥作用，这样乳化剂分子不仅防止了油和水分子的互相排斥、而且把两者紧紧地连接在自己的两端，使油和水不相分离，达到乳化作用。39.用哪种试块比较两种渗透探伤剂的灵敏度？答：用带裂纹的淬火铝试块对比试块）40.决定液体渗透性好坏的两个最重要的性能是什么？答：表面张力和接触角的余弦41.试述渗透探伤中现象的基本物理过程。答：渗透探伤中，显像粉或液态显像剂）是白色粉末，其颗粒直径很小，显像时在零件表面上显像剂颗粒间可以形成许多很小的毛细管。由于渗透剂对显像剂是润湿的，渗透剂在显像剂的毛细管中形成弯曲面，在附加压强的作用下，由于毛细管作用结果，缺陷中的渗透液不断地被吸附到零件表面的显像剂中。在白炽灯或黑光灯照射下，在白色的背景上出现了红色或荧光，显示了缺陷的存在。一般可以如实地显示出缺陷的种类、形状和大小。42.影响渗透探伤灵敏度的主要因素有哪些？答：影响渗透探伤灵敏度的因素很多，主要有：渗透探伤剂理化性能的影响；探伤方法的影响；工件材质和表面状态的影响；缺陷本身性质的影响；外界因素包括探伤人员技术熟练程度以及环境条件等）的影响43.什么是非离子型乳化剂的凝胶现象？凝胶现象在渗透探伤中有什么作用？答：非离子型乳化剂与水混合，其粘度值随含水量而变化，在某一含水量范围内粘度有极大值的现象，称为凝胶现象。含水量大于或小于这一范围，特别是大于这一范围时，粘度值迅速下降。在渗透探伤中，由于零件表面接触大量水分，粘度值大大下降，有利于将工件表面多余渗透剂清除，而在缺陷处由于含水量少，其粘度有极大值，因而在缺陷处形成凝胶层，保护了缺陷中渗透液不被水清洗掉，从而提高了渗透探伤的灵敏度。44.绘图说明：1）液体润湿固体表面；/(rg 式中：h-液体在毛细管中上升的高度；-液体表面张力系数；-液体对固体表面的接触角；r-毛细管的内半径；-液体的密度；g-重力加速度46.在锅炉压力容器内进行溶剂清洗型渗透检验时应采取哪些安全措施？答：通风性要好；照明保证；防火、防毒；47.就磁粉与渗透两种探伤方法而言,其各自的优点是什么?答:磁粉探伤的优点是:对铁磁性材料检测灵敏度高,无毒害,可检查铁磁性材料近表面(