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5-2渗透检测方法5-2方法分类按渗透液中溶质不一样，渗透检测方法可分为荧光检测法和着色(或称染色)检测法。这两类方法按洗涤材料或洗涤材料施加时机不一样，又可分为水洗型渗透检测法、后乳化型渗透检测法和溶剂清洗型渗透检测法三种。渗透检测方法第1页其中水洗型还可分为水基型和自乳化型(也称预乳化型)两种。水基型以水为溶剂和渗透剂，自乳化型所用渗透液中预先含有乳化剂成份。乳化剂含量多少影响检测灵敏度。二者都直接用水清洗。后乳化型渗透液中无乳化剂，所以在渗透后必须加一道乳化工序，即在工件表面施加乳化剂后才能用水清洗。溶剂型则不用乳化剂，而是直接用溶剂清洗工件表面。渗透检测方法第2页上述各种方法优缺点和其适用范围如表所表示渗透检测方法第3页荧光检测法所用渗透液中含有荧光物质，缺点观察采取紫外线光源(也称黑光灯)，使渗透缺点内荧光物质激发出荧光，在暗室中观察。着色渗透法所用渗透液中含有一些色泽鲜艳染料，可在普通可见光条件下进行观察。普通情况下，荧光检测灵敏度高于着色检测，这是因为人眼对黑色背衬中亮点分辨力高手对白色背衬中黑点分辨率。另外，人眼对于各种颜色感觉以黄绿色最为敏感，所以，紫外线照射能发出黄绿色荧光物质，最适合用于荧光检测。渗透检测方法第4页从三种基本渗透系统来看，应依据被检工件表面状态、缺点性质、受检时间与地点以及工件大小不一样进行选择。水洗型渗透系统检测效率高，但轻易造成渗透液被过洗面，降低检测灵敏度度。渗透液去除程度和速度取决于工艺条件，如喷嘴特征。水压、水温、水洗时间、工件表面状态以及所用渗透液本身清洗性能等。渗透检测方法第5页后乳化型渗透系统能够预防缺点中渗透液被过洗，所以，检测灵敏度高。多了一道乳化工序，在乳化工序牛最主要汤是必须轻制乳化时间，做到只使工件表面上渗透液被乳化，而应预防缺点内渗透液被乳化。后乳化型渗透系统即使检测灵敏度比水洗型高，但它检测效率比较低和成本比较高。渗透检测方法第6页溶剂清洗型渗透系统普通适合用于大型工件局部检测或场检测，它操作工序与水洗型类似也要预防过分清洗掉缺点中渗透液。选择渗透检测方法和类型依据时，除了工件大小、形状以及被检工件数量等原因外，最主要是灵敏度高低和费用大小。普通来说，灵敏度愈高费用愈大。渗透检测方法第7页下面是前面提到6种渗透检测系统按灵敏度和费用逐步减小排列次序A)后乳化型荧光检测B)溶剂去除型荧光检测C)水洗型荧光检测D)后乳化型着色检测E)溶剂去除型着色检测F)水洗型着色检测渗透检测方法第8页后乳化型荧光渗透检测方法在全部渗透检测方法中灵敏度最高，这种方法能发觉宽而浅缺点和紧密裂纹。渗透时间短，适合于工作量大检测，缺点是增加乳化工序费用，以及需在黑光下检测。渗透检测方法第9页溶剂去除型渗透检测方法除了多出渗透液是用溶剂去除外，其它均与后乳化方法类似。这种方法尤其推荐用于局部检测或用水不方便地方。其检测灵敏度比水洗法高。但因为施加溶剂要尤其小心且需增加时间，常妨碍这种方法应用。渗透检测方法第10页水洗型荧光渗透检测法在荧光方法中检测速度最快而且是可靠而相当经济。它既适合用于小件也适合用于大件，并能很好地适合用于粗糙表面和难于检测区域，如螺纹和键槽部位。渗透检测方法第11页因为它检测灵敏度低于上面所述两种方法，所以不能发觉开口浅缺点，也难于发觉非常紧密裂纹。还存在除液时被过洗危险。当要求灵敏度高于水洗型着色检测，应采取后乳化型着色检测法。但增加乳化工序必定提升检测费用。着色渗透检测法不需要黑光灯。渗透检测方法第12页溶剂清洗型着色检测法含有独特优点，全部必须配料都是可携带，使用场所不受限制，既可在生产车间使用又可在外场使用。不过因为渗透剂去除问题，这种方法通常只限于作抽样检测或者限于在工件尺寸和检测场所不允许使用其它方法情况下使用。水洗型着色检测是全部渗透检测技术中速度最快和最简单方法，但灵敏度最低。所以，当检测灵敏度要求不高时，这种方法最实用。渗透检测方法第13页5-2-2影响原因渗透检测所能发觉缺点能力，首先取决于检测剂性能优劣。另外，也取决于操作方法正确是否，需要研究各工序影响原因。渗透检测方法第14页(1)预清洗假如不充分去除工件表面污染，将可能漏检一些缺点，这是因为

A)渗透剂不能渗透缺点中去B)渗透剂可能与缺点中已经有污染起反应，使其失去发觉缺点能力

C)紧靠缺点周围表面保留有足够渗透剂，会遮盖真正缺点显示渗透检测方法第15页全部涂层如漆层、镀层或喷涂层，必须在进行渗透检测前往除。假如没有很好预清洗，渗透剂渗透残留漆层、陶瓷涂层、喷涂层、热处理或焊接造成氧化皮等将会产生假缺点显示。渗透检测方法第16页清洗方法通常可分为化学法、机械法，溶剂法或几个方法组合。经典化学清洗法包含酸或碱清洗、酸蚀、化学浸蚀和熔盐槽清洗。机械清洗法包含滚筒清理、湿吹砂、干吹砂、钢丝刷刷、高压水或蒸汽和超声波清洗等。尽管水浇、溶剂喷洗、溶剂擦除方法等都广泛采取，但最常采取方法是蒸汽除油。蒸汽与洗涤剂联合使用，超声波清洗与洗涤剂或溶剂联合使用等也都适合用于一定场所。渗透检测方法第17页机械方法

A)滚筒磨蚀，去除轻微氧化皮、毛刺、焊剂、硬钎焊断流、锈斑、铸模或芯子材料。不要用于软金属上，如铝、镁或钛

B)干吹砂，去除轻微或重氧化皮，焊剂、断流、锈斑、铸模或；芯子材料，喷涂层、积碳，概括地说，任何易碎沉积物。设备能够是固定或手提式

C)湿吹砂，和干吹砂一样，沉积物是轻微，要求有更加好表面和更加好尺寸控制渗透检测方法第18页D)钢丝刷刷，去除轻微氧化皮、焊剂和断流高压水和蒸汽，通常与碱性清洗剂或洗涤剂一起使用，尤其用于去除加工车间污物如切削油、抛光剂、油脂、铁屑、电火花加工沉淀物等。必须保持表面光洁度时，是一个经济清洗方法E)超声波清洗，通常与洗涤剂和水或与溶剂一起使用，用于从大批量小零件上去除粘附车间污物渗透检测方法第19页化学方法

F)碱洗，去除硬钎焊断流、锈斑、氧化皮、油脂、抛光剂、积碳，通惯用寸：手工操作劳动量大大工件土。也用于铝合金包铝层去除

G)酸洗，强酸液用于去除严重氧化皮；中等强度酸液用于去除轻微氧化皮，弱(浸蚀)酸液用于清洗轻微污染金属渗透检测方法第20页(2)渗透渗透处理依据不一样条件可采取液浸法、喷洒法、涂刷法或静电喷涂法等。液浸法渗透比较充分，速度较快，适合用于检测批量较大小型工件。喷洒法和涂刷法适合用于大型工件或焊接件局部检测，用喷洒法时因雾状渗透液轻易污染工作环境，应采取必要通风和防火办法。渗透检测方法第21页静压喷涂法利用静吸引力吸附渗透液，所以，渗透作用和利用率都比很好，适合用于大型工沣或批量较大工件渗透处理。渗透需要一定时间，它随缺点大小、深度、形状和性质而不一样，还与渗透液种类、性质、工件材质和渗透温度等相关。当对工件有较高检测要求时，应适当延长渗透时间方便充分发观缺点。渗透检测方法第22页当然渗透时间过长不但降低生产效率，而且工件表面渗透液知道浑发和沉积，必定增加清洗处理困难。另外，伴随溶剂挥发，轻易造成渗透液改变成份，不利于渗透液重复使谩按检测方法、工件材质和缺点性质不一样，所需渗透时间普通为2～30min，平均约为15min渗透检测方法第23页渗透时间还取决于温度，规范要求，被检部件和渗透液温变应在15～50℃之间。温度愈高渗透速度愈快，但温度过高会使渗透液挥发，以致使检测无法进行。温度太低则必须延长渗透时间或因渗透液粘度过大不能渗透缺点而无法进行检测。渗透检测方法第24页渗透过程完成后，为便于乳化和清洗应进行排液处理，使工件表面剩下渗透液流回槽中。为使被检工件表面残留渗透液层厚薄均匀，普通工件排液时间为0.5～5min渗透检测方法第25页(3)乳化与清洗乳化处理不但有利于表面剩下渗透液去除，而且因为非离子型乳化剂胶凝，使已渗透缺点内渗透液不会被冲掉，确保了检测灵敏度。乳化剂依据其粘度、浓度、化学成份及工件表面粗糙度不一样，可在几秒钟到几分钟内起作用。不一样乳化剂详细乳化时间依据制造厂推荐或由试验决定。渗透检测方法第26页乳化剂有油基和水基两种，油基乳化剂经过扩散起作用，水基乳化剂是靠净化作用从工件表面置换多出渗透剂而起作用。必须尽可能快地对工件全部需检测部位涂覆乳化剂，惯用乳化时间是15s到3min乳化时间过长时，乳化剂可能与缺点中渗透液相互作用，因而被清洗掉而降低检测灵敏度。乳化时间过短时，则因乳化不足而不能把工件表面渗透液全部清洗掉，从而使本底色泽增加，降低了显示缺点对比度。渗透检测方法第27页工件乳化后进行清洗处理，必须正确掌握洗涤程度，水洗时最好采取含有适当压力淋浴流水，水温在15～40℃，水压为0.15～0.3MPa溶剂清洗法是直接经过溶剂溶解工件表面多出渗透剂，有两种类型即可燃型与不可燃型。可燃型清洗剂不含卤素，但有着火危险。不可燃型通常包含卤索，虽不会着火但有毒。溶剂清洗法，最好采取喷罐，不然不易掌握。渗透检测方法第28页(4)显示清洗干燥后即可进行显象处理，按所涂显象物质不一样，有干式、湿式和静电喷涂显象法等。显象剂采取是为了提升可见度，尽可能把可能被漏检、不清楚显示变得显著可见，同时也能缩短检测时间。渗透检测方法第29页显象剂应含有以下功效

A)能将缺点中渗透液尽可能吸出来

B)提供了渗透剂扩展衬底

C)能提供一个与缺点有良好对比本底，同时能遮住工件表面本身不良衬底

D)能起到去除缺点中残余渗透剂作用，这对有些情况很主要，比如，若在焊接裂纹中残留渗透剂，在补焊时就会引发麻烦渗透检测方法第30页干式显象法用干燥白色微细粉末作为显象材料，广泛用于荧光检测，极少用于着色检测。理想干显象粉应是轻质、涣散、轻易喷洒、能在干燥工件表面上形成薄膜一定粒度混合物，干显象粉成份和颜色不应吸收黑光。干式显象缺点是空气中处处漂浮着干粉，应尽可能把操作室密闭起来。渗透检测方法第31页湿式显象法所用显象液由水、白色粉末、糊精和少许表面活性剂按一定百分比组成悬浊液，与水洗型渗透液组合使用，适合用于检验批量较大中小型工件，也能够用轻易挥发有机溶剂和白色粉末组成速干式显象剂。静电喷涂显象法，普通与速干式显象液配合使用，适合用于大型工件显象。渗透检测方法第32页显象时间随显象方式不一样而有差异，干式显象法通常为渗透时间二分之一，普通为3～5min，湿式显象法需要干燥，普通为5～10mmin显象时间过长会造成较宽、较深缺点对应显示混乱及痕迹过宽。若要显示工件上更为微细表面缺点，能够适当延长显象时间，但不宜过长。渗透检测方法第33页在干燥处理程序上，干式显象和湿式显象也不相同。干式显象应在喷洒显象粉之前，使表面干燥，干燥温度视工件大小，厚薄不一样，在30～50℃之间，不宜过高，以防缺点中渗透液蒸发过多而不能显示缺点。湿式显象则是在工件上喷涂显象液之后再进行干燥处理，目标是加速显象液中水分蒸发，使缺点内渗透液轻易被显象薄膜吸附，干燥温度比较高，大致在70～90℃之间。渗透检测方法第34页所以，湿式显象时间能够缩短，这是因为缺点中渗透剂因为烘干温度高，会加紧渗出到工件表面上来，而且显示膜早巳具备，只需经过很短时间就可对工件进行检测。此时，大缺点中渗透液还没有来得及大量渗出来，所以缺点显示清楚度良好。渗透检测方法第35页对处于高温工作状态或工作应力较大工件进行渗透检测时，可采用应力荧光渗透检测法。这就是一方面将被检工件加载，使它处于相当于工作时承受载荷应力状态。其次，同时对被检工件进行渗透处理，这时工件表面微细裂纹在应力状态下轻易被渗透液渗入，从而有利于提高检测灵敏度。渗透检测方法第36页荧光渗透检测时，工件经渗透和清洗后，不再施加显象剂，而是直接观察缺点痕迹，这种检测方法也称为无显象处理渗透检测法。但只适合用于高辉度荧光渗透检测法，而不适合用于着色渗透检测法。这是因为前者即使无显象膜作背衬，已渗透缺点中荧光液在暗室中用紫外线照射后也会有清楚荧光显示。而后者若无白色显象膜作背衬，则缺点处红色痕迹就不醒目，不但轻易漏检，而且也可能造成误判。渗透检测方法第37页这种无显象处理荧光渗透检测方法主要适合用于两种情况。一个是用于一些自乳化荧光渗透检测，尤其是当该类渗透液中混入水后，不用显象处理能够防止已渗透缺点中荧光渗透液流失。另一个是用于所谓闪烁法荧光渗透检测，这种闪烁法荧光渗透检测适合用于一些工件疲劳裂纹和热疲劳裂纹。渗透检测方法第38页因为这些裂纹往往接合紧密或缝隙中充填有氧化物、腐蚀物或二者兼而有之：使荧光渗透液难以渗透。而当对被检工件施加载荷(弯曲或扭转)时，可使缺点缝隙增大，有利于渗透液渗透，然后去除载荷进行清洗。因为载荷应力作用，在紫外线照射下进行观察时，荧光痕迹将有一个特有“闪烁”之感，这将有利于检测工作者在观察时发觉缺点。渗透检测方法第39页5-2-3渗透检测用设备除荧光渗透检测所用紫外线(黑光)光源外，对于渗透检测来说没有什么特殊专用设备。但这种看法仅在以下情况下才是正确，比如只检测少数几个工件、大型工件局部检验、灵敏度要求不高以及外场检验等。实际上在多数情况下，最好是在专用设备上进行渗透检测。渗透检测方法第40页经典水洗型荧光渗透检测系统成套设备包含七个工位，施加渗透剂、滴落多出渗透剂、水洗、在紫外线下检验清洗效果、干燥、施加显象剂、最终在紫外线下检验缺点，如图所表示渗透检测方法第41页若是用于后乳化型检测系统，则可在渗透液滴落之后、水洗之前，增加一个工位，给工件涂上一层乳化剂。对批量不大检测，尤其是外场检测，通常采取轻便型设备。一套轻便型设备实际上只是包含几个分别装有预清洗剂、渗透剂和显象剂压力喷罐。荧光检测系统还包含有一台供检验用小型手提式紫外线灯。渗透检测方法第42页5-2-4灵敏度试片当前用得最多评价渗透液性能方法是用人工缺点试片进行检测，以人工能发觉缺点缝隙宽度和深度数量级大小作为灵敏度标志。除人工缺点试片测定渗透检测灵敏度外，还可用下述指标来衡量：A)毛细管爬高，B)着色渗透液色深和荧光渗透液荧光强度，C)渗透液在金属表面扩散长度，D)渗透液粘度。为了确保检测结果充分可靠，应对检测液性能和操作方法经常进行判别，灵敏度试片就是这种判别用工具。渗透检测方法第43页因为到当前为止，渗透检测还没有一套定量评价方法，实际上经常是凭经验进行操作。尽管检测用材料出厂之前都进行过相关理化性能测试，但这些性能参数与检测用材料应能到达检测灵敏度之间也没有明确定量关系。所以，每一次检测操作最终所能到达检测灵敏度终究怎样是不清楚，极难对操作者技术水平作出客观评价。渗透检测方法第44页从当前所用检测材料和检测方法来看，超高灵敏度检测已能清楚显示宽0.5μm、深10μm左右，长度在1mm以下微细裂纹。普通中高灵敏度检测剂按要求使用时也能发觉宽度在lμm以上细裂纹。所以，当前对渗透检测用灵敏度试片，其工作面上最少要有宽度小于1μm微细裂纹存在，且其深度也不允许过大。渗透检测方法第45页铝合金对比试块是国际上最通用渗透检测用试块，试块外形尺寸为75×50×8(mm)，材料为LYl2硬铝。铝合金对比试块用途比较广：A)用作检测剂灵敏度对比试验，B)用于检验探伤操作是否恰当，工艺参数是否合理，C)用于检验荧光渗透液老化性。当前市场上供给铝试块表面往往过于粗糙，而且它裂纹普通过大，裂纹花纹和宽度分布也不理想。渗透检测方法第46页不锈钢镀铬辐射裂纹试块，也是国际上比较惯用渗透检测用试块，它惯用来作为渗透检测随班检验用试块，以检验工件材料、设备状态与人员操作水平是否正常。上述两种试块使用时关键是在每次使用后，在施加新检测剂或改换工艺条件重做之前，试片是否得到彻底清洗。普通，在短时间内彻底清洗试片比较困难，这方面，铝合金试块清洗要轻易一些。渗透检测方法第47页但不锈钢镀铬试片裂纹间隙不轻易被腐蚀，所以它使用寿命比较长。美国波音企业采取一个所谓5点式综合试块(PSM-5)，基体是一块150×100(mm)锈铜薄片，工作面上二分之一涂硬铬，另二分之一经吹砂处理。因为它在反应检测灵敏度同时还能反应检测剂清洗性能，所以称为综合试块。渗透检测方法第48页在这种试块镀铬面上有5组辐射裂纹，与常见三点式试块不一样是其裂纹直径较小。用超高灵敏度检测剂时可显示5组裂纹，用高灵敏度检测剂可显示4组(偶然5组)裂纹，而当用中灵敏度检测剂时则只显示3组裂纹。然而渗透检测用灵敏度试块在重复使用时，必须加以清洗处理，把已渗透缺点中渗透液等夹杂物尽可能地被全部清洗洁净。渗透检测方法第49页试块惯用清洗方法有以下两种

A)煮法，把试块浸在盛有水烧杯中，然后加热煮沸半小时，当缺点中夹杂物基本被除净后，再把试块烘干。

B)溶剂浸泡法，将试块浸泡在溶剂中，保持一定时间。这种溶剂应依据检测剂配方进行选择，普通常选取丙酮。渗透检测方法第50页5-2-5检测用材料着色检测液基本组成为染料、溶剂，渗透剂以及各种用于改进液体性能附加成份。在实际配方中，一个化学试剂往往同时能够起几个作用。在不少配方中渗透剂往往就是染料溶剂，惯用染料溶剂和渗透剂有煤油、松节油、苯、乙醇、水杨酸甲酯、水杨酸异戊酯、α-溴化萘等。渗透检测方法第51页惯用着色染料大多为油溶性染料，如苏丹红、烛红、油溶红、荧光红、刚果红等。其中尤以苏丹Ⅳ使用最广。荧光渗透液基本成份由荧光物质、溶剂、渗透剂和附加成份组成。惯用荧光物质颜色是浅蓝色和黄绿色。渗透检测方法第52页惯用清洗剂组成为乙醇、丙酮、油酸和各种表面活性物质，然后再用热水冲洗，清洗时洗涤水温度普通不超出40℃当温度超出40℃时，缺点中渗透液有被洗去危险，水压力最少应为200Pa，但普通不超出350Pa另外，渗透检测通常还需要预清洗，预清洗(或称表面准备)对检测灵敏度有很大影响，预清洗采取材料，在工厂生产中大多数是三氯乙烯蒸汽和汽油。渗透检测方法第53页三氯乙烯溶油能力在常温下比汽油大4倍，在50℃时大7倍，这种溶剂沸点为87℃，轻易进行蒸汽除油。三氯乙烯除油过程是当其沸腾后变成蒸汽，蒸汽碰到工件后冷凝，而将工件上油污溶解掉，当工件温度到达三氯乙烯沸点时，蒸汽便不在工件上冷凝，此时除油过程结束。渗透检测方法第54页三氯乙烯在使用过程中受热、光、氧作用易分解呈酸性，在使用中要经常测量酸度值，防止三氯乙烯变酸而腐蚀工件。三氯乙烯蒸汽有麻醉作用，应防止吸入人体。钛合金则不宜用三氯乙烯除油，不然轻易产生应力腐蚀裂纹。工件从三氯乙烯除油槽中取出后，需待冷却到40℃以下方可进行渗透工序。渗透检测方法第55页汽油清洗法清洗效果比三氯乙烯差，但操作简便、快速、费用低廉，应用仍比较广泛。干式显象剂以白色粉末为吸附剂，湿式显象剂由溶剂、吸附剂、限制剂和活性剂组成，速干式显象剂由溶剂、吸附剂、限制剂和稀释剂组成。溶剂温式显象剂惯用水作溶剂，速干式显象剂以低沸点有机溶剂，如丙酮、苯、二甲苯等。吸附剂，多数为白色粉末，如氧化锌、氧化镁、氧化钛、二氧化硅、高岭土等，其中以氧化锌和氧化镁应用最多。显象粉末粒度为1～3μm渗透检测方法第56页限制剂，用于增加显象剂粘度，限制所显图象扩大，惯用有胶棉液、醋酸纤维素、过氧乙烯树脂、糊精等。湿式显象剂中常以糊精作限制剂，速干式显象剂中则以胶棉液为限制剂。稀释剂，能溶解限制剂，并适当提升限制剂挥发性，从而可调整显象剂粘度，惯用材料为丙酮，酒精等。渗透检测方法第57页5-2-6其它渗透检测方法近年来又发展了几个型式渗透检测方法