第六单元渗透检测 - 焊接质量控制与检验.ppt

第六单元 渗透检测 1 渗透检测基础知识 1.1 渗透探伤定义 Penetrant Testing 简称PT (Penetrate) 渗透探伤是以毛细管作用原理为基础的检查表面开口缺陷的 一种常规的无损检测方法。 1.2 渗透探伤的工作原理和操作步骤 工作原理：零件表面被施加含有荧光染料或着色染料的渗透液 后，在毛细管作用下，经过一定时间的渗透，渗透液可以渗进表面 开口缺陷中；经去除零件表面多余的渗透液和干燥后；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，即渗透液回渗到显象剂中；在一定的光源下（黑光或白 光），缺陷处的渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或红色），从而探 测出缺陷的形貌及分布状态。 操作步骤 见图1-1 渗透检测可以检查金属、非金属零件或材料的表面开口缺陷，例如裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠等。 渗透探伤不受零件化学成分限制，不受零件结构限制，也不受缺陷形状限制。可以检查磁性材料，也可以检查非磁性材料；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；只需要一次探伤，即可把零件表面各个方向及形状的缺陷全部检查出来。 但是，渗透探伤不适用于检查表面是吸收性的零件或材料，例如粉末冶金零件。 渗透检测的重复性差，污染较严重。1.3 渗透探伤的分类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（一般分类） 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 各种渗透探伤方法的优缺点 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，无法在没电的场合下工作。 水洗型渗透适于检查表面较粗糙的零件（铸造件、螺拴、齿轮、 键槽等），操作简便，成本较低，特别适合批量零件的渗透检测。 而对于水基渗透液可以检查不能接触油类的特殊零件（液氧容器） 后乳化型渗透适于表面光洁，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认为 是灵敏度最高的一种渗透方法。 溶剂去除型着色法由于可以使用在没有水和电的场合， 因而应用非常广泛，特别是喷罐使用，可简化操作，适 用于大型零件的局部检测（如锅炉、压力容器的焊缝检 测等），该法成本较高，不适于大批量零件的渗透检测。 1.4 渗透探伤与磁粉探伤和涡流探伤的比较 P.7 表1-2 2 渗透探伤的物理化学基础 液体分子间作用力 表面张力 弯曲液面附加压强 毛细管现象 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 子间存在互相作用力 2.1.2 最小能量理论 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态 气态、液态和固态 不同的物质介质相接触，出现界面。一般存在如下几种界面： 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表面，其他的相界面称 界面。因此常称液－－气界面为液体表面，固－－气界面为固体、 表面。 在液－－气表面，把跟气体接触的液体薄层称为表面层。 在液－－固界面，把跟固体接触的液体薄层称附着层。 表面层的分子，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，一方面受到液体内部分子的 作用，另一方面，受到固体分子的作用。 2 .2 表面张力和表面张力系数 体积一定的几何形体中，球体的表面积最小。因此， 一定量的液体从其它形状变为球形时，就伴随着表面积 的减小。另外，液膜也有自动收缩的现象。这些都说明液体表面有 收缩到最小面积的趋势。这是液体表面最基本的特性。 根据力学知识，液体能够从其它形状变为球形是由于有力的作 用。把这种存在于液体表面，使液体表面收缩的力称为液体的表面 张力。表面张力一般用表面张力系数表示。 表面张力系数α为任一单位长度上的收缩表面的力，也常称为表 面张力。它和液体表面相切且垂直于液体边界。它是液体的基本 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表面