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5渗透检测

5-1渗透检测根本原理

很早以前，人们就掌握了把水置于

容器内检查容器是否有泄漏这类探伤

技术。

也有人利用工件外表铁锈的来检查

缺陷，为在室外存放的钢板，由于水

分渗入裂纹、而形成氧化物，使裂纹

处的铁锈比邻近区域要多。

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渗透检测的根本原理就是在被检材料或工件

外表上浸涂渗透力比较强的液体，利用液体对

微细孔隙的渗透作用，将液体渗入孔隙中。

然后，用水和清洗液清洗材料或工件外表的

剩余渗透液。

最后再用显示材料喷涂在被检工件外表，借

助毛细管的作用原理、将孔隙中的渗透液吸出

来并加以显示。

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渗透检测具有以下特点

A)工作原理简单，对操作者的技术要求不高

B)应用面广，可用于多种材料的外表检测，而

且根本上不受工件形状和尺寸的限制

C)显示不受缺陷方向的限制，一次检测可同时

探测不同方向的外表缺陷；

D)检测用设备简单、本钱低廉、使用方便

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渗透检测的局限性，主要是只能检测开口的外

表缺陷，工序比较多，探伤灵敏度受人为因素的

影响比较多。

渗透检测对各种材料的开口式缺陷(如裂纹、

气孔、分层、夹杂物、折叠、熔合不良、泄漏等

)都能进行检查。

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特别是某些外表无损检测方法难以工作的非铁

磁性金属材料和非金属材料工件。

但对工件外表粗糙度有一定要求，因为外表过

于粗糙及多孔的材料和工件上的剩余渗透液很难

完全去除，以致使真假缺陷难以判断。

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(1)渗透

渗透检测用的渗透剂绝大局部为液体，

故必须研究渗透过程中的毛细管现象、清

洗剩余渗透液过程中的乳化现象、显象过

程中的毛细吸附。

渗透检测中不同液体向固体孔隙中的渗

透能力不同，称为液体的渗透力，其强度

将明显影响发现缺陷的能力。

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液体的渗透力取决于液体的外表张力、液体与

固体外表间的润湿角的大小、缺陷的形状和大小

以及渗透液的粘度等因素。

液体的外表张力决定于液体的性质，同一种液

体，其外表张力大小与温度有关。

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液体和固体外表间的润湿角，就是液固体间的界

面与通过气体、液体、固体交点，向液体外表所

作切线之间的夹角(含液体局部)，如下图。

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图中A点处于液、固、气三相交界处，有三种界

面张力作用于该点，即固体与气体之间F、气体

S

与液体之间F以及固体与液体之间F

LSL

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当液滴处于平衡时，那么

可见，FS-FSL=FL时，那么cosθ=1，θ=0o，

此时液体在固体界面上完全润湿

当FS-FSLFL时，那么0cosθ1，90oθ0o，

液体对固体的润湿程度随θ的增大而减小

当θ≥90o时，液体在固体外表润湿不良

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式中FL是液体外表张力，故润湿作用与液体的

外表张力有关，外表张力愈小那么cosθ愈大即润

湿角θ减小，液体对固体的润湿程度增加。

可以采用在液体中参加外表活性剂来降低外表

张力，以到达提高润湿能力的效果。

当然液体在固体外表的润湿程度不仅与液体本

身有关，而且与被润湿的固体外表性质有关。

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细管中液面的高度和形状