渗透检测ASTME165(美国材料与实验协会)渗透检测温度•根据ASTME165渗透剂与被检测零件的温度为10-52°C一、渗透检测的工艺过程1.预清洗:预清洗的目的是彻底清除工件表面妨碍渗透液渗入缺陷的油脂、涂料、铁锈、氧化皮及污物等附着物。(1)机械清理机械清理主要是清除工件表面的铁锈、飞溅、毛刺、涂料等一类覆盖物。(2)化学清洗化学清洗包括酸洗和碱洗,主要用来清除工件表面的铁锈、油污等杂质。(3)溶剂清洗溶剂清洗包括溶剂液体清洗和溶剂蒸气除油等方法。主要用来清除各类油、油脂及某些油漆。一、渗透检测的工艺过程2.渗透:渗透的目的是把渗透液覆盖在被检工件的检测表面上,让渗透液能充分地渗入到工件表面开口的缺陷中去。(1)渗透方法的选择1)浸渍法:浸渍法是将工件直接浸没在已调配好的渗透液槽中,渗透液槽一般用铝合金或不锈钢制成。这种方法渗透效果好,省时省工,对小型批量的零件适用。2)刷涂法:刷涂法是用软毛刷把渗透液刷涂在被检验的部位,适宜于局部检测和焊缝检测。3)喷涂法喷涂法是用气泵将渗透液雾化成微小的液体颗粒后,通过喷雾器喷洒在被检的部位,由于喷涂时雾化的渗透剂会弥漫工件场所,对操作者的健康有影响,因此,喷涂应在敞开的环境或通风良好的场所中采用。2.渗透(2)渗透时间及温度的选择渗透时间是指施加渗透液到开始乳化处理或清洗处理之间的时间。一般渗透探伤工艺方法标准规定:在10~52℃的温度条件下,渗透液的渗透时间一般不得少于10分钟。但对某些微小的裂纹,如应力腐蚀裂纹,渗透时间较长,有时甚至可达几个小时。渗透温度对渗透效果也有一定的影响,渗透时可将渗透温度控制在10~52℃范围的上限值。(3)去除表面多余的渗透液1)作用:改善渗透检验表面缺陷的对比度和可见度以保证在得到合适背景的情况下,取得满意的灵敏度。水洗型渗透液可直接用水去除,可采用20℃左右的水喷洒在工件表面,喷洒时注意水温不宜低于10℃,也不宜高于43℃,水压不得大于0.34MPa。后乳化型渗透液去除时间应在乳化前,先用水预清洗,然后再乳化,最后再用水清洗。溶剂清洗型渗透液的去除方法是先用干净不脱毛的布或纸巾擦拭,然后再用沾有溶剂干净不脱毛的布或纸巾擦拭,直至将被检工件表面上多余的渗透液全部擦净。(4)干燥1)干燥处理的目的:除去工件表面的水分,使渗透剂能充分地渗入缺陷或被回渗到显像剂上。2)干燥的方法:自然干燥:当采用溶剂去除工件表面多余渗透液时,可采用自然干燥5~10分钟即可。人工干燥:用水清洗的工件,如采用干粉显像或非水基湿显像剂(如溶剂悬浮型湿显像剂),则在显像前,必须进行人工干燥处理。人工干燥的方法可用干净的布擦干、压缩空气吹干、热风吹干、热空气循环烘干装置烘干等方法。(5)显像处理1)显像过程:显像过程是指在工件表面施加显像剂,利用吸附作用和毛细作用原理将缺陷中的渗透剂回渗到工件表面,从而形成清晰可见缺陷显示图像的过程。干粉显像:主要用于荧光法,这种方法应在工件干燥后,立即进行显像。水湿式显像:采用浸涂、流涂或喷涂等方法实现。在施加显像剂之前,应将显像剂搅拌均匀,涂覆后,要进行滴落,然后再放在热空气循环干燥装置中干燥。非水湿式显像:一般采用压力喷罐喷涂,喷涂前,必须摇动喷罐中的珠子,使显像剂均匀,喷涂时要预先调节,调节到边喷涂边形成显像薄膜的程度。(6)显示的观察1)显示观察的时机:渗透检验显示的观察一般是在施加显像剂之后进行的。2)显示观察的方法:缺陷痕迹的观察主要依靠检验员的视力或辅以5~10倍放大镜进行。3)显示观察的条件要求着色检验的显示是在白光源下进行观察的,被检零件上的照度应至少达到500Lx;荧光渗透检验的缺陷显示要在黑暗的检验室中于黑光灯的照射下观察。要求暗室内白光照度不应超过20Lx,被检工件表面的黑光照度不低于1000μW/cm2;如采用自显像工艺,则应不低于1000μW/cm2。(6)显示的观察判别缺陷真伪的方法:用干净的布或棉球沾一点酒精,擦拭显示部位,如果被擦去的是真实缺陷显示,擦拭后,显示能重现。如果被擦去的显示不再重现,一般都是伪显示。对于细微的缺陷,为了提高显示的灵敏度,可在擦拭后撒上少许显像剂粉未,起放大缺陷显示的作用。验收与标识:对确定的缺陷显示要确定其缺陷的性质,并按指定的验收标准,作出合格或拒收的结论,发出检验报告。检测完毕后,对受检工件应加以标识。(7)后清洗1)后处理的目的:为保证渗透探伤后,不发生对受检件的损害或危害,并且去除任何会影响后续处理的残余物。2)常用的后清洗的方法:①干式显像剂可粘在湿渗透液或其它液体物质的地方,或滞留在缝隙中,可用普通自来水冲洗,也可用压缩空气吹。②水基湿式显像剂的去除方法是用加有洗涤剂的热水进行喷洗,有一定压力喷洗效果更好。然后用手工擦洗或用水漂洗。(7)后清洗常用的后清洗的方法:③水溶性显像剂可用普通自来水冲洗即可去除。④溶剂悬浮显像剂去除时,可先用湿毛巾擦,然后用干布擦,也可直接用清洁干布或硬毛刷擦。⑤后乳化渗透检测时,如果数量很少,则运用乳化剂乳化,而后用水冲洗的方法去除显像剂涂层及滞留的渗透剂。⑥碳钢渗透检测清洗时,水中应添加硝酸钠或铬酸钠化合物等防腐剂,清洗后还应用防锈油防锈。⑦镁合金材料也很容易腐蚀,渗透检测后清洗时,常需要铬酸钠溶液处理。施加渗透剂进行渗透清洗表面多余的渗透液施加显像剂进行显像显像观察二、渗透检测的方法水洗型渗透检测的方法有多余渗透液去除容易、检验周期短等优点,比较适合于表面粗糙的工件的检测,也适于窄缝和工件上的销槽、盲孔等的检测。二、渗透检测的方法后乳型渗透检测方法被大量应用于技术要求高或经机械加工的光洁工件的表面质量检测,如发动机涡轮叶片、压缩机叶片、涡轮盘等。二、渗透检测的方法溶剂去除型渗透检测方法适用于表面光洁的工件和焊接接头的检测,特别是溶剂去除型着色检测方法,适应于大工件的局部检测、非批量工件的检测和现场检测。三、渗透检测方法与检测时机的选择1.渗透方法的选择选择渗透探伤的方法,首先必须考虑检验灵敏度的要求,同时应考虑零件批量大小、表面状态及几何形状等,还应考虑检验场所的水源、电源、气源及检验成本等。在上述因素中,以灵敏度和检测费用的考虑最为重要。书中表3-8为渗透检验方法的选择示例。2.渗透检测时机的选择1)为了避免表面缺陷被覆盖,渗透检测应在工件进行喷漆、镀层、阳极化、涂层、氧化或其它表面处理工序前进行。2)如果工件进行表面处理后,还需进行机加工的,对机加工的局部表面需再次进行渗透检验。3)零件要求腐蚀检验时,渗透检测紧接在腐蚀工序后进行。4)焊接件如果需进行热处理的,应安排在热处理后进行渗透检测,进行两次以上热处理的,可在温度较高的一次热处理后进行渗透检测。5)使用过的零件进行渗透检测时,必须去除工件表面的油漆、积炭层后进行。6)如果检测工件除需要进行渗透检测外还需进行超声或磁粉等检测工艺,应首先进行渗透检测。四、渗透检测缺陷痕迹的解释与评定1.显示的解释和分类(1)痕迹的分类1)相关显示相关显示是指从裂纹、气孔、夹杂、疏松、折叠及分层等真实缺陷中渗出的渗透剂所形成的显示,它们是判断是否存在缺陷的标志。2)非相关显示这类显示不是由真实缺陷引起的,而是由工件加工工艺、工件结构的外形、工件表面状态等所引起的,3)虚假显示这类显示不是由缺陷或不连续引起的,也不是由工件结构外形或加工工艺等引起的,而是由零件表面渗透液的污染产生的。2.缺陷的评定(1)缺陷痕迹显示的分类1)线性缺陷:长度大于或等于其宽度的三倍的显示;连续线性缺陷显示痕迹:由裂纹、冷隔、锻造折叠等缺陷所产生的。通常指长宽比大于3的缺陷痕迹显示。断续线性缺陷显示痕迹:指在一条直线或曲线上存在距离较近的缺陷所组成的缺陷显示。如果两个或两个以上的缺陷显示痕迹大致在一条直线上,且相邻两个显示痕迹的间距不大于2mm时,就称为断续线性显示痕迹。其长度为各个缺陷的长度和相邻显示痕迹之间的间距长度的总和。(1)缺陷痕迹显示的分类2)圆形缺陷显示痕迹:除线性显示之外的其他缺陷显示,均称为圆形显示,通常指长度与宽度之比不大于3的缺陷痕迹显示。圆形缺陷显示是由表面的气孔、针孔、缩孔或疏松等缺陷引起的。3)分散显示痕迹和密集型的显示:在一定的面积范围内,如果缺陷痕迹显示最短长度小于2mm,间距又小于显示痕迹时,则可看作是密集型的缺陷显示痕迹;如果缺陷显示中的最短的显示长度小于2mm,而间距又大于显示痕迹时,则可看见单独的缺陷显示。4)纵(横)的缺陷显示当缺陷显示的长轴方向与工件轴线或母线的夹角大于或等于30℃时,按横向缺陷处理,其他则按纵向缺陷处理。(2)常见缺陷的显示特征焊接接头横向裂纹迹痕显示应力腐蚀裂纹迹痕显示常见的几种表面缺陷的显示特征如书中表3-10所示。1.相关显示:只有只要尺寸大于1.6mm的显示才视为相关显示,是由于机械组织中断引起的显示,对于渗透剂的溢处区域是可读的,并非出错;2.无关显示:是由于涂装标记、加工标记等,而不是由于机械组织中断引起的显示;3.可疑显示:任何有问题的、可疑的或认为无关的显示都应视为有缺陷而重新进行评估,通过液体渗透检验或另一种表面无损检验方法使不可接受的缺陷表面呈现出来;焊接件(修补)检查接受标准•对于厚度小于16mm的材料,长度大于1.5mm的线状显示;对于厚度16mm至50mm以下的材料,长度大于3mm的显示;对于厚度等于和大于50mm的材料尺寸大于5mm的圆形显示;•对于厚度小于16mm的材料尺寸大于1.5mm的圆形显示;对于厚度大于和等于16mm的材料尺寸大于5mm的圆形显示;•一直线上有4个或更多个显示,且边缘间距等于和小于1.5mm•凡在需评定的相关显示最密集部位。其任意面积为4000平方毫米,其最大尺寸不大于150mm的区域内,有10个或更多个相关显示;3.渗透检测缺陷的记录和检测报告(1)渗透检测缺陷的记录1)画图标注法画出工件草图,在草图上标出缺陷的相应位置、形状和大小,并注明缺陷的性质。2)粘帖—复制法可采用透明胶带或塑料薄膜显像剂进行粘贴复制,采用透明胶带复制法时,先清洁显示部位四周,并进行干燥,然后用透明胶带纸轻轻地覆盖在显示痕迹上,再轻压胶带纸,将带有显示痕迹的胶带纸粘贴在薄纸或记录本上;采用可剥塑料薄膜显像剂法进行记录时,采用带有显像剂的可剥离塑料薄膜,显像后,将其剥落下来,贴到玻璃板上保存下来。3)照相记录法在适当光照条件下,用照相机直接把缺陷的痕迹显示拍照下来进行保存。(2)渗透检测报告一份完整的检测报告应包括以下的内容:1)受检工件的委托单位;被检工件:状态、名称、编号、规格、形状、坡口形式、焊接方式和热处理状态。2)检测方法及条件,包括渗透剂类型及显像方式;渗透温度和渗透时间、乳化时间、水压及水温、干燥温度及时间、显像时间、检测灵敏度及试块名称。3)操作方法:预清洗方法、渗透剂施加方法、乳化剂施加方法、去除方法、干燥方法、显像剂施加方法、观察方法和后清洗方法。4)检测结论。5)示意图。6)检测日期、检测人员姓名、资格等级。报告•I:\NDE程序文件号,有更新请查收,另附模板\PTForSTUsed.xlsx谢谢!