《无损检测》渗透与磁粉检测课件选编.ppt

本章提要： 渗透检测（PT）属于表面检测技术，工程应用广泛，行业十分重视,有相关的国家标准。 本课程简要介绍它们的基本原理、操作要点及适用性。 ;4.1概述 4.1.1渗透检测的定义、原理和作用 渗透检测是一种以毛细作用原理为基础的检测技术，主要用于检测非疏孔性的金属或非金属零部件的表面开口缺陷。 检测时，将溶有荧光染料或着色染料的渗透液施加到零部件表面，由于毛细作用，渗透液渗人到细小的表面开口缺陷中， 清除附着在工件表面的多余渗透液，经干燥后再施加显像剂，缺陷中的渗透液在毛细现象的作用下被重新吸附到零件表面上，就形成放大了的缺陷显示，即可检测出缺陷的形貌和分布状态。;渗透检测技术已经成为制造业和维修领域中不可缺少的重要组成部分，广泛应用到现代工业的各个领域，是评价工程材料、零部件和产品的完整性、连续性的重要技术方法，也是实现质量管理、节约原材料、改进工艺、提高生产率的重要手段。 ;4.1.3渗透检测方法的分类 4.1 3.1根据渗透液的种类(所含的染料成分)分类 根据渗透液中所含染料的成分，渗透检测可分为着色法、荧光法和荧光着色法三大类。 着色法是渗透液中含有红色染料，在白光或日光下对缺陷进行观察的检测方法； 荧光法是渗透液中含有荧光染料，在紫外线的照射下观察缺陷处有黄绿色荧光显示的检测方法； 光着色法兼备荧光和着色两种方法的特点，即缺陷的显示图像在白光下显色，而在紫外线的照射下又能激发出荧光。;4.1.3.2根据表面多余渗透液的去除方法分类 根据表面多余渗透液的去除方法，可将渗透检测分为水洗型、后乳化型和溶 剂清洗型兰大类。 渗透液中含有一定量的乳化剂，工件表面多余的渗透液可直 接用水清洗掉，这种渗透检测方法称为水洗型渗透检测法。 后乳化型渗透检测法的渗透液中不含乳化剂，不能直接用水从工件表面清洗掉，必须有一道专门的乳化工序，使工件表面多余的渗透液乳化，之后才能用水清洗掉。 ;4.1.3.3根据渗透液的种类和去除方法分类 根据渗透液的种类和表面多余渗透液的去除方法，渗透检测方法主要分为: 本洗型荧光渗透检测、 亲油性后乳化型荧光渗透检测、 洛剂去除型荧光渗透检测、 亲水性后乳化型荧光渗透检测、 水洗型着色渗透检测、 后乳化型着色渗透检测、 溶剂去除型着色渗透检测等， 表4-l(p142)。 ;4.1.3.4根据显像方法分类 根据显像方法，渗透检测技术主要可分为: 干式显像法、 水基湿显像法、 非水至湿显像法、 特殊显像法, 自显像法等， 如表4-2(p142)。 ;4.1.4渗透检测技术的优点和局限性 4.1.4.1渗透检测技术的优点 渗透检测方法可检查各种非疏孔性材料的表面开口缺陷，如裂纹、气孔、折叠、 疏松、冷隔等。 渗透检测技术不受材料组织结构和化学成分的限制，不仅可以检查有色金属和黑色金属，还可以检查塑料、陶瓷及玻璃等。;渗透检测具有较高的检测灵敏度，超高灵敏度的渗透检测材料可清晰地显示宽0.5μm、深1μm、长1mm左右的细微裂纹。 而且，渗透检测的显示直观，容易判断，操作也非常快速、简便，一次操作即可检出一个平面上各个方向的缺陷。 此外，渗透检测还具有设备简单、携带方便、检测费用低、适应于野外工作等优点。 正是由于以上优点，渗透检测技术在工业领域得到了广泛的应用。;4.1.4.2渗透检测技术的局限性 首先是渗透检测不适于检查多孔性或疏松材料制成的工件或表面粗糙的工件，因为检测多孔性材料时，会使整个表面呈现强的荧光背景，以致掩盖缺陷显示；而工件表面太粗糙时，易造成假象，降低检测效果。 其次是渗透检测只能检出零部件的表面开口缺陷，被污染物堵塞或经机械处理(如喷丸、抛光和研磨等)后开口被封闭的缺陷则不能被有效检出。 另外，渗透检测只能检出缺陷的表面分布，难以确定缺陷的实际深度，因而很难对缺陷做出定量评价。;4.2渗透检测物理基础 4.2.1表面张刀和表面张刀系数 4.2.1.1表面张力 由于表面层分子受到内部分子的吸引，都趋向于挤入液体内部，以使溶体表面层尽量缩小，结果在表面的切线方向上便有一种缩小表面积的力。 可以做一个实验: 把棉线挽成一个圈系在金属丝做成的环上，然后使环布满肥皂薄膜，此时薄膜上的线圈是松的，线两边受到大小相等方向相反的力作用，处于平衡状态，图4-1(a)所示。;如果用针刺破环内的薄膜，棉线两边的作用力将不再平衡，环便被拉成圆形， 如图4-1(b)所示。 ;这个现象说明，这种作用力是沿着液面和液面相切、使液面缩小的一种力。 如果液面是水平的，这种作用力也是水平的； 如果液面是弯曲的，作用力的方向就是曲面的切线方向。 液体表面的这种作用力称做表面张力。 ;4.2.1.2表面张力系数 1.表面张力系数 通过图4-2的实验可以求出表面张力