溫度對(duì)滲透檢測(cè)靈敏度的影響

【摘要】本文從溫度對(duì)零件滲透能力的影響入手，將溫度做一個(gè)變量來(lái)考慮，通過(guò)對(duì)比試塊在不同溫度條件下進(jìn)行滲透、清洗和顯像，比照其檢測(cè)效果；研究溫度對(duì)滲透檢測(cè)產(chǎn)生的影響，以及如何通過(guò)控制溫度來(lái)提高檢測(cè)的靈敏度和可靠性。

【關(guān)鍵詞】滲透檢測(cè)；溫度；靈敏度

【中圖分類號(hào)】U464.13 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672—5158（2012）08—0041-02

1 前言

隨著新材料在產(chǎn)品中的廣泛運(yùn)用，許多有色金屬和非鐵磁性材料的應(yīng)用，滲透檢測(cè)越來(lái)越受到人們的重視。影響滲透檢測(cè)質(zhì)量的因素很多，本文通過(guò)試驗(yàn)研究其影響因素，有效的提高滲透檢測(cè)的靈敏度和可靠性，可以讓滲透檢測(cè)在航機(jī)生產(chǎn)、質(zhì)量把關(guān)中發(fā)揮更大的作用。本文針對(duì)環(huán)境溫度對(duì)滲透檢測(cè)的靈敏度的影響，特進(jìn)行該試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)條件

2.1 設(shè)備

采用宇光公司生產(chǎn)的半自動(dòng)熒光生產(chǎn)線。

2.2 試片和材料

5點(diǎn)熒光工藝試片：Sherwin PSM-5

材料：滲透劑，Ardrox 9703；清洗劑，自來(lái)水；顯像劑，Ardrox 9D4A。

2.3 試驗(yàn)參數(shù)

按照下表參數(shù)進(jìn)行熒光滲透檢測(cè)。

3 試驗(yàn)步驟

1）將干凈的試塊使用風(fēng)槍在常溫下將其干燥10分鐘（室內(nèi)溫度為：15℃），按2.3參數(shù)進(jìn)行滲透檢測(cè)，使用高清相機(jī)在黑光燈下將試片狀況記錄下來(lái)，為相片1；

2）使用超聲波清洗試片，充分干燥后，將試片在30℃的烘箱中保持10分鐘，按2.3參數(shù)進(jìn)行滲透檢測(cè)，使用高清相機(jī)在黑光燈下將試片狀況記錄下來(lái)，為相片2；

3）使用超聲波清洗試片，充分干燥后，將試片在60℃的烘箱中保持10分鐘，按2.3參數(shù)進(jìn)行滲透檢測(cè)，使用高清相機(jī)在黑光燈下將試片狀況記錄下來(lái)，為相片3；

4）將相片進(jìn)行比照，對(duì)比試塊顯示的熒光點(diǎn)數(shù)和亮度。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

相片1，缺陷顯示能顯示5個(gè)點(diǎn)，但是第5個(gè)點(diǎn)顏色很淺，幾乎不能見，其余幾個(gè)點(diǎn)的顯示也不亮；相片2，缺陷顯示能顯示5個(gè)點(diǎn)，第5個(gè)點(diǎn)能看見，顏色比相片1的要深，其余幾個(gè)點(diǎn)的顯示較亮；相片3，缺陷顯示能顯示5個(gè)點(diǎn)，第5個(gè)點(diǎn)已清晰可見其形狀，其余幾個(gè)點(diǎn)的顯示明亮。

5 結(jié)果分析

滲透檢測(cè)過(guò)程其實(shí)就是滲透液對(duì)表面開口缺陷的毛細(xì)作用，而顯像過(guò)程主要也是滲透液對(duì)顯像劑形成的微笑縫隙的毛細(xì)作用。而潤(rùn)濕的液體在毛細(xì)管中上升的高度h為：

H=2a cos θ/prg

a-液體表面張力系數(shù)，單位N/m。

θ-接觸角，單位是°

p-液體的密度，單位是Kg/m³

□-液體在管中的上升高度，單位是m

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析，溫度的差異對(duì)滲透檢測(cè)效果的影響主要是通過(guò)影響滲透液的性能、缺陷的大小和裂紋內(nèi)氣壓大小的變化三個(gè)方面進(jìn)行的。

①對(duì)裂紋的影響：試片表面溫度增加，則缺陷受熱膨脹，開口長(zhǎng)大，裂紋的寬度也增加，深入裂紋內(nèi)的滲透液增多，相應(yīng)會(huì)提高滲透劑的滲透能力，對(duì)細(xì)微裂紋的影響更明顯。但是，若裂紋寬而淺的話，則會(huì)因此喪失毛細(xì)作用對(duì)探傷效果而產(chǎn)生負(fù)作用。

②對(duì)滲透劑性能的影響：試片表面溫度提高，覆蓋在試塊表面的滲透劑溫度也相應(yīng)增加，會(huì)減小滲透劑的表面張力，使其粘度下降，增加其流動(dòng)性，從而提高滲透能力。

③對(duì)裂紋內(nèi)氣壓的影響：溫度增高時(shí)，裂紋中的氣體分子運(yùn)動(dòng)加劇，內(nèi)壓升高，部分氣體變排除裂紋。而將加熱的試塊浸入滲透液中，溫度較低的滲透液封閉裂紋開口，試片溫度降低，裂紋內(nèi)的氣壓下降，則會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，這樣滲透液能更多的滲入裂紋內(nèi)部。使得檢測(cè)的靈敏度得以提高。

6 結(jié)論

一般情況下，滲透深度由滲透液性能和裂紋本身特點(diǎn)決定的，在溫度變化不大的范圍內(nèi)，利用加熱工件表面溫度能增加滲透深度。滲透的深度越深，則滲透液在裂紋內(nèi)的截留能力越強(qiáng)，則越容易形成缺陷顯示，從而達(dá)到提高檢測(cè)靈敏度提高的目的。

為了得得清晰的缺陷顯示，控制工件的清洗和顯像，也是至關(guān)重要的。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，利用相同的原理，在清洗時(shí)采用溫度較低的清洗劑（水），可以一定程度的防治工件的過(guò)洗，保證了裂紋內(nèi)截留的滲透液；而在給工件顯像錢，給工件施加一定的溫度，有利于裂紋的滲透液更大程度的回滲到工件表面，從而形成清晰可見的缺陷，提高探傷的靈敏度。

7 注意要點(diǎn)

在工藝實(shí)施過(guò)程中，需要注意工件滲透錢的加溫，不能任意擴(kuò)大，審問(wèn)的上限必須考慮滲透液的性能。滲透液在高溫下，蒸發(fā)加快，清油組分先蒸發(fā)，將會(huì)影響滲透劑的滲透性能，所以不能任意給工件升溫，必須由試驗(yàn)找出最佳溫度。

參考文獻(xiàn)

[1]孫殿壽等編.滲透檢測(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社

[2]李椿等編.熱學(xué).北京：高等教育出版社，1978