鋁合金工件的滲透探傷

馮挺

摘 要：滲透探傷是常規無損檢測方法之一，該技術實施過程簡單且無需復雜設備的投入，已經得到了廣泛應用。本文主要針對鋁合金工件的滲透探傷進行分析，對其理論、影響因素做簡要概述，并提出如何處理這些因素對其造成的影響。

關鍵詞：鋁合金；滲透探傷；無損檢測；影響

中圖分類號：TG115 文獻標識碼：A

滲透探傷是五種無損檢測方法中對非磁性材料表面進行探傷的方法。目前已經在生產和檢驗中廣泛應用，該技術已經發展的較為成熟。滲透探傷可以將滲透劑最大限度深入到鋁合金工件表面開口的缺陷中，讓檢測人員清晰的識別出工件缺陷。

1 滲透探傷發展概況

滲透探傷可以有效的對鋁合金工件進行表面缺損檢測，雖然檢測結果具有可靠性和全面性，但是避免不了受到一些因素的影響如操作方式不當或滲透探傷劑性能不好等。因此鋁合金工件的滲透探傷的研究包括滲透探傷劑的研究以及相關操作工藝的改進等。

1.1滲透探傷劑

工業中最早使用的滲透劑是未添加染料的干粉顯象著色法。到了三十年代初期使用熒光滲透探傷法，同樣是不添加熒光染料的干粉顯象法。但是這兩種滲透劑的靈敏度比較低，已經無法滿足當今工業生產的需求。

1.2滲透探傷操作工藝及標準

滲透探傷操作工藝對試驗結果的依賴性較強，而在理論支撐上比較匱乏。所以滲透探傷的發展過程實際上就是在不斷改進和完善探傷工藝。最近二十年，國內國外發表的有關滲透探傷工藝方法方面的論文占滲透探傷論文綜述的70%以上。

1.3滲透探傷理論概述

滲透探傷理論建立在多個學科基礎上，如化學、表面化學、物理和表面物理等學科。滲透探傷技術的發展，基本是直接使用與其相關學科的成果，但是這些學科已有的成果及理論，基本是定性說明，而滲透探傷不是單純的理論或學科，而是一門檢測技術，更加需要理論上的定量結果予以支持。因此滲透探傷理論的探究重點是顯象機理和滲透機理。

2 鋁合金工件滲透探傷的影響因素及解決措施

2.1溫度因素

2.1.1溫度對鋁合金工件滲透探傷的影響

鋁合金工件表面隨著溫度的升高會有一定程度的膨脹，依據是物體熱膨脹原理，因此溫度升高會使缺陷處膨脹，從而增大裂紋寬度、使開口變大，滲透劑的滲透能力也會隨之提高，特別是微細裂紋的反映會更加明顯。但是裂紋開口如果太寬，就會失去毛細作用對探傷效果有負面影響。而且工件溫度升高會使其表面的滲透劑溫度提高，從而下降滲透劑黏度、增加流動性，流動性增加后自然滲透能力隨之提高。另外，由于氣體平均動能只受溫度影響，因此工件溫度升高，會加劇裂紋中氣體分子的運動強度，內壓升高會使部分氣體排出。相反，如果溫度較低的滲透劑將裂紋開口封住，則內部氣壓下降，負壓現象就會形成，也能提高滲透劑滲透能力。所以說溫度對滲透探傷的效果影響較大，根據大量實驗數據證明溫度過低時缺陷難以清晰的顯示。滲透探傷規定的標準溫度范圍在15攝氏度到50攝氏度之間，但實際的溫度往往低于標準范圍，對滲透探傷效果有很大影響。

2.1.2解決方法

如果工件溫度低于15攝氏度（即標準范圍最低值），此時探傷不僅要執行探傷標準，還需要在清洗后進行烘干，然后再進行滲透操作，這樣可以使工件溫度高于15攝氏度，以降低溫度對滲透探傷的負面影響?？梢詫⒐ぜ囟冉档偷綔囟葮藴手底畹椭狄韵拢瑢牍ぜ砻嫒毕輧鹊那逑匆哼M行清除，根據反復試驗證明，使用這種方法其裂紋顯示最清晰的情況下，溫度為-6攝氏度。

2.2油脂影響

2.2.1油脂對鋁合金工件滲透探傷的影響

毛細現象為鋁合金工件滲透探傷提供物理基礎，但是如果工件經常處在油脂中，那么缺陷位置就很可能浸入一些油脂，從而形成堵塞。常用的清理方法無法將缺陷中的油脂清除干凈，這就會阻礙滲透劑的浸入，從而影響工件滲透探傷結果。在清洗中如果方法不當，也會在工件表面留下清洗液，由于清洗時間都較長，清洗液也會一定程度浸入到工件表面缺陷中，從而對滲透劑浸入造成影響，導致最終滲透探傷結果不夠精準。

2.2.2解決方法

如果要進行滲透探傷的鋁合金工件長期處于油脂環境中，可以利用溶劑型清洗法或蒸汽法進行清理，而且要在鋁合金工件表面形成加溫區域，溫度在110攝氏度左右，這樣可使缺陷干燥，對克服缺陷的堵塞有力，提升滲透探傷的精準度。將長期浸油的工件試樣經過上述方法的處理，探傷后裂紋可以清晰的顯示出來。

3 鋁合金工件滲透探傷過程的安全問題

滲透探傷劑基本是由多種化學物品制成，這些化學物品會具有一定程度的揮發性、刺激性、毒性和易燃性，有可能會引發爆炸。因此為了確保工作人員的身體安全，進行滲透探傷的場地要求有齊全的防火、防毒和通風設備。在進行滲透探傷時不僅要確保保持良好通風，加強防火防爆措施，操作人員也盡可能佩戴防毒面具，避免有毒害氣體或滲透劑被吸入。另外，滲透探傷過程中使用的清洗劑的潤濕作用和油脂溶解作用能力都很強，如果長時間接觸會使皮膚變紅、粗糙、裂開，甚至被灼傷或患上皮膚病，因此對清洗劑要進行嚴格的檢驗，堅決杜絕使用劣質產品，同時對操作人員的操作規程嚴格規范，盡量杜絕一切不正當操作。

結語

在實際鋁合金工件的滲透探傷過程中會遇到更多問題，需要有關部門結合鋁合金工件特點進行詳細分析，并采取一定措施避免或降低影響。滲透探傷劑是探傷過程中的重要決定因素，因此日后對鋁合金滲透探傷的探究要更加重視滲透探傷劑的研制。另外，隨著計算機技術的發展，要實現計算機自動化滲透探傷的實現，以此降低人為誤差，提高鋁合金滲透探傷的可靠性。

參考文獻

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