2016PT讲义

2016上海市钢结构渗透探伤讲义一、PT物理基础知识1、渗透探伤基本过程渗透——清除——显像2、PT基本原理（毛细现象原理h=2a*cosθ/rρg、决定于缺陷性质、渗透及显像均为毛细现象）A、表面张力（内聚力）B、接触角（θ）C、润湿方程（rs-rsl=rlcos）D、静态渗透参量Kp=a*cosθ（决定渗透性能）E、动态渗透参量Sp=a*cosθ/η（决定渗透的速度：温度与时间的关系）15°—50°条件下、渗透5—15分钟（低于15°增加渗透时间、低于5°不适合、高于50°另行考虑）3、表面活性（活性剂）（乳化原理、两亲分子、3.5～5.6W/O；8～18O/W）亲憎平衡值=（亲水分子量/总分子）*20乳化剂的分类及乳化机理：亲油——扩散；亲水——混合溶剂去除：通过溶解和稀释的作用4、渗透探伤所用光线黑光、荧光、光致发光(串激发光)、白光黑光——不可见光(紫外光)黑光灯波长：320～390nm(330~400nm)；黑光强度:1000μW/cm2(800～1500μW/cm2)（旧标准3000μW/cm2）荧光——可见光荧光发光波长:510~550nm（470nm—550nm）；白光——可见光（日光、灯光等）白光强度：1000Lux光致发光(串激发光)——在不可见光的照射下发出可见光光单位换算：1ftc=10.764Lux=8.26μW/cm2(ASTM标准中1ftc=10Lux)5、对比度、可见度、灵敏度颜色——1：6——1：9、光线——1：300——1：10006、裂纹俘获效率（试块比较、黑点直径）三种常用对比试块：1、裂纹镀铬试块——黄铜试块（二块一组：检测灵敏度）2、渗透系统的检验面板——不锈钢试块（一面的一半镀铬、另一半喷砂到中等粗糙表面；二块一组：一块用于系统检查，另一块用于参考标准；喷砂用于去除试验；主要用于检测渗透系统的退化）3、淬火铝合金试块——（同时比对二种不同的渗透剂；由于裂纹较大，只能用于低灵敏度和中等灵敏度渗透）(≦2μm裂纹至少2条)黑点直径试验（主要用于荧光渗透剂灵敏度测试）：计算公式：T=d2/8R（R=1060mm）7、含水量、容水量主要针对水洗型渗透剂——达到某个量会失去其使用性能8、闪点、燃点开口、闭口（考虑安全问题）二、探伤器材、材料及质量控制要求渗透材料必须满足JB/T7513《渗透检验用材料技术要求》标准的规定：1、渗透剂（1）、渗透剂分类：荧光着色荧光+着色特殊渗透用：氧兼容渗透剂低硫、低氯渗透剂高温渗透剂（标准渗透上限温度49℃，而高温渗透剂上限温度可达177℃）（2）、渗透探伤剂应具备的性能（技术条件）A、粘度——运动粘度（4~10厘沲——38°C时）B、表面张力与接触角（小于5°）C、密度（小于1与温度有关）D、挥发性（有一定的挥发性——提高浓度与检测灵敏度、安全）E、闪点和燃点（水洗型闭口闪点大于50°、后乳化型闭口闪点大于70°美国标准要求大于93°。F、稳定性（耐光、耐热）G、化学惰性（碱性——铝、镁合金；硫、钠元素——镍基合金热脆、卤族元素氟、氯——钛合金）H、清洗性（喷丸试块45°冲洗）I、含水量和容水量J、导电性（静电喷涂指标）K、无味、无毒、不污染环境、不影响健康（3）、渗透液的基本组成染料（红色、荧光）+溶剂（助溶剂）+乳化剂2、去除剂分类：水、有机溶剂、后乳化剂+水乳化剂——亲水、亲油乳化原理、两亲分子、3.5～5.6W/O；8～18O/W）亲憎平衡值=（亲水分子量/总分子）*20乳化剂的分类及乳化机理：亲油——扩散；亲水——混合；HLB——11~15既有乳化作用、又有洗涤作用，是比较理想的去除剂。溶剂去除：通过溶解和稀释的作用3、显像剂（1）、应具备的性能：吸湿能力强、吸湿速度快、颗粒细、有一定的吸附作用、不发荧光、对比度大、对零件不腐蚀、对人体无害、使用方便、易于清除、价格便宜。（2）、物理化学性能指标：A、干粉密度：松散——0.075g/cm3、包装——0.13g/cm3;B、水或溶剂悬浮性好：沉淀小；C、分散性：搅拌后粉末分散到溶剂里去的能力——不结块；D、润湿能力——不卷起、不剥落；E、腐蚀性（氟、氯、硫、钠元素的控制）F、毒性（避免用二氧化硅干粉显像剂）G、污染（3）、显像剂的类型干式——干粉（主要用于大裂纹）湿式——水悬浮（每一升水中加入30~100克显像粉末）、溶剂悬浮（灵敏度最高）、水溶性；塑料薄膜显像剂——可剥落作永久记录。4、渗透探伤用试块（1）、试块分类：比对、标准（2）、试块名称：铝合金、不锈钢、黄铜（3）、试块作用：材料、设备、操作方法5、黑光灯的构造及使用方法（1）、构造：滤光板、灯泡（2）、使用方法：稳压、预热、开关、安全三、基本探伤渗透工艺1、预清洗目的——去除表面可能影响渗透剂进入或去除的干扰（油脂、铁锈、氧化皮、水分等杂物）、去除缺陷中的水分或油脂等赃物。方法：机械——注意喷砂喷丸的使用场合（可能造成缺陷的闭合）化学——酸洗、碱洗（除油漆温度80-95℃）溶剂——除油（树脂不推荐除油法）2、渗透方法——刷、涂、喷、浸均可（覆盖表面）操作环境温度——4—49℃渗透时间——（取决于：渗透材料、缺陷尺寸、缺陷类型、渗透剂粘度、渗透温度、缺陷的清洁度等）3、乳化（如有必要）方式：亲油性乳化——泡沫状喷雾亲水性乳化——浸渍法（浓度5—35%、）；喷雾法（浓度0.5—1%）时间——由实验决定程度——只与多余的渗透剂起作用4、干燥方式：自然、擦、加热——表面温度小于50℃；顺序W-先显象再干燥、D-先干燥再显象5、显象方式：干式显像——流化床、静电喷、浸埋湿式显像——浸、刷、喷时间——大于10分钟（7~30分）显像要求——形成薄而匀的薄膜6、检查（观察）视力——良好、辩色能力光线——白光（自然光、黑光）环境光——荧光渗透（小于20lux、眼睛适应时间5—10分钟，也可戴红墨镜减少适应时间）6、后处理（目的：防止吸湿造成腐蚀）四、渗透探伤方法的命名及选择材料因素——多孔形不适合、镍和钛不能含硫和卤族元素、液态氧部件要考虑特殊渗透剂。测试部位测试数量缺陷类型方法A——水洗型（表面粗燥、数量较大）方法B——后乳化亲油性（表面光滑、较宽而浅的缺陷）方法C——溶剂去除型（局部抽查）方法D——后乳化亲水性（数量较大的小零部件）五、对工艺类缺陷的识别固有、加工、使用锻、铸、焊、机加工、热处理痕迹的判断（记录缺陷、圆形、线性、分散缺陷、评定框、图谱对照）渗透探伤适用对象（查缺陷、找漏、非多孔材料、多孔材料-过滤法）六、渗透检测相关标准铸件——GB/T9443-88《铸钢件渗透探伤及缺陷显示迹痕的评级方法》锻件——JB/T8466-96《锻钢件液体渗透检验方法》焊缝——JB/T6062《焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级》