渗透检测剂.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,中国空气动力研究与发展中心压力容器检测站,RT、UT、MT和PT,级,TEL：，,渗透检测剂,渗透剂,去除剂,显象剂,渗透检测剂系统,渗透剂,渗透剂的分类,渗透剂的组成,渗透剂的性能,着色渗透剂,荧光渗透剂,特殊类型的渗透剂,渗透剂的分类,一、渗透剂的分类,3.,染料成分分类,荧光液,着色液,荧光着色液,4.,按灵敏度水平分类,低、中、高、超高四类,水洗型有低、中、高三类；后乳化型有 标准（中等）、高、超高三类；着色液有低、中二类,渗透剂的分类,二、特殊类型的渗透剂,1.水基渗透剂：是一种以水作为渗透溶剂，在水中溶解染料的一种的渗透剂。众所周知，水的渗透能力是较差的，但如果在水中加进适量的表面活性剂以降低水的表面张力，增加水对固体的润湿能力，水是可以变成一种好的渗透溶剂的。,2.着色荧光渗透剂：,3.化学反应型着色渗透剂：,4.高温下使用的渗透剂：,5.过滤性微粒渗透剂：,渗透剂的组成,一、渗透剂的组成成份,渗透剂一般由染料、溶剂、乳化剂和多种改善渗透剂性能的附加成分所组成。在实际的渗透剂配方中，一种化学试剂往往同时起几种作用。,渗透剂的组成,一、渗透剂的组成成份,1 红色染料,着色渗透剂中所用染料多为红色染料，因为红色染料能与显像剂的白色背景形成鲜明的对比，产生较好反差，以引起人们注意。着色渗透剂中的染料应满足色泽鲜艳，易溶解、易清洗、杂质少、无腐蚀和对人体基本无毒的基本要求。,渗透剂的组成,一、渗透剂的组成成份,3.溶剂,溶剂是用于溶解染料的，根据化学结构“相似相溶”的原则，应尽量选择分子结构与染料相似的溶剂，但“相似相溶”仅是经验法则，有一定的局限性，有一些物质，结构虽相似，如氯乙烷与聚氯乙稀，但却并不相溶。因此，在实际应用中，应以实验加以验证。,渗透剂的性能,一、渗透剂的综合性能,渗透力；荧光亮度和色泽；清洗性；吸附性能；无腐蚀；稳定性；毒性小；其他：如对氟、氯、硫的要求,渗透剂的性能,动态渗透参量,渗透液的渗透速度常用动态渗透参量（KPP）来表征，粘度是影响渗透液渗透速度的主要因素，它影响受检工件浸入渗透液所需的相对停留时间，KPP常用下式表示：,fLcos 式中：fL 表面张力；,KPP=-接触角；,粘度。,从上式可知，粘度与动态渗透参量成反比。粘度越高，动态渗透参量越小，渗透液渗入表面开口缺陷所需的时间就越长。粘度对渗透液的运动性能有很大的影响，因而粘度是衡量渗透液性能的一项重要指标。,渗透剂的性能,静态渗透参量,渗透检测中常用静态渗透参量（SPP）来表征渗透液的渗透能力。静态渗透参量SPP用下式表示：,SPP=fLcos,式中：fL 表面张力；接触角。,SPP值越大，渗透液的渗透能力越强。当接触角小于5时，cos1。因此：SPPfL。从这个意义上讲，静态渗透参量是当接触角小于5 时的表面张力。使用此类渗透液进行渗透检测时，一般可得到为满意的检验结果。,渗透剂的性能,二、物理性能,5.,闪点和燃点,渗透剂温度升高时，能产生火花时的最低温度称闪点；,渗透剂能够用火焰点燃的温度称为燃点；,闪点：开口闪点，闭口闪点,6.,电导性,具有高电阻，避免产生逆弧传给操作者。,渗透剂的性能,三、化学性能,1 化学惰性,化学稳定性,2 清洗性,3 含水量：水的含量/渗透剂的含量；,含水量太多会使渗透剂分离，通常含水量控制5%；,4 容水量:对含水量的限制值，即当水的增加使渗透剂开始变浑浊时的含量称为容水量；,5 毒性：应无毒,6 溶解性：溶剂对染料应有较高的溶解能力；,7 对材料和容器的腐蚀作用：PH、F、Cl、S值控制。,渗透剂的性能,理想渗透剂应具备的主要性能,易渗入零件表面的缺陷中去；,能很好的保留在缺陷中，即使是浅而宽的缺陷也不会从缺陷中被清洗掉；,不宜挥发，不会很快干在工件表面上。,渗透剂的质量检查,二、润湿性能检查,脱脂棉球沾少量渗透剂,涂在光洁铝板表面,停留10分钟,观察：无收缩、无小泡，则润湿状态好。,渗透剂的质量检查,三、含水量、容水量测定,1.水洗型荧光液含水量测定：蒸馏法,含水量=（管中水的含量（毫升）/渗透剂100（毫升）100%,在500毫升烧瓶中，放样品渗透剂100毫升和无水溶剂100毫升，酒精灯加热，观察集水管中水量。,2、渗透剂容水量测定（02考）,容水量=加入水的体积/（渗透剂体积+水的体积）100%,在100毫升量筒中，放50毫升渗透剂，以0.5毫升的增量逐次往渗透剂中加水，并摇动。当渗透剂出现浑浊、凝胶、分层等现象时，记下加水总量。,渗透剂的质量检查,四、腐蚀性试验,2.钛合金热盐应力腐蚀性试验,观察：,a.在加应力的情况下，观察试样是否有明显的裂纹；,b.当用3.5%NaCl溶液浸涂的试块无裂纹时，取下螺栓，在1384温度下NaOH的水溶液中浸泡30分钟，随后冲洗涂层表面，在 40%HNO3+3.5%HF的水溶液中腐蚀试样34分钟，用10倍放大镜观察腐 蚀面；,c.对仍在夹具中的没有浸涂试样的看得见部分进行观察，如果没有观察到裂纹，则应用类似b的方法清洗、腐蚀和检查，看是否符合要求；,d.如果NaCl溶液浸涂的试块没有凹坑或裂纹（材料太好，所以不用这个试样，重做），或如果没有浸涂的试样有裂纹，则试验是无效的，须重做（材料太差，也不用）；,e.对用渗透剂浸涂的试样，用10倍放大镜目视检查，试样应无明显凹坑、腐蚀、裂纹或表面变色情况。,渗透剂的质量检查,四、腐蚀性试验,3.高温腐蚀试验,试验对象：高温铸造合金，尺寸12122.5mm2,4块，表面打磨；,2块试样浸涂被检渗透剂，另2块不涂；,试样放入烘箱，在1010 28条件下，保温100 5小时，取出、冷却；,裁取、抛光试样断面，用200倍显微镜观察、对比。浸涂有被检渗透剂的试样不应有更多的腐蚀、氧化痕迹。,渗透剂的质量检查,六、渗透剂亮度试验,1.粗略测定方法：密封静置4小时以上；,白光下或紫外光下比较亮度，观察有否分层、沉淀现象。,2.紫外照度测定法：（荧光液）,二张干净滤纸，分别沾有标准荧光液和被检荧光液，烘干、紫外光下比较；,如果无明显差别，合格；若有明显差别则：,a.用二氯甲烷稀释标准荧光液和被检荧光液到10%浓度；,b.8080滤纸浸湿、85烘干；,c.照度计与紫外灯下读数250lux；,d.荧光液浸纸放于照度计上，读数差值应小于25%为合格。,渗透剂的质量检查,七、灵敏度黑点试验,渗透剂灵敏度常用A型、C型试块测试，或用黑点试验。,1.试验方法：,2.临界厚度计算：T=r,2,/2R=d,2,/8R,(00考),黑点直径愈小,临界厚度愈小,说明荧光渗透剂的发光强度愈高,超亮的荧光渗透剂其黑点直径可在1mm以下。,渗透剂的质量检查,九、渗透剂的热稳定性试验,在荧光液亮度比较试验后进行,10张滤纸浸入制备好的待测荧光液中，取出干燥5分钟；,5张放于无强光、强烈气流的地方。另5张放于干净的金属板上，装入调到1212空气静止的烘箱内1小时；,重复亮度对比试验，交替测试装箱与不装箱滤纸的渗透剂亮度，要求,最低,值：,低灵敏度荧光液 60%,超高灵敏度荧光液,80,%,渗透剂的质量检查,十、渗透剂的温度稳定性试验,1升渗透剂密封在容器内；,温度变化试验：-18 保留8小时 升温到66 保留8小时冷却到室温；,目视检查：无离析显示；,对水洗型渗透剂：容水量不低于5%，试验后不产生凝胶、离析、浑浊、分层。,渗透剂的质量检查,十一、槽液寿命试验,50ml渗透剂放于直径为150mm的烧杯；,在对流的烘箱内，50 3保温7小时，降到室温；,目测：无离析、沉淀或形成泡沫。,十二、渗透剂的储存稳定性试验,渗透剂密封储存于16 38 的容器内；,仓库中保存一年，,性能,应满足各项技术指标。,渗透剂的质量检查,十三、渗透剂的粘度测定,在383时，按GB265-88标准进行测定；,粘度值不超过标准值的10%。,十四、渗透剂的闪点测定,在敞口槽内，按GB261-83测定；,水洗型渗透剂闭口闪点应大于50；,后乳化型渗透剂闭口闪点应在6070。,十五、渗透剂停留时间试验,施加渗透剂后在工件表面停留4小时（205）；,能顺利去除为合格。,着色渗透剂,一、水洗型着色液,（VA）,1.分类：水基着色液；油基自乳化型着色液。,2.水基着色液：,溶剂：水,溶质：红色染料,优点：无色、无臭、无味、五毒，不可燃，来源方便，使用安全，不污染，价格低,缺点：灵敏度低,适用于：同油类接触易引起爆炸的部件，如液态氧容器,典型配方：书P60，表4-2,3.油基自乳化着色液,溶剂：高渗透性油基溶剂+乳化剂,溶质：油溶性红色染料,优点：灵敏度比水基高，清洗方便,缺点：容易吸收水份，使着色液浑浊,典型配方：书P60，表4-3,着色渗透剂,二、后乳化型着色液,(VB),溶剂：高渗透性油基溶剂,溶质：油溶性红色染料 加乳化工序再清洗,优点：灵敏度高、渗透力强,适用于：浅而宽的表面缺陷,不适用于：表面粗糙的零件,典型配方：书P61，表4-4,着色渗透剂,三、溶剂去除型着色液,(VC),溶剂：高渗透性油基溶剂,溶质：油溶性红色染料,去除用溶剂：多数用丙酮,优点：渗透力强、灵敏度高,典型配方：书P61，表4-5,着色渗透剂,着色渗透剂灵敏度较低，,不能用于检测临界疲劳裂纹，应力腐蚀裂纹或晶间腐蚀裂纹,。着色渗透剂能渗透到细微裂纹中去，但是要形成用荧光渗透剂能得到的显示，就需要体积比之大得多得着色渗透剂才行。,荧光渗透剂,一、水洗型荧光渗透剂,1.成份：,溶剂：油基溶剂+乳化剂,溶质：油溶性荧光染料,2.灵敏度及牌号,低灵敏度：适用于表面粗糙零件，用于轻合金铸件 ZA-1等,中灵敏度：适用于精密铸钢件 ZB-1等,高灵敏度：适用于良好加工面，用于精密铸造涡轮叶片 Magneflux-ZL67等,典型配方：书P63，表4-7,荧光渗透剂,二、后乳化型荧光渗透剂,1.成份：,溶剂：油基溶剂,溶质：油基荧光染料,添加：互溶剂、润滑剂等,2.灵敏度及牌号,标准灵敏度：适用于变形材料机加工件 HA-1；Ardrox-985P12,高灵敏度：适用于要求较高的变形材料机加工件 HB-1；Ardrox-985P13,超高灵敏度：适用于特殊构件，如航空涡轮盘 Ardrox-985P14,典型配方：书P64，表4-8,荧光渗透剂,三、溶剂去除型荧光渗透剂,1.成份：与后乳化型荧光渗透剂的成份基本相同,2.灵敏度等级,低灵敏度：,中灵敏度：,高灵敏度：,超高灵敏度：,与水洗型或后乳化型荧光渗透剂同级使用,典型配方：书P64，表4-9,特殊类型渗透剂,着色荧光渗透剂,（水洗型）,成份：,溶剂：乙醇,溶质：醇溶性染色剂（罗丹明B），荧光着色染料,添加：保护剂（火棉胶，防止过洗）、乳化剂,典型配方：书P65，表4-10,特殊类型渗透剂,过滤性微粒渗透剂,化学反应性着色渗透剂,高温下使用的渗透剂,乳化剂与溶剂去除剂,乳化剂与溶剂去除剂的分类、组分及特点,乳化剂的性能,乳化剂的质量检查,溶剂去除剂的质量检查,乳化剂与溶剂去除剂的分类、组分及特点,一、乳化剂,1.组分：表面活性剂+添加剂（调节粘度、与其它成分的互溶性等）；,2.分类：,亲水型乳化剂：HLB值8-18,水包油型,将油分散在水中。粘度较高需用水稀释,粘度通常在5-20%。,亲油型乳化剂:HLB值3.5-6,油包水型,将水分散在油中。,乳化剂的性能,一、乳化剂的综合性能要求,外观：色泽、荧光颜色能与渗透剂明显区别；,抗污染：受水或渗透剂污染时不降低乳化去除信念；,乳化时间合理：表面活性、粘度、浓度适中；,温度稳定性好：储存中温度不影响其性能；,腐蚀性：对检测件和盛装容器不腐蚀；,毒性小；,闪点高，挥发性低。,乳化剂的性能,二、乳化剂的物理性能,粘度：,闪点:,挥发性,三、化学性能,毒性,容水性,与渗透剂的互溶性,四、特殊性能要求,水洗性,荧光,槽液寿命,温度稳定性,乳化剂与溶剂去除剂的分类、组分及特点,二、去除剂,1.概念：渗透检验用来去除零件表面多余渗透剂的溶剂称为去除剂。,2.去除剂种类：,水：用于水洗型渗透剂的清洗；,有机溶剂：用于溶剂去除型渗透剂的清洗，如煤油、乙醇、丙酮、三氯乙烯等。,（水洗型渗透剂与溶剂去除型渗透剂的主要区别：粘滞性不同）,3.性能要求：,对染料有较好的溶解度；,与渗透剂中的溶剂有较好的互溶性；,有一定的挥发性；,不与荧光液起化学反应，不熄灭荧光。,乳化剂的质量检查,一、外观检查：着色液的乳化剂与着色液、荧光液的乳化剂与荧光液应有明显的颜色区别。,二、乳化性能检查,荧光（着色）背景不相差悬殊，合格,荧光（着色）背景相差悬殊，更换,三、亲油性乳化剂的容许含水量检查,油性乳化剂+5%（V/V）的水，搅拌后观察乳化剂不产生凝胶、离析、浑浊或分层；,油性乳化剂+5%（V/V）的水+渗透剂，渗透剂不产生凝胶、离析、浑浊或渗透剂上分层，且渗透剂的去除性能仍符合要求；,乳化剂的质量检查,四、亲水性乳化剂的容水量测定,测定方法按4-3 渗透剂的质量检查，通常亲水性乳化剂的容水量不应低于5%（V/V）。,五、温度稳定性检查方法与渗透剂检查相同,六、亲油性乳化剂的槽液寿命检查方法与渗透剂检查相同,七、亲水性乳化剂的浓度根据生产厂规定的方法稀释。,。,溶剂去除剂的质量检查,1 溶剂去除剂与溶剂去除剂着色液或与溶剂去除剂荧光液配合使用时，要求：,溶解渗透剂适度；,去除剂挥发适度；,储存保管稳定；,不使金属腐蚀与变色；,无不良气味；,毒性小,常用的溶剂去除剂有：丙酮、乙醇、汽油或三氯乙烯等。,溶剂去除剂的质量检查,2 溶剂去除剂的质量要求,外观：无色透明、不含沉淀物；,去除性能检查,储存稳定性检查：在1538下储存一年后，作去除试验，性能不应降低。,显象剂,显象剂的种类、组分及特点,显象剂的性能,显象剂的质量检查,显象剂的种类、组分及特点,显象目的：从缺陷中吸附出渗透剂显示缺陷的存在,一、干式（干粉）显象剂,适用范围：螺纹、粗糙表面零件；,材料：白色无机粉末，如：氧化镁、碳酸钙、氧化锌；,性能：,轻、细、松散、干燥 尺寸：13m,较好的吸水、吸油性能；,易被渗透剂润湿；,易吸附在干燥零件上形成薄层；,在紫外灯下不发荧光；,无毒、无腐蚀。,显象剂的种类、组分及特点,二、湿式显象剂,1 水悬浮湿式显象剂：要求零件有较高的表面光洁度,组成：干粉+水（30100g/升）,添加剂：,润湿剂：改善表面润湿作用；,分散剂：防止沉淀和结块；,限制剂：防止无限制扩散，保证分辨力；,防锈剂：防止腐蚀；,2 水溶性显象剂：,组成：显象剂可溶性粉末+水 溶解,特点：不会沉淀、结块、易清洗、使用安全,添加剂：同水悬式显象剂,显象剂的种类、组分及特点,二、湿式显象剂,3 溶剂悬浮显像剂,组成：显像剂+挥发性的有机溶剂,添加剂：限制剂、稀释剂,因其有机溶剂有较强的渗透能力，能渗入到缺陷中去，挥发过程中把缺陷中的渗透剂带回到工件表面，故显像灵敏度高。另外，有机溶剂挥发快，缺陷显示扩散小，显示轮廓清晰，分辨力高。,三、贴膜显象剂：显象粉+透明清漆,显象剂的性能,一、显象剂的综合性能,吸湿能力：强；,显象粉的粒度：细、有粘附力、能形成覆盖层；,不发荧光（荧光法）；,色差大（着色法）；,不腐蚀，对人体无害；,易清洗。,显象剂的性能,二、显象剂的物理化学性能,1.颗粒性：不能过大；,2.干粉显象剂的密度：,松散状态0.075g/cm3；包装状态0.13g/cm3,3.水悬式或溶剂悬浮式的沉淀率：,沉淀速度称为沉淀率。粒度细微沉淀慢、悬浮好。,显象剂的性能,三、显象剂的化学性能,1 毒性,2 腐蚀性,3 温度稳定性,4 污染,显象剂的性能,四、显象剂的特殊性能,荧光：在紫外灯下检查应无荧光；,分散性：沉淀后搅拌能迅速、均匀的分散而不留残块；,显象剂的去除性：应能很好的从零件上去除；,润湿能力：应有很好的润湿能力，不会剥落、卷曲。,显象剂的质量检查,一、外观检查,在良好的对比背景上，有较强的反差；,在荧光下，达到标准荧光显象剂的荧光亮度。,显象剂的质量检查,二、干粉的质量检查,荧光污染与水污染检查,取一块吹砂钢试块,将其一半浸入蒸馏水，快速摇动后取出放于干粉中,高温下干燥,在1500w/cm,2,的紫外灯下检查,与标准干粉对比，不应有很多荧光出现,另一半干燥的可检查被水污染情况,显象剂的质量检查,干粉的松散性（密度）检查,按第十三章实验五操作；,松装密度要求：净重量/5000.075，即75g/升。,摇实密度：净重量/体积0.13，即130g/升。,显象剂的质量检查,三、湿式显象剂的质量检查,1 再悬浮性能检查（包括：水悬和溶剂悬浮二种）,24小时静置后轻轻摇动，使沉淀能很快的再悬浮；,2 适用性能检查（灵敏度检查）,与标准显象剂一起对标准试块作实验，结果应符合要求,显象剂的质量检查,3.沉降速率（沉淀性）检查,溶剂悬浮显象剂,将显象剂搅拌呈悬浮状；,将25ml显象剂注入25ml量筒中，静止15分钟。检查其分层情况；沉淀分界线距上表面应不超过2ml；,水悬浮显象剂,按说明书配制成水悬浮显象剂，静止4小时；,将25ml显象剂注入25ml量筒中，静止15分钟。检查其分层情况；沉淀分界线距上表面应不超过12.5ml。,显象剂的质量检查,四、显象剂的可去除性检查,1 试板：4050mm,2,1Cr18Ni9,轧制表面清洗干净；,2 干粉显象剂：,将被检查显象剂与标准显象剂分别喷洒在二块试板上，静止5分钟；,用0.2MPa的自来水喷洗1分钟，空气干燥；,对二种显象剂分别目视检查应当得到同样的去除效果。,3 湿式显象剂：,如上方法喷洒湿式显象剂，将试板倾斜45放在1503的环流烘箱内干燥12分钟；,静止、自来水喷洗、空气干燥、目视检查应当得到同样的去除效果。,渗透检测剂系统,渗透,检测,剂系统的定义及同族组,渗透,检测,剂系统的选择原则,渗透,检测,剂系统灵敏度鉴定,渗透,检测,剂系统的定义及同族组,一、,渗透,检测,剂系统,概念：由渗透剂、乳化剂、去除剂、显象剂所构成的适用于某一特定对象的渗透探伤剂组合称为渗透探伤剂系统。,渗透,检测,剂系统的定义及同族组,二、渗透检测剂系统同族组,概念：由同一企业生产的同批量渗透剂、乳化剂、去除剂和显象剂所构成的探伤剂系统称为“同族组”。,注意：非“同族组”探伤剂不能混用。,渗透检测剂系统的选择原则,三、渗透检测剂选择原则,同族组要求,灵敏度,被检工件状态,经济性、毒性、易清洗性,腐蚀性,化学稳定性,使用安全，不易着火,渗透检测剂系统灵敏度鉴定,一、低灵敏度渗透检测剂系统鉴定,二、中、高和超高灵敏度渗透检测剂系统鉴定,三、渗透检测剂系统检测表面孔穴灵敏度鉴定,国内渗透检测剂简介,国外渗透检测剂简介,