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1、5-2 渗透检测方法渗透检测方法5-2 方法分类方法分类 按按渗渗透透液液中中溶溶质质的的不不同同，渗渗透透检检测测方方法法可可分分为为荧光检测法和着色荧光检测法和着色(或称染色或称染色)检测法。检测法。这这两两类类方方法法按按洗洗涤涤材材料料或或洗洗涤涤材材料料施施加加时时机机的的不不同同，又又可可分分为为水水洗洗型型渗渗透透检检测测法法、后后乳乳化化型型渗渗透检测法和溶剂清洗型渗透检测法三种。透检测法和溶剂清洗型渗透检测法三种。其其中中水水洗洗型型还还可可分分为为水水基基型型和和自自乳乳化化型型(也也称称预预乳化型乳化型)两种。两种。水水基基型型以以水水为为溶溶剂剂和和渗渗透透剂剂，自自乳
2、乳化化型型所所用用渗渗透透液液中中预预先先含含有有乳乳化化剂剂成成分分。乳乳化化剂剂含含量量多多少少影影响检测灵敏度。两者都直接用水清洗。响检测灵敏度。两者都直接用水清洗。后后乳乳化化型型的的渗渗透透液液中中无无乳乳化化剂剂，因因此此在在渗渗透透后后必必须须加加一一道道乳乳化化工工序序，即即在在工工件件表表面面施施加加乳乳化化剂剂后才能用水清洗。后才能用水清洗。溶溶剂剂型型则则不不用用乳乳化化剂剂，而而是是直直接接用用溶溶剂剂清清洗洗工工件表面。件表面。上上述述各各种种方方法法的的优优缺缺点点和和其其适适用用范围如表所示范围如表所示 荧荧光光检检测测法法所所用用渗渗透透液液中中含含有有荧荧光光
3、物物质质，缺缺陷陷的的观观察察采采用用紫紫外外线线光光源源(也也称称黑黑光光灯灯)，使使渗渗入入缺缺陷内的荧光物质激发出荧光，在暗室中观察。陷内的荧光物质激发出荧光，在暗室中观察。着着色色渗渗透透法法所所用用渗渗透透液液中中含含有有某某些些色色泽泽鲜鲜艳艳的的染料，可在一般可见光条件下进行观察。染料，可在一般可见光条件下进行观察。一一般般情情况况下下，荧荧光光检检测测的的的的灵灵敏敏度度高高于于着着色色检检测测，这这是是因因为为人人眼眼对对黑黑色色背背衬衬中中的的亮亮点点的的分分辨辨力力高手对白色背衬中黑点的分辨率。高手对白色背衬中黑点的分辨率。此此外外，人人眼眼对对于于各各种种颜颜色色的的感
4、感觉觉以以黄黄绿绿色色最最为为敏敏感感，因因此此，紫紫外外线线照照射射能能发发出出黄黄绿绿色色荧荧光光的的物物质，最适用于荧光检测。质，最适用于荧光检测。从从三三种种基基本本的的渗渗透透系系统统来来看看，应应根根据据被被检检工工件件的的表表面面状状态态、缺缺陷陷性性质质、受受检检时时间间与与地地点点以以及及工工件大小不同进行选择。件大小不同进行选择。水水洗洗型型渗渗透透系系统统检检测测效效率率高高，但但容容易易造造成成渗渗透透液被过洗面，降低检测灵敏度度。液被过洗面，降低检测灵敏度度。渗渗透透液液去去除除程程度度和和速速度度取取决决于于工工艺艺条条件件，如如喷喷嘴嘴特特性性。水水压压、水水温温
5、、水水洗洗时时间间、工工件件表表面面状状态态以及所用渗透液本身的清洗性能等。以及所用渗透液本身的清洗性能等。后后乳乳化化型型渗渗透透系系统统可可以以防防止止缺缺陷陷中中的的渗渗透透液液被被过洗，因此，检测灵敏度高。过洗，因此，检测灵敏度高。多多了了一一道道乳乳化化工工序序，在在乳乳化化工工序序牛牛最最重重要要汤汤是是必必须须轻轻制制乳乳化化时时间间，做做到到只只使使工工件件表表面面上上的的渗渗透透液被乳化，而应防止缺陷内的渗透液被乳化。液被乳化，而应防止缺陷内的渗透液被乳化。后后乳乳化化型型渗渗透透系系统统虽虽然然检检测测灵灵敏敏度度比比水水洗洗型型高高，但它的检测效率比较低和成本比较高。但它
6、的检测效率比较低和成本比较高。溶溶剂剂清清洗洗型型渗渗透透系系统统一一般般适适用用于于大大型型工工件件的的局局部部检检测测或或场场检检测测，它它的的操操作作工工序序与与水水洗洗型型类类似似也也要防止过度清洗掉缺陷中的渗透液。要防止过度清洗掉缺陷中的渗透液。选选择择渗渗透透检检测测方方法法和和类类型型的的依依据据时时，除除了了工工件件大大小小、形形状状以以及及被被检检工工件件的的数数量量等等因因素素外外，最最重重要的是灵敏度高低和费用大小。要的是灵敏度高低和费用大小。一般来说，灵敏度愈高费用愈大。一般来说，灵敏度愈高费用愈大。下下面面是是前前面面提提到到的的6种种渗渗透透检检测测系系统统按按灵灵
7、敏敏度度和费用逐渐减小的排列顺序和费用逐渐减小的排列顺序 A)后乳化型荧光检测后乳化型荧光检测 B)溶剂去除型荧光检测溶剂去除型荧光检测 C)水洗型荧光检测水洗型荧光检测 D)后乳化型着色检测后乳化型着色检测 E)溶剂去除型着色检测溶剂去除型着色检测 F)水洗型着色检测水洗型着色检测 后后乳乳化化型型荧荧光光渗渗透透检检测测方方法法在在所所有有渗渗透透检检测测方方法法中中灵灵敏敏度度最最高高，这这种种方方法法能能发发现现宽宽而而浅浅的的缺缺陷陷和紧密的裂纹。和紧密的裂纹。渗渗透透时时间间短短，适适合合于于工工作作量量大大的的检检测测，缺缺点点是是增加乳化工序费用，以及需在黑光下检测。增加乳化工
8、序费用，以及需在黑光下检测。溶溶剂剂去去除除型型渗渗透透检检测测方方法法除除了了多多余余渗渗透透液液是是用用溶剂去除外，其它均与后乳化方法类似。溶剂去除外，其它均与后乳化方法类似。这这种种方方法法特特别别推推荐荐用用于于局局部部检检测测或或用用水水不不方方便便的地方。其检测灵敏度比水洗法高。的地方。其检测灵敏度比水洗法高。但但由由于于施施加加溶溶剂剂要要特特别别小小心心且且需需增增加加时时间间，常常妨碍这种方法的应用。妨碍这种方法的应用。水水洗洗型型荧荧光光渗渗透透检检测测法法在在荧荧光光方方法法中中检检测测速速度度最快并且是可靠而相当经济。最快并且是可靠而相当经济。它它既既适适用用于于小小件
9、件也也适适用用于于大大件件，并并能能很很好好地地适适用用于于粗粗糙糙的的表表面面和和难难于于检检测测的的区区域域，如如螺螺纹纹和和键键槽部位。槽部位。由由于于它它的的检检测测灵灵敏敏度度低低于于上上面面所所述述的的两两种种方方法法，因因此此不不能能发发现现开开口口浅浅的的缺缺陷陷，也也难难于于发发现现非非常常紧紧密的裂纹。还存在除液时被过洗的危险。密的裂纹。还存在除液时被过洗的危险。当当要要求求灵灵敏敏度度高高于于水水洗洗型型着着色色检检测测，应应采采用用后后乳化型着色检测法。乳化型着色检测法。但但增增加加的的乳乳化化工工序序必必然然提提高高检检测测费费用用。着着色色渗渗透检测法不需要黑光灯。
10、透检测法不需要黑光灯。溶溶剂剂清清洗洗型型着着色色检检测测法法具具有有独独特特的的优优点点，所所有有必必须须的的配配料料都都是是可可携携带带的的，使使用用场场所所不不受受限限制制，既可在生产车间使用又可在外场使用。既可在生产车间使用又可在外场使用。但但是是由由于于渗渗透透剂剂去去除除问问题题，这这种种方方法法通通常常只只限限于于作作抽抽样样检检测测或或者者限限于于在在工工件件尺尺寸寸和和检检测测场场所所不不允许使用其它方法的情况下使用。允许使用其它方法的情况下使用。水水洗洗型型着着色色检检测测是是所所有有渗渗透透检检测测技技术术中中速速度度最最快快和和最最简简单单的的方方法法，但但灵灵敏敏度度
11、最最低低。因因此此，当当检检测灵敏度要求不高时，这种方法最实用。测灵敏度要求不高时，这种方法最实用。5-2-2 影响因素影响因素 渗渗透透检检测测所所能能发发现现缺缺陷陷的的能能力力，一一方方面面取取决决于于检测剂性能的优劣。检测剂性能的优劣。此此外外，也也取取决决于于操操作作方方法法的的正正确确与与否否，需需要要研研究究各工序的影响因素。各工序的影响因素。(1)预清洗预清洗 如如果果不不充充分分去去除除工工件件表表面面的的污污染染，将将可可能能漏漏检检某些缺陷，这是因为某些缺陷，这是因为 A)渗透剂不能渗入缺陷中去渗透剂不能渗入缺陷中去 B)渗渗透透剂剂可可能能与与缺缺陷陷中中已已有有的的污
12、污染染起起反反应应，使使其失去发现缺陷的能力其失去发现缺陷的能力 C)紧紧靠靠缺缺陷陷周周围围表表面面保保留留有有足足够够的的渗渗透透剂剂，会会遮盖真正的缺陷显示遮盖真正的缺陷显示 所所有有的的涂涂层层如如漆漆层层、镀镀层层或或喷喷涂涂层层，必必须须在在进进行渗透检测前去除。行渗透检测前去除。如如果果没没有有很很好好的的预预清清洗洗，渗渗透透剂剂渗渗入入残残留留的的漆漆层层、陶陶瓷瓷涂涂层层、喷喷涂涂层层、热热处处理理或或焊焊接接造造成成的的氧氧化皮等将会产生假的缺陷显示。化皮等将会产生假的缺陷显示。清清洗洗方方法法通通常常可可分分为为化化学学法法、机机械械法法，溶溶剂剂法法或几种方法的组合。
13、或几种方法的组合。典典型型的的化化学学清清洗洗法法包包括括酸酸或或碱碱清清洗洗、酸酸蚀蚀、化化学浸蚀和熔盐槽清洗。学浸蚀和熔盐槽清洗。机机械械清清洗洗法法包包括括滚滚筒筒清清理理、湿湿吹吹砂砂、干干吹吹砂砂、钢丝刷刷、高压水或蒸汽和超声波清洗等。钢丝刷刷、高压水或蒸汽和超声波清洗等。尽尽管管水水浇浇、溶溶剂剂喷喷洗洗、溶溶剂剂擦擦除除方方法法等等都都广广泛泛采用，但最常采用的方法是蒸汽除油。采用，但最常采用的方法是蒸汽除油。蒸蒸汽汽与与洗洗涤涤剂剂联联合合使使用用，超超声声波波清清洗洗与与洗洗涤涤剂剂或溶剂联合使用等也都适用于一定场合。或溶剂联合使用等也都适用于一定场合。机械方法机械方法 A)
14、滚滚筒筒磨磨蚀蚀，去去除除轻轻微微的的氧氧化化皮皮、毛毛刺刺、焊焊剂剂、硬硬钎钎焊焊断断流流、锈锈斑斑、铸铸模模或或芯芯子子材材料料。不不要要用用于于软金属上，如铝、镁或钛软金属上，如铝、镁或钛 B)干干吹吹砂砂，去去除除轻轻微微的的或或重重的的氧氧化化皮皮，焊焊剂剂、断断流流、锈锈斑斑、铸铸模模或或；芯芯子子材材料料，喷喷涂涂层层、积积碳碳，概概括括地地说说，任任何何易易碎碎的的沉沉积积物物。设设备备可可以以是是固固定定的或手提式的的或手提式的 C)湿湿吹吹砂砂，和和干干吹吹砂砂一一样样，沉沉积积物物是是轻轻微微的的，要求有更好的表面和更好的尺寸控制要求有更好的表面和更好的尺寸控制 D)钢丝
15、刷刷，去除轻微的氧化皮、焊剂和断流钢丝刷刷，去除轻微的氧化皮、焊剂和断流高高压压水水和和蒸蒸汽汽，通通常常与与碱碱性性清清洗洗剂剂或或洗洗涤涤剂剂一一起起使使用用，特特别别用用于于去去除除加加工工车车间间的的污污物物如如切切削削油油、抛抛光光剂剂、油油脂脂、铁铁屑屑、电电火火花花加加工工的的沉沉淀淀物物等等。必须保持表面光洁度时，是一种经济的清洗方法必须保持表面光洁度时，是一种经济的清洗方法 E)超超声声波波清清洗洗，通通常常与与洗洗涤涤剂剂和和水水或或与与溶溶剂剂一一起起使使用用，用用于于从从大大批批量量的的小小零零件件上上去去除除粘粘附附的的车车间污物间污物化学方法化学方法 F)碱碱洗洗，
16、去去除除硬硬钎钎焊焊断断流流、锈锈斑斑、氧氧化化皮皮、油油脂脂、抛抛光光剂剂、积积碳碳，通通常常用用寸寸：手手工工操操作作劳劳动动量量大的大工件土。大的大工件土。也用于铝合金包铝层的去除也用于铝合金包铝层的去除 G)酸酸洗洗，强强的的酸酸液液用用于于去去除除严严重重的的氧氧化化皮皮；中中等等强强度度的的酸酸液液用用于于去去除除轻轻微微的的氧氧化化皮皮，弱弱的的(浸浸蚀蚀)酸液用于清洗轻微污染的金属酸液用于清洗轻微污染的金属(2)渗透渗透 渗渗透透处处理理根根据据不不同同条条件件可可采采用用液液浸浸法法、喷喷洒洒法法、涂刷法或静电喷涂法等。涂刷法或静电喷涂法等。液液浸浸法法的的渗渗透透比比较较充
17、充分分，速速度度较较快快，适适用用于于检检测批量较大的小型工件。测批量较大的小型工件。喷喷洒洒法法和和涂涂刷刷法法适适用用于于大大型型工工件件或或焊焊接接件件的的局局部部检检测测，用用喷喷洒洒法法时时因因雾雾状状渗渗透透液液容容易易污污染染工工作作环境，应采取必要的通风和防火措施。环境，应采取必要的通风和防火措施。静静压压喷喷涂涂法法利利用用静静吸吸引引力力吸吸附附渗渗透透液液，因因此此，渗渗透透作作用用和和利利用用率率都都比比较较好好，适适用用于于大大型型工工沣沣或或批量较大工件的渗透处理。批量较大工件的渗透处理。渗渗透透需需要要一一定定时时间间，它它随随缺缺陷陷大大小小、深深度度、形形状状
18、和和性性质质而而不不同同，还还与与渗渗透透液液种种类类、性性质质、工工件件的材质和渗透温度等有关。的材质和渗透温度等有关。当当对对工工件件有有较较高高检检测测要要求求时时，应应适适当当延延长长渗渗透透时间以便充分发观缺陷。时间以便充分发观缺陷。当当然然渗渗透透时时间间过过长长不不但但降降低低生生产产效效率率，而而且且工工件件表表面面渗渗透透液液懂懂得得浑浑发发和和沉沉积积，必必然然增增加加清清洗洗处处理的困难。理的困难。另另外外，随随着着溶溶剂剂的的挥挥发发，容容易易造造成成渗渗透透液液改改变变成成分分，不不利利于于渗渗透透液液的的重重复复使使谩谩按按检检测测方方法法、工工件件材材质质和和缺缺
19、陷陷性性质质不不同同，所所需需的的渗渗透透时时间间一一般般为为230min，平均约为，平均约为15min 渗渗透透时时间间还还取取决决于于温温度度，规规范范要要求求，被被检检部部件件和渗透液的温变应在和渗透液的温变应在1550之间。之间。温温度度愈愈高高渗渗透透速速度度愈愈快快，但但温温度度过过高高会会使使渗渗透透液挥发，以致使检测无法进行。液挥发，以致使检测无法进行。温温度度太太低低则则必必须须延延长长渗渗透透时时间间或或因因渗渗透透液液粘粘度度过大不能渗入缺陷而无法进行检测。过大不能渗入缺陷而无法进行检测。渗渗透透过过程程完完成成后后，为为便便于于乳乳化化和和清清洗洗应应进进行行排排液处理
20、，使工件表面剩余的渗透液流回槽中。液处理，使工件表面剩余的渗透液流回槽中。为为使使被被检检工工件件表表面面残残留留渗渗透透液液层层厚厚薄薄均均匀匀，一一般工件的排液时间为般工件的排液时间为0.55min(3)乳化与清洗乳化与清洗 乳乳化化处处理理不不但但有有利利于于表表面面剩剩余余渗渗透透液液的的清清除除，而而且且由由于于非非离离子子型型乳乳化化剂剂的的胶胶凝凝，使使已已渗渗入入缺缺陷陷内的渗透液不会被冲掉，保证了检测的灵敏度。内的渗透液不会被冲掉，保证了检测的灵敏度。乳乳化化剂剂根根据据其其粘粘度度、浓浓度度、化化学学成成分分及及工工件件表表面粗糙度不同，可在几秒钟到几分钟内起作用。面粗糙度
21、不同，可在几秒钟到几分钟内起作用。不不同同乳乳化化剂剂的的具具体体乳乳化化时时间间根根据据制制造造厂厂推推荐荐或或由试验决定。由试验决定。乳乳化化剂剂有有油油基基和和水水基基两两种种，油油基基乳乳化化剂剂通通过过扩扩散散起起作作用用，水水基基乳乳化化剂剂是是靠靠净净化化作作用用从从工工件件表表面面置换多余的渗透剂而起作用。置换多余的渗透剂而起作用。必必须须尽尽可可能能快快地地对对工工件件所所有有需需检检测测的的部部位位涂涂覆覆乳化剂，常用的乳化时间是乳化剂，常用的乳化时间是15s到到3min 乳乳化化时时间间过过长长时时，乳乳化化剂剂可可能能与与缺缺陷陷中中的的渗渗透透液相互作用，因而被清洗掉
22、而降低检测灵敏度。液相互作用，因而被清洗掉而降低检测灵敏度。乳乳化化时时间间过过短短时时，则则因因乳乳化化不不足足而而不不能能把把工工件件表表面面的的渗渗透透液液全全部部清清洗洗掉掉，从从而而使使本本底底色色泽泽增增加加，降低了显示缺陷的对比度。降低了显示缺陷的对比度。工工件件乳乳化化后后进进行行清清洗洗处处理理，必必须须正正确确掌掌握握洗洗涤涤的的程程度度，水水洗洗时时最最好好采采用用具具有有适适当当压压力力的的淋淋浴浴流流水，水温在水，水温在1540，水压为，水压为0.150.3MPa 溶溶剂剂清清洗洗法法是是直直接接通通过过溶溶剂剂溶溶解解工工件件表表面面多多余余渗透剂，有两种类型即可燃
23、型与不可燃型。渗透剂，有两种类型即可燃型与不可燃型。可可燃燃型型清清洗洗剂剂不不含含卤卤素素，但但有有着着火火的的危危险险。不不可燃型通常包含卤索，虽不会着火但有毒。可燃型通常包含卤索，虽不会着火但有毒。溶剂清洗法，最好采用喷罐，否则不易掌握。溶剂清洗法，最好采用喷罐，否则不易掌握。(4)显示显示 清清洗洗干干燥燥后后即即可可进进行行显显象象处处理理，按按所所涂涂显显象象物物质的不同，有干式、湿式和静电喷涂显象法等。质的不同，有干式、湿式和静电喷涂显象法等。显显象象剂剂的的采采用用是是为为了了提提高高可可见见度度，尽尽量量把把可可能能被被漏漏检检的的、不不清清晰晰的的显显示示变变得得明明显显可
24、可见见，同同时时也也能缩短检测时间。能缩短检测时间。显象剂应具有下列功能显象剂应具有下列功能 A)能将缺陷中的渗透液尽可能吸出来能将缺陷中的渗透液尽可能吸出来 B)提供了渗透剂扩展的衬底提供了渗透剂扩展的衬底 C)能能提提供供一一个个与与缺缺陷陷有有良良好好对对比比的的本本底底，同同时时能遮住工件表面本身不良的衬底能遮住工件表面本身不良的衬底 D)能能起起到到清清除除缺缺陷陷中中残残余余渗渗透透剂剂的的作作用用，这这对对有有些些情情况况很很重重要要，例例如如，若若在在焊焊接接裂裂纹纹中中残残留留渗渗透剂，在补焊时就会引起麻烦透剂，在补焊时就会引起麻烦 干干式式显显象象法法用用干干燥燥的的白白色
25、色微微细细粉粉末末作作为为显显象象材材料，广泛用于荧光检测，极少用于着色检测。料，广泛用于荧光检测，极少用于着色检测。理理想想的的干干显显象象粉粉应应是是轻轻质质、松松散散、容容易易喷喷洒洒、能能在在干干燥燥的的工工件件表表面面上上形形成成薄薄膜膜的的一一定定粒粒度度的的混混合物，干显象粉的成分和颜色不应吸收黑光。合物，干显象粉的成分和颜色不应吸收黑光。干干式式显显象象的的缺缺点点是是空空气气中中到到处处漂漂浮浮着着干干粉粉，应应尽可能把操作室密闭起来。尽可能把操作室密闭起来。湿湿式式显显象象法法所所用用显显象象液液由由水水、白白色色粉粉末末、糊糊精精和和少少量量表表面面活活性性剂剂按按一一定
26、定比比例例组组成成的的悬悬浊浊液液，与与水水洗洗型型渗渗透透液液组组合合使使用用，适适用用于于检检查查批批量量较较大大的的中中小小型型工工件件，也也可可以以用用容容易易挥挥发发的的有有机机溶溶剂剂和和白白色粉末组成的速干式显象剂。色粉末组成的速干式显象剂。静静电电喷喷涂涂显显象象法法，一一般般与与速速干干式式显显象象液液配配合合使使用，适用于大型工件的显象。用，适用于大型工件的显象。显显象象时时间间随随显显象象方方式式的的不不同同而而有有差差异异，干干式式显显象象法法通通常常为为渗渗透透时时间间的的一一半半，一一般般为为35min，湿式显象法需要干燥，湿式显象法需要干燥，一般为一般为510mm
27、in 显显象象时时间间过过长长会会造造成成较较宽宽、较较深深缺缺陷陷的的对对应应显显示混乱及痕迹过宽。示混乱及痕迹过宽。若若要要显显示示工工件件上上更更为为微微细细的的表表面面缺缺陷陷，可可以以适适当延长显象时间，但不宜过长。当延长显象时间，但不宜过长。在在干干燥燥处处理理的的程程序序上上，干干式式显显象象和和湿湿式式显显象象也也不相同。不相同。干干式式显显象象应应在在喷喷洒洒显显象象粉粉之之前前，使使表表面面干干燥燥，干干燥燥温温度度视视工工件件大大小小，厚厚薄薄不不同同，在在3050之之间间，不不宜宜过过高高，以以防防缺缺陷陷中中渗渗透透液液蒸蒸发发过过多多而而不不能显示缺陷。能显示缺陷。
28、湿湿式式显显象象则则是是在在工工件件上上喷喷涂涂显显象象液液之之后后再再进进行行干干燥燥处处理理，目目的的是是加加速速显显象象液液中中水水分分蒸蒸发发，使使缺缺陷陷内内渗渗透透液液容容易易被被显显象象薄薄膜膜吸吸附附，干干燥燥温温度度比比较较高，大致在高，大致在7090之间。之间。因因此此，湿湿式式显显象象时时间间可可以以缩缩短短，这这是是因因为为缺缺陷陷中中的的渗渗透透剂剂由由于于烘烘干干温温度度高高，会会加加快快渗渗出出到到工工件件表表面面上上来来，而而且且显显示示膜膜早早巳巳具具备备，只只需需经经过过很很短短时间就可对工件进行检测。时间就可对工件进行检测。此此时时，大大缺缺陷陷中中的的渗
29、渗透透液液还还没没有有来来得得及及大大量量渗渗出来，因此缺陷显示的清晰度良好。出来，因此缺陷显示的清晰度良好。对对处处于于高高温温工工作作状状态态或或工工作作应应力力较较大大的的工工件件进进行渗透检测时，可采用应力荧光渗透检测法。行渗透检测时，可采用应力荧光渗透检测法。这这就就是是一一方方面面将将被被检检工工件件加加载载，使使它它处处于于相相当当于工作时承受载荷的应力状态。于工作时承受载荷的应力状态。另另一一方方面面，同同时时对对被被检检工工件件进进行行渗渗透透处处理理，这这时时工工件件表表面面的的微微细细裂裂纹纹在在应应力力状状态态下下容容易易被被渗渗透透液渗入，从而有利于提高检测灵敏度。液
30、渗入，从而有利于提高检测灵敏度。荧光渗透检测时，工件经渗透和清洗后，不再荧光渗透检测时，工件经渗透和清洗后，不再施加显象剂，而是直接观察缺陷痕迹，这种检测施加显象剂，而是直接观察缺陷痕迹，这种检测方法也称为无显象处理渗透检测法。方法也称为无显象处理渗透检测法。但只适用于高辉度的荧光渗透检测法，而不适但只适用于高辉度的荧光渗透检测法，而不适用于着色渗透检测法。用于着色渗透检测法。这是因为前者即使无显象膜作背衬，已渗入缺这是因为前者即使无显象膜作背衬，已渗入缺陷中的荧光液在暗室中用紫外线照射后也会有清陷中的荧光液在暗室中用紫外线照射后也会有清晰的荧光显示。晰的荧光显示。而后者若无白色显象膜作背衬，
31、则缺陷处的红而后者若无白色显象膜作背衬，则缺陷处的红色痕迹就不醒目，不仅容易漏检，而且也可能造色痕迹就不醒目，不仅容易漏检，而且也可能造成误判。成误判。这种无显象处理的荧光渗透检测方法主要适用这种无显象处理的荧光渗透检测方法主要适用于两种情况。于两种情况。一种是用于某些自乳化荧光渗透检测，特别是一种是用于某些自乳化荧光渗透检测，特别是当该类渗透液中混入水后，不用显象处理可以避当该类渗透液中混入水后，不用显象处理可以避免已渗入缺陷中的荧光渗透液流失。免已渗入缺陷中的荧光渗透液流失。另一种是用于所谓闪烁法荧光渗透检测，这种另一种是用于所谓闪烁法荧光渗透检测，这种闪烁法荧光渗透检测适用于某些工件的疲
32、劳裂纹闪烁法荧光渗透检测适用于某些工件的疲劳裂纹和热疲劳裂纹。和热疲劳裂纹。由于这些裂纹往往接合紧密或缝隙中充填有氧由于这些裂纹往往接合紧密或缝隙中充填有氧化物、腐蚀物或两者兼而有之：使荧光渗透液难化物、腐蚀物或两者兼而有之：使荧光渗透液难以渗入。以渗入。而当对被检工件施加载荷而当对被检工件施加载荷(弯曲或扭转弯曲或扭转)时，可时，可使缺陷的缝隙增大，有利于渗透液的渗入，然后使缺陷的缝隙增大，有利于渗透液的渗入，然后去除载荷进行清洗。去除载荷进行清洗。由于载荷的应力作用，在紫外线照射下进行观由于载荷的应力作用，在紫外线照射下进行观察时，荧光痕迹将有一种特有的察时，荧光痕迹将有一种特有的“闪烁闪
33、烁”之感，之感，这将有利于检测工作者在观察时发现缺陷。这将有利于检测工作者在观察时发现缺陷。5-2-3 渗透检测用设备渗透检测用设备 除除荧荧光光渗渗透透检检测测所所用用紫紫外外线线(黑黑光光)光光源源外外，对对于渗透检测来说没有什么特殊的专用设备。于渗透检测来说没有什么特殊的专用设备。但但这这种种看看法法仅仅在在下下列列情情况况下下才才是是正正确确的的，例例如如只只检检测测少少数数几几个个工工件件、大大型型工工件件的的局局部部检检查查、灵灵敏度要求不高以及外场检查等。敏度要求不高以及外场检查等。实实际际上上在在多多数数情情况况下下，最最好好是是在在专专用用设设备备上上进进行渗透检测。行渗透检
34、测。典典型型的的水水洗洗型型荧荧光光渗渗透透检检测测系系统统成成套套设设备备包包括括七七个个工工位位，施施加加渗渗透透剂剂、滴滴落落多多余余的的渗渗透透剂剂、水水 洗洗、在在紫紫外外线线下下检检查查清清洗洗效效果果、干干燥燥、施施加加显显象象剂、最后在紫外线下检查缺陷，如图所示剂、最后在紫外线下检查缺陷，如图所示 若若是是用用于于后后乳乳化化型型检检测测系系统统，则则可可在在渗渗透透液液滴滴落落之之后后、水水洗洗之之前前，增增加加一一个个工工位位，给给工工件件涂涂上上一层乳化剂。一层乳化剂。对对批批量量不不大大的的检检测测，特特别别是是外外场场检检测测，通通常常采采用轻便型设备。用轻便型设备。
35、一一套套轻轻便便型型设设备备实实际际上上只只是是包包括括几几个个分分别别装装有有预清洗剂、渗透剂和显象剂的压力喷罐。预清洗剂、渗透剂和显象剂的压力喷罐。荧荧光光检检测测系系统统还还包包括括有有一一台台供供检检查查用用的的小小型型手手提式紫外线灯。提式紫外线灯。5-2-4 灵敏度试片灵敏度试片 目目前前用用得得最最多多的的评评价价渗渗透透液液性性能能的的方方法法是是用用人人工工缺缺陷陷试试片片进进行行检检测测，以以人人工工能能发发现现的的缺缺陷陷缝缝隙隙宽度和深度的数量级的大小作为灵敏度标志。宽度和深度的数量级的大小作为灵敏度标志。除除人人工工缺缺陷陷试试片片测测定定渗渗透透检检测测灵灵敏敏度度
36、外外，还还可可用用下下述述指指标标来来衡衡量量：A)毛毛细细管管爬爬高高，B)着着色色渗渗透透液液的的色色深深和和荧荧光光渗渗透透液液的的荧荧光光强强度度，C)渗渗透透液液在金属表面的扩散长度，在金属表面的扩散长度，D)渗透液的粘度。渗透液的粘度。为为了了确确保保检检测测结结果果的的充充分分可可靠靠，应应对对检检测测液液的的性性能能和和操操作作方方法法经经常常进进行行鉴鉴别别，灵灵敏敏度度试试片片就就是是这种鉴别用的工具。这种鉴别用的工具。因因为为到到目目前前为为止止，渗渗透透检检测测还还没没有有一一套套定定量量的的评价方法，实际上经常是凭经验进行操作。评价方法，实际上经常是凭经验进行操作。尽
37、尽管管检检测测用用材材料料出出厂厂之之前前都都进进行行过过有有关关理理化化性性能能的的测测试试，但但这这些些性性能能参参数数与与检检测测用用材材料料应应能能达达到的检测灵敏度之间也没有明确的定量关系。到的检测灵敏度之间也没有明确的定量关系。因因此此，每每一一次次检检测测操操作作最最终终所所能能达达到到的的检检测测灵灵敏敏度度究究竟竟如如何何是是不不清清楚楚的的，很很难难对对操操作作者者的的技技术术水平作出客观评价。水平作出客观评价。从从目目前前所所用用的的检检测测材材料料和和检检测测方方法法的的来来看看，超超高高灵灵敏敏度度检检测测已已能能清清晰晰显显示示宽宽0.5m、深深10m左左右，长度在
38、右，长度在1mm以下的微细裂纹。以下的微细裂纹。一一般般中中高高灵灵敏敏度度检检测测剂剂按按要要求求使使用用时时也也能能发发现现宽度在宽度在lm以上的细裂纹。以上的细裂纹。因因此此，目目前前对对渗渗透透检检测测用用灵灵敏敏度度试试片片，其其工工作作面面上上至至少少要要有有宽宽度度小小于于1m微微细细裂裂纹纹存存在在，且且其其深度也不允许过大。深度也不允许过大。铝铝合合金金对对比比试试块块是是国国际际上上最最通通用用的的渗渗透透检检测测用用试试块块，试试块块外外形形尺尺寸寸为为75508(mm)，材材料料为为LYl2硬铝。硬铝。铝铝合合金金对对比比试试块块的的用用途途比比较较广广：A)用用作作检
39、检测测剂剂灵灵敏敏度度对对比比试试验验，B)用用于于检检查查探探伤伤操操作作是是否否恰恰当当，工工艺艺参参数数是是否否合合理理，C)用用于于检检查查荧荧光光渗渗透透液液的的老老化性。化性。目目前前市市场场上上供供应应的的铝铝试试块块表表面面往往往往过过于于粗粗糙糙，而而且且它它的的裂裂纹纹一一般般过过大大，裂裂纹纹的的花花纹纹和和宽宽度度分分布布也不理想。也不理想。不不锈锈钢钢镀镀铬铬辐辐射射裂裂纹纹试试块块，也也是是国国际际上上比比较较常常用用的的渗渗透透检检测测用用试试块块，它它常常用用来来作作为为渗渗透透检检测测随随班班检检查查用用试试块块，以以检检查查工工件件材材料料、设设备备状状态态
40、与与人人员操作水平是否正常。员操作水平是否正常。上上述述两两种种试试块块使使用用时时的的关关键键是是在在每每次次使使用用后后，在在施施加加新新的的检检测测剂剂或或改改换换工工艺艺条条件件重重做做之之前前，试试片是否得到彻底清洗。片是否得到彻底清洗。一一般般，在在短短时时间间内内彻彻底底清清洗洗试试片片比比较较困困难难，这这方面，铝合金试块的清洗要容易一些。方面，铝合金试块的清洗要容易一些。但但不不锈锈钢钢镀镀铬铬试试片片的的裂裂纹纹间间隙隙不不容容易易被被腐腐蚀蚀，因此它的使用寿命比较长。因此它的使用寿命比较长。美美国国波波音音公公司司采采用用一一种种所所谓谓5点点式式综综合合试试块块(PSM
41、-5)，基基体体是是一一块块150100(mm)的的锈锈铜铜薄薄片片，工作面上一半涂硬铬，另一半经吹砂处理。工作面上一半涂硬铬，另一半经吹砂处理。由由于于它它在在反反映映检检测测灵灵敏敏度度的的同同时时还还能能反反映映检检测测剂的清洗性能，因此称为综合试块。剂的清洗性能，因此称为综合试块。在在这这种种试试块块的的镀镀铬铬面面上上有有5组组辐辐射射裂裂纹纹，与与常常见三点式试块不同的是其裂纹直径较小。见三点式试块不同的是其裂纹直径较小。用用超超高高灵灵敏敏度度检检测测剂剂时时可可显显示示5组组裂裂纹纹，用用高高灵灵敏敏度度检检测测剂剂可可显显示示4组组(偶偶尔尔5组组)裂裂纹纹，而而当当用用中灵
42、敏度检测剂时则只显示中灵敏度检测剂时则只显示3组裂纹。组裂纹。然然而而渗渗透透检检测测用用灵灵敏敏度度试试块块在在重重复复使使用用时时，必必须须加加以以清清洗洗处处理理，把把已已渗渗入入缺缺陷陷中中的的渗渗透透液液等等夹夹杂物尽可能地被全部清洗干净。杂物尽可能地被全部清洗干净。试块的常用清洗方法有下列两种试块的常用清洗方法有下列两种 A)煮煮法法，把把试试块块浸浸在在盛盛有有水水的的烧烧杯杯中中，然然后后加加热热煮煮沸沸半半小小时时，当当缺缺陷陷中中的的夹夹杂杂物物基基本本被被除除净净后，再把试块烘干。后，再把试块烘干。B)溶溶剂剂浸浸泡泡法法，将将试试块块浸浸泡泡在在溶溶剂剂中中，保保持持一
43、一定定时时间间。这这种种溶溶剂剂应应根根据据检检测测剂剂配配方方进进行行选选择择，一般常选用丙酮。一般常选用丙酮。5-2-5 检测用材料检测用材料 着着色色检检测测液液的的基基本本组组成成为为染染料料、溶溶剂剂，渗渗透透剂剂以及多种用于改善液体性能的附加成分。以及多种用于改善液体性能的附加成分。在在实实际际配配方方中中，一一种种化化学学试试剂剂往往往往同同时时可可以以起起几种作用。几种作用。在在不不少少配配方方中中渗渗透透剂剂往往往往就就是是染染料料的的溶溶剂剂，常常用用染染料料溶溶剂剂和和渗渗透透剂剂有有煤煤油油、松松节节油油、苯苯、乙乙醇醇、水杨酸甲酯、水杨酸异戊酯、水杨酸甲酯、水杨酸异戊
44、酯、-溴化萘等。溴化萘等。常常用用的的着着色色染染料料大大多多为为油油溶溶性性染染料料，如如苏苏丹丹红红、烛烛红红、油油溶溶红红、荧荧光光红红、刚刚果果红红等等。其其中中尤尤以以苏苏丹丹使用最广。使用最广。荧荧光光渗渗透透液液的的基基本本成成分分由由荧荧光光物物质质、溶溶剂剂、渗渗透剂和附加成分组成。透剂和附加成分组成。常用的荧光物质的颜色是浅蓝色和黄绿色。常用的荧光物质的颜色是浅蓝色和黄绿色。常常用用清清洗洗剂剂的的组组成成为为乙乙醇醇、丙丙酮酮、油油酸酸和和各各种种表表面面活活性性物物质质，然然后后再再用用热热水水冲冲洗洗，清清洗洗时时洗洗涤涤水的温度一般不超过水的温度一般不超过40 当当
45、温温度度超超过过40时时，缺缺陷陷中中的的渗渗透透液液有有被被洗洗去去的的危危险险，水水的的压压力力至至少少应应为为200Pa，但但一一般般不不超超过过350Pa 此此外外，渗渗透透检检测测通通常常还还需需要要预预清清洗洗，预预清清洗洗(或或称称表表面面准准备备)对对检检测测灵灵敏敏度度有有很很大大影影响响，预预清清洗洗采采用用的的材材料料，在在工工厂厂生生产产中中大大多多数数是是三三氯氯乙乙烯烯蒸汽和汽油。蒸汽和汽油。三三氯氯乙乙烯烯的的溶溶油油能能力力在在常常温温下下比比汽汽油油大大4倍倍，在在50时时大大7倍倍，这这种种溶溶剂剂的的沸沸点点为为87，容容易易进行蒸汽除油。进行蒸汽除油。三
46、三氯氯乙乙烯烯除除油油过过程程是是当当其其沸沸腾腾后后变变成成蒸蒸汽汽，蒸蒸汽汽遇遇到到工工件件后后冷冷凝凝，而而将将工工件件上上的的油油污污溶溶解解掉掉，当当工工件件温温度度达达到到三三氯氯乙乙烯烯沸沸点点时时，蒸蒸汽汽便便不不在在工工件上冷凝，此时除油过程结束。件上冷凝，此时除油过程结束。三三氯氯乙乙烯烯在在使使用用过过程程中中受受热热、光光、氧氧的的作作用用易易分分解解呈呈酸酸性性，在在使使用用中中要要经经常常测测量量酸酸度度值值，避避免免三氯乙烯变酸而腐蚀工件。三氯乙烯变酸而腐蚀工件。三三氯氯乙乙烯烯蒸蒸汽汽有有麻麻醉醉作作用用，应应避避免免吸吸入入人人体体。钛钛合合金金则则不不宜宜用
47、用三三氯氯乙乙烯烯除除油油，否否则则容容易易产产生生应应力腐蚀裂纹。力腐蚀裂纹。工工件件从从三三氯氯乙乙烯烯除除油油槽槽中中取取出出后后，需需待待冷冷却却到到40以下方可进行渗透工序。以下方可进行渗透工序。汽汽油油清清洗洗法法的的清清洗洗效效果果比比三三氯氯乙乙烯烯差差，但但操操作作简便、迅速、费用低廉，应用仍比较广泛。简便、迅速、费用低廉，应用仍比较广泛。干干式式显显象象剂剂以以白白色色粉粉末末为为吸吸附附剂剂，湿湿式式显显象象剂剂由由溶溶剂剂、吸吸附附剂剂、限限制制剂剂和和活活性性剂剂组组成成，速速干干式式显象剂由溶剂、吸附剂、限制剂和稀释剂组成。显象剂由溶剂、吸附剂、限制剂和稀释剂组成。
48、溶溶剂剂温温式式显显象象剂剂常常用用水水作作溶溶剂剂，速速干干式式显显象象剂剂以低沸点有机溶剂，如丙酮、苯、二甲苯等。以低沸点有机溶剂，如丙酮、苯、二甲苯等。吸吸附附剂剂，多多数数为为白白色色粉粉末末，如如氧氧化化锌锌、氧氧化化镁镁、氧氧化化钛钛、二二氧氧化化硅硅、高高岭岭土土等等，其其中中以以氧氧化化锌锌和和氧化镁应用最多。显象粉末粒度为氧化镁应用最多。显象粉末粒度为13m 限限制制剂剂，用用于于增增加加显显象象剂剂粘粘度度，限限制制所所显显图图象象的的扩扩大大，常常用用的的有有胶胶棉棉液液、醋醋酸酸纤纤维维素素、过过氧氧乙乙烯树脂、糊精等。烯树脂、糊精等。湿湿式式显显象象剂剂中中常常以以糊
49、糊精精作作限限制制剂剂，速速干干式式显显象象剂中则以胶棉液为限制剂。剂中则以胶棉液为限制剂。稀稀释释剂剂，能能溶溶解解限限制制剂剂，并并适适当当提提高高限限制制剂剂的的挥挥发发性性，从从而而可可调调节节显显象象剂剂粘粘度度，常常用用材材料料为为丙丙酮，酒精等。酮，酒精等。5-2-6 其它渗透检测方法其它渗透检测方法 近年来又发展了几种型式的渗透检测方法近年来又发展了几种型式的渗透检测方法(1)高灵敏度水洗型渗透检测法高灵敏度水洗型渗透检测法 高高灵灵故故度度水水洗洗型型渗渗透透检检测测法法克克服服了了普普通通水水洗洗型型渗渗透透检检测测、因因大大量量冲冲永永会会造造成成“过过洗洗”的的缺缺点点
50、，从而大大捉高了检测灵敏度。从而大大捉高了检测灵敏度。基基本本上上可可以以达达到到溶溶剂剂清清洗洗型型和和后后乳乳化化型型渗渗透透检检测法的水平。测法的水平。(2)溶剂清洗和水洗两用型渗透检测法溶剂清洗和水洗两用型渗透检测法 溶溶剂剂清清洗洗型型渗渗透透剂剂中中含含有有能能与与有有机机溶溶剂剂相相遇遇呈呈凝胶，而与水相遇不能凝胶的物质。凝胶，而与水相遇不能凝胶的物质。溶溶剂剂清清洗洗和和水水洗洗两两用用型型渗渗透透剂剂中中含含有有一一种种能能与与水水和和有有机机溶溶剂剂都都能能凝凝胶胶的的活活性性剂剂，所所以以能能用用两两种种方法清洗，给渗透检测工作带来很多方便。方法清洗，给渗透检测工作带来很