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这是一个关于渗透检测报告PPT，包括了概述，渗透检测物理基础，渗透检测材料，渗透检测设备，渗透检测技术，显示的解释和缺陷评定等内容，第 4 章 渗透检测技术 4.1 概述 4.2 渗透检测物理基础 4.3 渗透检测材料 4.4 渗透检测设备 4.5 渗透检测技术 4.6 显示的解释和缺陷评定 4.1.1渗透检测的定义、原理和作用 是一种以毛细作用原理为基础的检测技术，主要用于检测非疏松多孔性的金属或非金属零部件的表面开口缺陷。 将溶有荧光染料或着色染料的渗透液施加到被检对象的表面，由于毛细作用，渗透液渗入到细小的表面开口缺陷中，清除附着在工件表面的多余渗透液，经干燥后再施加显像剂，缺陷中的渗透液在毛细现象的作用下被重新吸附到零件表面上，就形成放大了的缺陷显示，即可检查出缺陷的形貌和分布状态。渗透检测的作用是制造业和维修领域中的重要组成部分评价工程材料、零部件和产品的完整性、连续性的重要方法质量管理、节约原材料、改进工艺、提高生产率的重要手段 4.1.2渗透检测技术的发展过程始于20世纪初，是目视检测外应用最早的检测方法 铁锈观察、油--白垩法 20世纪六七十年代： 闪烁荧光渗透检测材料、水基渗透液、水洗法渗透检测技术和闭路检测技术 20世纪50年代：国产技术开始起步，六七十年代有了自己研制的渗透液发展趋势：低毒、高灵敏度渗透剂的研制成功 4.1.3 渗透检测方法的分类 （参考教材P141）根据渗透液的种类（所含的染料成分）分类根据表面多余渗透液的去除方法分类根据渗透液的种类和去除方法分类根据显像方法分类 4.1.4 渗透检测的特点 1.不受材料组织结构和化学成分的限制 有色金属、黑色金属、塑料、陶瓷及玻璃等。2.灵敏度高 可清晰地显示宽0.5μm、深10μm、长1mm的裂纹，欢迎点击下载渗透检测报告PPT。
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第 4 章 渗透检测技术 4.1 概述 4.2 渗透检测物理基础 4.3 渗透检测材料 4.4 渗透检测设备 4.5 渗透检测技术 4.6 显示的解释和缺陷评定 4.1.1渗透检测的定义、原理和作用 是一种以毛细作用原理为基础的检测技术，主要用于检测非疏松多孔性的金属或非金属零部件的表面开口缺陷。 将溶有荧光染料或着色染料的渗透液施加到被检对象的表面，由于毛细作用，渗透液渗入到细小的表面开口缺陷中，清除附着在工件表面的多余渗透液，经干燥后再施加显像剂，缺陷中的渗透液在毛细现象的作用下被重新吸附到零件表面上，就形成放大了的缺陷显示，即可检查出缺陷的形貌和分布状态。渗透检测的作用是制造业和维修领域中的重要组成部分评价工程材料、零部件和产品的完整性、连续性的重要方法质量管理、节约原材料、改进工艺、提高生产率的重要手段 4.1.2渗透检测技术的发展过程始于20世纪初，是目视检测外应用最早的检测方法 铁锈观察、油--白垩法 20世纪六七十年代： 闪烁荧光渗透检测材料、水基渗透液、水洗法渗透检测技术和闭路检测技术 20世纪50年代：国产技术开始起步，六七十年代有了自己研制的渗透液发展趋势：低毒、高灵敏度渗透剂的研制成功 4.1.3 渗透检测方法的分类 （参考教材P141）根据渗透液的种类（所含的染料成分）分类根据表面多余渗透液的去除方法分类根据渗透液的种类和去除方法分类根据显像方法分类 4.1.4 渗透检测的特点 1.不受材料组织结构和化学成分的限制 有色金属、黑色金属、塑料、陶瓷及玻璃等。 2.灵敏度高 可清晰地显示宽0.5μm、深10μm、长1mm的裂纹。 3.设备简单、携带方便、检测费用低、适于野外工作 4.不适于检查多孔性或疏松材料制成的工件或表面粗糙的工件 5.只能检测表面开口缺陷 6.只能检出缺陷表面分布，不能定量 4.2 渗透检测物理基础 4.2.1表面张力和表面张力系数 4.2.1.1表面张力 由于表层分子受到内部分子的吸引，都趋向于挤入液体内部，以使溶体表面层尽量缩小，结果在表面的切线方向上便有一种缩小表面积的力，称为表面张力。 表面张力产生的原因： 液体表面分子受内部液体分子的吸引力大于气体对其的吸引力，使其合力为向下的力，此合力即表面张力，方向指向液体内部，力图使液体表面积收缩到尽可能达到的最小程度。 4.2.1.2 表面张力系数 表面张力与液面的长度l成正比 f＝σl， σ＝f/l，称为表面张力系数，单位N/m。 因此，表面张力是施于液体表面单位长度上的力。 表面张力系数与液体的种类和温度以及有无杂质有关。一般，易挥发液体的表面张力系数比不易挥发的液体的表面张力系数小；同种液体，温度越高，表面张力系数越小，表面张力也越小；当液体中含有杂质时，会使表面张力系数降低。（常用液体材料的表面张力系数见表4-3） 能被水润湿的物质叫亲水物质，如玻璃、石英、方解石、长石等；不能被水润湿的物质叫做疏水物质，如石蜡、石墨、硅黄等。 4.2.2.2 接触角和润湿方程 1.接触角θ 液面在接触点的切线与包括该液体的固体表面之间的夹角（从三相交点向液体表面做切线，与固液界面之间的夹角即为接触角。 ） 2.润湿方程: cosθ=(FS-FSL )/FL （这是因为FS= FL cosθ+ FSL ） 将一根很细的管子插入盛有液体的容器中，如果液体能润湿管子，那么液体会在管子内上升，使管内的液面高于容器的液面。如果液体不能润湿管子，管内的液面就会低于容器的液面。 4.2.3.2 毛细现象中的液面高度 2.两平行板间的液面高度 可将零件表面的开口缺陷看作是毛细管或毛细缝隙。由于所采用的渗透液都是能润湿零件的，因此渗透液在毛细作用下能渗入表面缺陷中去，使缺陷附近的表面有所不同。 此时可以直接进行观察，而如果使用显像剂进行显像，灵敏度会大大提高。 显像过程也是利用渗透的作用原理。 显像剂是一种细微粉末，显像剂微粉之间可形成很多半径很小的毛细管，这种粉末又能被渗透液所润湿，所以当清洗完零件表面多余的渗透液后，给零件的表面敷散一层显像剂，根据上述的毛细现象，缺陷中的渗透液就容易被吸出，形成一个放大的缺陷显示。 4.2.4 表面活性和表面活性剂 4.2.4.1 定义 能使溶剂表面张力降低的性质称为表面活性。 具有表面活性的物质称为表面活性物质。 当在溶剂中加入少量的表面活性物质时，能明显的降低溶剂的表面张力，改变溶剂的表面状态，产生润湿、乳化、起泡及增溶等一系列作用，这种表面活性物质称为表面活性剂。 4.2.4.2表面活性剂的种类和特点 1.离子型 2.非离子型 水溶液中不电离，稳定性高，具有较好的溶解性能，在一般固体表面上也不发生强烈吸附。渗透检测中常用的是非离子型表面活性剂。 5.2.4.3表面活性剂在溶液中的特性 1.胶团化作用 表面活性剂在溶液中的浓度超过一定值时，会从单体缔合形成胶态聚集物，形成胶团。 形成胶团时，亲油基聚集于胶团之内，亲水基朝外。 2.吸附作用 表面活性剂在两相界面上发生的相对聚集的现象。吸附使表面活性剂分子形成定向排列，极性的亲水基朝向水或水溶液，亲油基朝外。 3.增溶作用 水溶液中表面活性剂的存在能使原来不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增加。在未达到临界胶团浓度以前，并没有增溶作用。表面活性剂在溶液中的浓度越大，胶团形成越多，增溶作用越显著。 4.亲水性 表面活性剂是否溶于水是衡量表面活性剂的一项重要指标。亲水性用亲憎平衡值表示： H.L.B＝（亲水基部分的分子量/表面活性剂的分子量）×20 4.2.5 乳化作用 5.2.5.1乳化现象和乳化剂 由于表面活性剂的作用，使本来不能混合到一起的两种液体能够混合在一起的现象称为乳化现象。 具有乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。 4.2.5.2 乳化作用的机理 1.改变界面的性质和状态，降低界面张力，使油滴的表面能不会急剧增加； 2.在分散的液滴表面形成一种具有一定强度的保护膜，防止液滴重新聚集。 4.2.5.3乳化形式 1.水包油型（O/W） H.L.B在8－18之间的表面活性剂的乳化剂，又称为亲水性乳化剂，如牛奶。 2.油包水型（W/O） H.L.B在3.6－6之间的表面活性剂的乳化剂，又称为亲油性乳化剂，如原油。 4.2.7 可见度和对比度 4.3 渗透检测材料 渗透检测试剂主要有渗透液、显像剂和去除剂三大类组成。 4.3.1 渗透液 4.3.1.1 理想渗透液应具有的性能 1.润湿性能好； 2.渗透能力强，渗透速度快； 3.色泽好，对比度高； 4.化学稳定性好； 5.闪点燃点高，安全性好； 6.不易挥发，容易清除； 7.对工件无腐蚀，对人体无害，价格合理。 4.3.1.2渗透液的分类与组成 1.着色渗透液（1）水洗型着色渗透液 a 水基型着色渗透液 以水作为渗透溶剂，在水中溶解染料，可直接用水清洗。 价格便宜、易清洗、安全无毒、不可燃、不污染环境。 渗透能力差，检测灵敏度低，检测对灵敏度要求不高、渗透液与工件发生反应而破坏工件及同油类接触易爆炸的部件。 b 自乳化型着色渗透液 由油基溶剂、互溶剂、红色染料、乳化剂等组成。 渗透能力强，灵敏度比水基着色渗透液高，成本低，本身含有乳化剂，可以直接用水清洗，也因此称为水洗型着色渗透液。 易吸收空气中的水分产生浑浊、沉淀。 （2）后乳化型着色渗透液 基本成分为油基渗透溶剂、互溶剂、染料、增光剂、润湿剂等。 渗透能力强，灵敏度高，毒性低，不含乳化剂因而不能直接用水清洗，需经过乳化工序后才能用水清洗。 不适于检测表面粗糙、有盲孔或带螺纹的工件检验，渗透液中乙酸已酯有难闻的刺激性气味。适于检查浅而细微的表面缺陷。 （3）溶剂去除型着色渗透液 基本成分是红色染料、油性溶剂、互溶剂润湿剂等。 着色渗透能力强，用丙酮等有机溶剂直接清洗，灵敏度较高。常装在喷灌中，与清洗剂、显像剂配套出售。 适于大型工件的局部检测和无电无水的野外作业，但检查成本高，效率低，有毒性。 2.荧光渗透液（1）水洗型荧光渗透液 a水基型荧光渗透液 基本成分是荧关染料和水，特点及适用范围与水基型着色渗透液基本相同，但灵敏度高。 b自乳化型荧光渗透液 基本成分是荧光染料、油性溶剂、渗透溶剂、乳化剂等。渗透能力强，可直接用水冲洗，成本低，检测灵敏度高。 （2）后乳化型荧光渗透液 基本成分为荧光染料、油性溶剂、渗透溶剂、互溶剂、润湿剂等。缺陷中的渗透液不易清洗，所含溶剂的比例比自乳化型荧光渗透液高，目的在于溶解更多的染料。密度比水小，抗水污染能力强，不受酸或碱的影像。 检测灵敏度高，特别适于检测浅而细微的表面缺陷，适用于要求较高的工件检测，同样要求工件表面光洁、无盲孔和螺纹等。 3.溶剂去除型荧光渗透液 （2）化学反应渗透液 将无色或淡黄色的染料溶解在无色的溶剂中形成。这种渗透液在与配套的无色显像剂接触时会发生化学反应，产生鲜艳的颜色，在紫外灯照射下发出明亮的荧光，从而形成清晰的缺陷显示。 化学反应型渗透液缺陷显示清晰，不污染操作者的衣服及皮肤，也不会污染零件和工作场地，冲洗出的废水也是无色的，避免了颜色污染。（3）过滤性微粒渗透液 是一种悬浮液，将粒度大于裂纹宽度的染料悬浮在溶剂中配制而成。当渗透液流进裂纹时，染料微粒不能流进裂纹，微粒就会聚集在开口的裂纹处，提供裂纹显示的信息。 粒可根据实际需要进行选择着色或荧光的。 不需显像剂。染料微粒必须适当。 5.渗透液的选择原则（1）灵敏度满足探伤要求；（2）渗透液对被检工件无腐蚀；（3）价格低，毒性小，易清洗；（4）化学稳定性好，能长期使用；（5）使用安全，不易着火； 4.3.2 去除剂（清洗液） 4.3.2.1 清洗液（去除剂） 用来去除被检工件表面多余渗透液组成的溶剂。 水、乳化剂和水、有机溶剂。 去除剂应对渗透溶液中的染料有较大的溶解度，对渗透溶剂有良好的互溶性，且不与渗透液起化学反应，不应猝灭荧光染料的荧光。 4.3.2.2 乳化剂 1.作用 用于乳化不溶于水的渗透液，使其便于用水清洗。 2.性能要求 乳化效果好，化学性质稳定，对工件无腐蚀，对人体无害，颜色与渗透液有明显区别，凝胶作用强，便于清洗。 3.乳化剂的选择 根据H.L.B值及工件的材质、检验要求、渗透液种类进行选择。 4.3.3 显像剂 1.作用 将缺陷内的渗透液吸附出来，形成清晰的缺陷图像，显示缺陷。 2.组成 吸附剂：白色的无机粉末，能吸附在工件表面上，如钛白、锌白、镁白等； 溶剂：悬浮吸附剂，如丙酮、二甲苯、水等； 限制剂：限制缺陷图像扩大，提高分辨力； 附加成分：润湿剂、防绣剂、分散剂、稀释剂。 3.对显像剂的要求（1）能被渗透液润湿，悬浮性强，分散性好，能均匀的覆盖在工件表面；（2）粒度细小，吸附力强，显像膜不易剥落，能形成细小的毛细管；（3）能与缺陷处吸出的渗透液形成较大的对比度；（4）化学稳定性好，挥发性强，对工件无腐蚀，对人体无害；（5）成本低，易清洗。 4.显像剂的分类 根据显像液的使用方式不同将其分为干式、湿式和速干式显像液三种。 干式显像液只含有吸附剂，是一种白色的显像粉末，常与荧光渗透液配合作用。 速干式显像液由吸附剂、悬浮剂、限制剂等组成，要求悬浮剂挥发性好，以缩短显像时间。 湿式显像剂由吸附剂、悬浮剂、限制剂、润湿剂、防绣剂等组成。清洗方便，不可燃，使用安全，成本低，灵敏度比干式高。 此外，还有塑料薄膜显像液和化学反应显像液。 4.3.4 渗透检测材料系统 4.3.4.1 渗透检测材料的同族组 4.3.4.2 渗透检测材料系统的选择原则 4.4 渗透检测设备 4.4.1试块 4.4.1.1试块的作用 也称灵敏度试块，是带有人工缺陷或自然缺陷的试件，用于衡量渗透检测灵敏度的器材。 主要作用： 1.灵敏度试验； 2.工艺性试验，鉴别各种探伤试剂的性能，确定渗透检测的工艺参数； 3.比较不同工艺操作的灵敏度。 常用到的试块主要有铝合金淬火裂纹试块、不锈钢镀铬裂纹试块、黄铜镀铬裂纹试块以及其它灵敏度试块。 4.4.1.2 铝合金淬火裂纹试块（A型） 1.制作 80×50×10mm的毛坯－磨光－加热－保温－水冷－开槽1.5×1.5。 2.优点及缺点 制作简单，缺陷天然，不可控制，重现性较差。 3.清洗 丙酮－沸水0.5h－干燥15m－浸泡。 1.制作：100×70×4mm毛坯－磨光－镀镍－镀铬－反复弯曲－平行分布的疲劳裂纹－开槽。 2.裂纹等级：0.5－2微米宽，2－50微米深的不同的裂纹。 3.作用：系统性能检测和确定灵敏度的有效工具。 4.优缺点 5.清洗和保存 4.4.2 渗透探伤装置 4.4.2.1 携带式探伤装置 1.组成 渗透液喷灌、清洗剂喷灌、显像剂喷灌、灯、毛刷、金属刷组成。渗透液喷灌内还装有气雾剂。 2.使用要求 必须远离火源、热源、不能暴晒；喷嘴应与工件表面保持一定距离；遗弃空罐时必须破坏其密封性。 4.4.2.2 固定式渗透检测装置 1.组成 预清洗装置、渗透装置、乳化装置、显像装置、干燥装置和后处理装置登。 2.使用要求（1）预清洗装置所使用的液体对人体有害，禁止烟火；（2）采用荧光法检测时，必须有暗室，备有便携式黑光灯。 4.4.2.3 黑光灯 4.4.2.4 黑光辐照度检测仪和照度计 4.4.2.5 渗透检测整体装置 （参考教材P177） 4.5.1 渗透探伤的一般工艺过程 渗透探伤的一般工艺过程是预清理、渗透、乳化、清洗、干燥、显像、观察、后处理、记录与报告。 零件在使用渗透液之前必须进行探伤前处理，用来去除零件表面的油脂、铁屑、铁锈、氧化皮等，以防止这些污物堵塞缺陷，阻塞渗透液的渗入。 预清理 工件表面的油污、铁锈、氧化皮、油漆、飞溅物、腐蚀物等等会妨碍渗透液进入缺陷，必须进行预清理。 1.机械清理：打磨、吹砂 2.化学清理：酸洗、碱洗 3.溶剂清洗：三氯乙烯蒸汽除油 4.其它清除方法：如去漆剂，超声波方法等 5.工件表面预清理范围：外扩25mm 然后就可以进行渗透，就是将渗透液覆盖在被测零件的表面。 在涂覆渗透剂并保持适当的时间后，从零件表面去除多余的渗透剂。这时一定要注意不能将已渗入缺陷中的渗透剂清洗出来，以保证取得最高的检验灵敏度。 干燥的目的是去除零件表面的水分。干燥的温度不能太高，以防止将缺陷中的渗透剂也同进烘干，致使在显像时渗透剂不能被吸附到零件表面上来。 此后就可以进行显像了。显像就是利用显像剂将零件表面缺陷内的渗透剂吸附至零件表面，形成清晰可见的缺陷图像。零件表面涂敷的显像剂要施加均匀，而且要一次涂覆完毕，不允许在一个部件反复涂覆。 最后，通过对缺陷图像进行观察分析，就可以了解工件表面的缺陷。对于着色渗透探伤，无论是自然采光还是人工照明，探伤区域的光照度不得低于350Lx。 对于着色探伤，在有条件时用照相的方法记录亦可。 观察完成后，及时将零件表面的残留渗透剂和显像剂清洗干净，以防止材料受到侵蚀。 如果残留在工件上的显象剂或渗透剂影响以后的加工﹑使用，或要求重新检验时，应将表面冲洗干净。对于水溶性的探伤剂用水冲洗，或用有机溶剂擦拭。这一过程无特别要求，但是渗透探伤全过程的一部分。 操作基本步骤（实例）操作基本步骤水洗型荧光渗透检测步骤图解 工件、表面准备、预清洗施加渗透剂水洗一发现过度背景，重新水洗水洗二干燥施加显像剂、干燥观察显示记录 4.5.2 渗透检测典型方法 4.5.2.1 水洗型渗透检测方法（教材188） 4.5.2.2 后乳化型渗透检测方法 4.6.1 显示的分类 1、真实显示 2、不相关显示 3、虚假显示 4.6.2 缺陷的评定缺陷显示的分类 1、 2、 3、 4、 5、 焊接裂纹（1）热裂纹 渗透检测时，热裂纹一般呈曲折的波浪状或锯齿状的红色，或者是明亮的黄绿色线条；火口裂纹呈星状，较深的火口裂纹有时会显示成圆形。（2）冷裂纹：延迟裂纹 渗透检测时，冷裂纹的显示一般呈直线状红色或明亮的黄绿色线条，中部稍宽，两端尖细，颜色（亮度）逐渐减淡，直到最后消失。 铸造裂纹（1）热裂纹 出现在应力集中的区域，一般比较浅，其渗透检测时的显示特征和焊接热裂纹相同。（2）冷裂纹 出现在界面突变的区域，其渗透检测时的显示特征和焊接冷裂纹相同。若铸造裂纹过深，往往会显示呈圆形。 淬火裂纹 一般产生于热处理过程中，起源于应力集中的区域，渗透检测中呈红色或明亮黄绿色的细线条显示，呈线状、树枝状或网状，裂纹起源处宽度较宽，随延伸方向逐渐变细。 4.疲劳裂纹 长期受交变应力的作用，往往从工件上的划伤、刻槽及表面缺陷处开始。渗透检测时，呈线状、曲线状显示，随延伸方向逐渐变细。 5.磨削裂纹 加工过程中，表面局部过热或碳化物偏析等，在加工应力作用下产生的裂纹。一般较浅，渗透检测时一般显示呈断续的条纹、辐射状或网状的条纹。 2、气孔 1.铸造气孔 渗透检测时，表面气孔的显示一般呈圆形、椭圆形或长圆条形的红色亮点或黄绿色荧光亮点，并均匀的向边缘减弱淡化。 2.焊接气孔 渗透检测中的显示与铸造气孔类似。 3、疏松 疏松在渗透检测中呈密集点状、密集的短条状、聚集的块状，且散乱分布。而每个点、条、块的显示又由很多个靠的很近的小点显示连成一片而形成的。 4、冷隔 渗透检测时，冷隔的显示有时呈粗大且两端圆秃的光滑线状，有时呈紧密、连续或断续的光滑线条。 5、折叠 折叠与工件结合紧密，渗透液的渗入较为困难，要采用高灵敏度的渗透液和较长的渗透时间。折叠显示为连续或断续的细线条。 6、 未熔合 渗透检测只有当坡口未熔合延伸至表面时，才能发现这种缺陷，其显示为直线或椭圆形的条状。 7、未焊透 渗透检测仅能发现根部未焊透，其显示为一条连续或断续的线条，宽度一般较均匀。
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