温度对渗透检测灵敏度的影响

【摘 要 】本文从温度对零件渗透能力的影响入手,将温度做一个变量来考虑,通过对比试块在不同温度条件下进行渗透、清洗和显像,比照其检测效果；研究温度对渗透检测产生的影响,以及如何通过控制温度来提高检测的灵敏度和可靠性.

【关 键 词 】渗透检测；温度；灵敏度

【中图分类号】U464.13 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158（2012）08—0041-02

1.前言

随着新材料在产品中的广泛运用,许多有色金属和非铁磁性材料的应用,渗透检测越来越受到人们的重视.影响渗透检测质量的因素很多,本文通过试验研究其影响因素,有效的提高渗透检测的灵敏度和可靠性,可以让渗透检测在航机生产、质量把关中发挥更大的作用.本文针对环境温度对渗透检测的灵敏度的影响,特进行该试验.

2.试验条件

2.1 设备

采用宇光公司生产的半自动荧光生产线.

2.2 试片和材料

5点荧光工艺试片：Sherwin P-5

材料：渗透剂,Ardrox 9703；清洗剂,自来水；显像剂,Ardrox 9D4A.

2.3 试验参数

按照下表参数进行荧光渗透检测.

3.试验步骤

1）将干净的试块使用风在常温下将其干燥10分钟（室内温度为：15℃）,按2.3参数进行渗透检测,使用高清相机在黑光灯下将试片状况记录下来,为相片1；

2）使用超声波清洗试片,充分干燥后,将试片在30℃的烘箱中保持10分钟,按2.3参数进行渗透检测,使用高清相机在黑光灯下将试片状况记录下来,为相片2；

3）使用超声波清洗试片,充分干燥后,将试片在60℃的烘箱中保持10分钟,按2.3参数进行渗透检测,使用高清相机在黑光灯下将试片状况记录下来,为相片3；

4）将相片进行比照,对比试块显示的荧光点数和亮度.

4.实验结果

相片1,缺陷显示能显示5个点,但是第5个点颜色很浅,几乎不能见,其余几个点的显示也不亮；相片2,缺陷显示能显示5个点,第5个点能看见,颜色比相片1的要深,其余几个点的显示较亮；相片3,缺陷显示能显示5个点,第5个点已清晰可见其形状,其余几个点的显示明亮.

5.结果分析

渗透检测过程其实就是渗透液对表面开口缺陷的毛细作用,而显像过程主要也是渗透液对显像剂形成的微笑缝隙的毛细作用.而润湿的液体在毛细管中上升的高度h为：

H等于2a cos θ/prg

a-液体表面张力系数,单位N/m.

θ-接触角,单位是°

p-液体的密度,单位是Kg/m3

□-液体在管中的上升高度,单位是m

通过对试验结果分析,温度的差异对渗透检测效果的影响主要是通过影响渗透液的性能、缺陷的大小和裂纹内气压大小的变化三个方面进行的.

①对裂纹的影响：试片表面温度增加,则缺陷受热膨胀,开口长大,裂纹的宽度也增加,深入裂纹内的渗透液增多,相应会提高渗透剂的渗透能力,对细微裂纹的影响更明显.但是,若裂纹宽而浅的话,则会因此丧失毛细作用对探伤效果而产生负作用.

②对渗透剂性能的影响：试片表面温度提高,覆盖在试块表面的渗透剂温度也相应增加,会减小渗透剂的表面张力,使其粘度下降,增加其流动性,从而提高渗透能力.

③对裂纹内气压的影响：温度增高时,裂纹中的气体分子运动加剧,内压升高,部分气体变排除裂纹.而将加热的试块浸入渗透液中,温度较低的渗透液封闭裂纹开口,试片温度降低,裂纹内的气压下降,则会产生负压,这样渗透液能更多的渗入裂纹内部.使得检测的灵敏度得以提高.

6.结论

一般情况下,渗透深度由渗透液性能和裂纹本身特点决定的,在温度变化不大的范围内,利用加热工件表面温度能增加渗透深度.渗透的深度越深,则渗透液在裂纹内的截留能力越强,则越容易形成缺陷显示,从而达到提高检测灵敏度提高的目的.

为了得得清晰的缺陷显示,控制工件的清洗和显像,也是至关重要的.根据本实验,利用相同的原理,在清洗时采用温度较低的清洗剂（水）,可以一定程度的防治工件的过洗,保证了裂纹内截留的渗透液；而在给工件显像钱,给工件施加一定的温度,有利于裂纹的渗透液更大程度的回渗到工件表面,从而形成清晰可见的缺陷,提高探伤的灵敏度.

7.注意要点

在工艺实施过程中,需要注意工件渗透钱的加温,不能任意扩大,审问的上限必须考虑渗透液的性能.渗透液在高温下,蒸发加快,清油组分先蒸发,将会影响渗透剂的渗透性能,所以不能任意给工件升温,必须由试验找出最佳温度.