一、滲透探傷發(fā)展概況和現(xiàn)狀
　　滲透探傷對(duì)表面缺陷檢測(cè)能力及檢測(cè)的可靠性,取決于滲透探傷劑性能和操作工藝正確與否,因此幾十年來,滲透探傷技術(shù)發(fā)展的主線一直是探傷劑的研制及其性能評(píng)價(jià),探傷操作工藝的改進(jìn)及其標(biāo)準(zhǔn)化,以及與之有關(guān)的滲透探傷理論的研究。
　　1、 滲透探傷劑
　　工業(yè)應(yīng)用最早的是滲透劑不加染料的于粉顯象著色法。30年代初出現(xiàn)的熒光法,也是滲透劑不加熒光染料的干粉顯象法。這兩種方法靈敏度低,滿足不了工業(yè)生產(chǎn)特別是航空工業(yè)和原子能工業(yè)的需要。1946年,BelerkwJ在有機(jī)溶劑中加入紅色染料作著色滲透劑;195上年,VeakekerE用蔥溶解于苯和丙酮里作熒光滲透劑;1955年,RohdeFredw提出后乳化型滲透探傷法[l],這些都使?jié)B透探傷靈敏度有所提高。與此同時(shí),國(guó)外也出現(xiàn)了一個(gè)滲透劑的研制高潮,采用蘇丹W號(hào)作著色滲透劑染料,采用拜耳熒光黃作熒光染料,使檢測(cè)靈敏度提高到十微米裂紋寬度。但致命弱點(diǎn)是滲透劑和顯象劑必須采用含苯等劇毒試劑作溶劑。
　　2、探傷荊性能及探傷綜合靈敏度側(cè)試評(píng)價(jià)
　　探傷劑性能包括探傷劑濃度、粘度、閃點(diǎn)、表面張力、穩(wěn)定性、清洗性、熒光液含水量、滲透劑臨界厚度、著色(熒光)強(qiáng)度、毒性及腐蝕性等。目前,國(guó)內(nèi)外滲透探傷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)探傷劑性能作了相應(yīng)的規(guī)定。1960年,KaPerDw提出熒光滲透液的熒光強(qiáng)度測(cè)定法。2962年,JameRW提出用Meniseus方法測(cè)定滲透液臨界厚度。用這兩種方法評(píng)價(jià)熒光強(qiáng)度和著色強(qiáng)度一直沿用至今。美國(guó)MIL一1一25“滲透探傷方法”1968年版開始規(guī)定賣主須提供探傷劑毒性評(píng)定,并規(guī)定了毒性評(píng)定方法。我國(guó)1994年版JB4730“壓力容器無損檢測(cè)”首次規(guī)定探傷劑必須“對(duì)人體基本無毒害”。
　　3、滲透探傷操作工藝及滲透探傷標(biāo)準(zhǔn)
　　與其它四種常規(guī)無損檢測(cè)方法相比,滲透探傷操作一〔藝更依賴于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,而較缺乏理論的支承。因此,滲透探傷發(fā)展的過程,就是探傷工藝不斷改進(jìn)完善的過程。近20年來,國(guó)內(nèi)外發(fā)表的滲透探傷論文,有關(guān)工藝方法方面的約占70%。80年代初,BoothRc詳細(xì)分析了滲透探傷中影響可靠性的各種變化因素提出一r提高滲透探傷可靠性的仁藝措施,FijalkouskAMlot提出改善滲透探傷可靠卞七的預(yù)清洗技術(shù),這些都先后被國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)引用。
　　4、滲透探傷理論
　　滲透理論涉及物理、化學(xué)、表面物理及表面化學(xué)等多種學(xué)科。滲透探傷技術(shù)發(fā)展過程,直接利用這些學(xué)科的已有成果,但這些已有理論,更多的只是給出定性的說明,而作為一門檢測(cè)技術(shù),更需要的是理論上的定量結(jié)果。因此,滲透探傷理論上要解決的最重要間題是滲透機(jī)理和顯象機(jī)理。
　　二、影響滲透探傷因素
　　影響滲透探傷的因素很多,主要有工件溫度、滲透時(shí)間、缺陷的特征以及油污等。本文著重研究了工件溫度和油污侵潤(rùn)堵塞(1)這兩個(gè)在現(xiàn)場(chǎng)探傷中常變因素影響。
　　1、溫度對(duì)滲透探傷的影響
　　根據(jù)物體熱膨脹原理,工件表面溫度增加,則缺陷受熱膨脹,開口張大,裂紋寬度增加,會(huì)提高滲透劑的滲透能力,其中微細(xì)裂紋對(duì)比反應(yīng)特別明顯。但是,裂紋若開口過寬,則會(huì)因喪失毛細(xì)作用而對(duì)探傷效果產(chǎn)生負(fù)作用。另外,溫?zé)峁ぜ芴岣咄糠笤诠ぜ砻娴臐B透劑的溫度,使其粘度下降,增加其流動(dòng)性,提高滲透能力。眾所周知,氣體的平均動(dòng)能只與溫度有關(guān),即與絕對(duì)溫度成正比。工件溫度提高,裂紋中氣體分子運(yùn)動(dòng)加劇,內(nèi)壓升高,部分氣體便排除裂紋。一旦溫度偏低的滲透液封閉裂紋開口,裂紋內(nèi)氣壓下降,則會(huì)形成輕度負(fù)壓,提高滲透劑滲透能力。因此試樣溫度對(duì)滲透探傷效果有很大的影響,過低的溫度,難以清晰地顯示缺陷而在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)探傷時(shí)經(jīng)常存在環(huán)境溫度低于探傷標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度范圍(15～50℃),這樣,必然會(huì)影響探傷結(jié)果。
　　2、油污侵潤(rùn)堵塞對(duì)滲透探傷的影響
　　毛細(xì)現(xiàn)象是滲透探傷的物理基礎(chǔ),如果工件長(zhǎng)時(shí)間處于油脂中,表面缺陷也可能侵入滲透力較弱的油脂,形成侵潤(rùn)堵塞。通用的清理方法很難清除缺陷中的油脂,這必然會(huì)影響滲透劑的滲入,對(duì)探傷結(jié)果產(chǎn)生很大影響。
　　此外,如果預(yù)清洗不當(dāng),工件表面殘存較多的洗液且時(shí)間又很長(zhǎng),也會(huì)滲入被檢缺陷中,若未被除干凈,也對(duì)滲透不利。
　　三、滲透探傷技術(shù)的展望
　　1、研制新的滲透探傷劑,仍然是今后滲透探傷技術(shù)發(fā)展的主題。特別是研制開發(fā)無污染探傷劑和無公害的噴罐式噴霧劑,繼續(xù)用氟里昂作噴霧劑是無法接受的。
　　2、研制新的滲透探傷器材,隨著工業(yè)生產(chǎn)中人體工程學(xué)興起以及人們對(duì)工作環(huán)境舒適化的強(qiáng)烈愿望,使用方便、舒適的探傷器材是今后滲透探傷發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)。
　　3、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用是無損檢測(cè)的一次革命,微機(jī)將使?jié)B透探傷全自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn),特別是自動(dòng)識(shí)別真假跡痕及缺陷跡痕的評(píng)定和分選,最大限度地減少隨機(jī)誤差和人為誤差,提高滲透探傷可靠性。
　　4、滲透探傷理論涉及到零點(diǎn)幾微米寬缺陷內(nèi)毛細(xì)現(xiàn)象的極為復(fù)雜的過程,是急待解決的理論問題。毛細(xì)現(xiàn)象是分子間作用力的宏觀體現(xiàn),它利用諾維一斯托克斯層流方程式,而該方程式是在液體的宏觀間隙情況下得到的,僅適用于均勻介質(zhì)。當(dāng)間隙為零點(diǎn)幾微米時(shí),液體很難視為均勻介質(zhì)了,因此,用基于諾維一斯托克斯層流方程式的毛細(xì)現(xiàn)象會(huì)有很大的偏差。

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