无损探伤渗透检测培训课件(PPT 86页)
无损探伤渗透检测培训课件(PPT 86页)内容简介
无损探伤--渗透检测
1 渗透检测基础知识
1.1 渗透探伤定义
Penetrant Testing 简称PT (Penetrate)
渗透探伤是以毛细管作用原理为基础的检查表面开口缺陷的
一种常规的无损检测方法。
1.2 渗透探伤的工作原理和操作步骤
工作原理：零件表面被施加含有荧光染料或着色染料的渗透液
后，在毛细管作用下，经过一定时间的渗透，渗透液可以渗进表面
开口缺陷中；经去除零件表面多余的渗透液和干燥后；再在零件表
面施加显象剂；同样，在毛细管作用下，显象剂将吸引缺陷中的渗
透液，即渗透液回渗到显象剂中；在一定的光源下（黑光或白
光），缺陷处的渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或红色），从而探
测出缺陷的形貌及分布状态。
操作步骤 见图1-1
2根据去除方式分类：水洗型、后乳化型和溶剂去除型
3根据显象方式分类：干式、湿式、速干式、自显象（一般分类）
显象剂的种类：干式显象剂、湿式显象剂
湿式显象剂包括：水溶式，水悬浮式，溶剂悬浮式（速干式），
塑料薄膜式（干粉悬浮于树脂清漆中）
4各种渗透探伤方法的优缺点
着色法只需在白光或日光下进行，在没有电源的场合下也能工
作，荧光法需要配备黑光灯和暗室，无法在没电的场合下工作。
水洗型渗透适于检查表面较粗糙的零件（铸造件、螺拴、齿轮、
键槽等），操作简便，成本较低，特别适合批量零件的渗透检测。
而对于水基渗透液可以检查不能接触油类的特殊零件（液氧容器）
后乳化型渗透适于表面光洁，灵敏度要求高的零件，例如发动机
涡轮片，涡轮盘等，特别是后乳化型荧光法配合速干式显象被认为
是灵敏度最高的一种渗透方法。
溶剂去除型着色法由于可以使用在没有水和电的场合，
因而应用非常广泛，特别是喷罐使用，可简化操作，适
用于大型零件的局部检测（如锅炉、压力容器的焊缝检
测等），该法成本较高，不适于大批量零件的渗透检测。
1.4渗透探伤与磁粉探伤和涡流探伤的比较
P.7表1-2
2渗透探伤的物理化学基础
液体分子间作用力表面张力弯曲液面附加压强
毛细管现象
2.1分子论
2.1.1分子运动论
宏观物体由大量分子组成、分子在永不停息地运动、分
子间存在互相作用力
2.1.2最小能量理论
分子动能、分子势能、物体的内能
2.1.3自然界的三种物质形态
气态、液态和固态
不同的物质介质相接触，出现界面。一般存在如下几种界面：
液－－气界面、固－－气界面、液－－液界面和液－－固界面。
人们习惯于把有气相参与组成的相界面叫表面，其他的相界面称
界面。因此常称液－－气界面为液体表面，固－－气界面为固体、
表面。
在液－－气表面，把跟气体接触的液体薄层称为表面层。
在液－－固界面，把跟固体接触的液体薄层称附着层。
表面层的分子，一方面收到液体内部分子的作用，另一方面受
到气体分子的作用。附着层的分子，一方面受到液体内部分子的
作用，另一方面，受到固体分子的作用。
2.2表面张力和表面张力系数
体积一定的几何形体中，球体的表面积最小。因此，
一定量的液体从其它形状变为球形时，就伴随着表面积
的减小。另外，液膜也有自动收缩的现象。这些都说明液体表面有
收缩到最小面积的趋势。这是液体表面最基本的特性。
根据力学知识，液体能够从其它形状变为球形是由于有力的作
用。把这种存在于液体表面，使液体表面收缩的力称为液体的表面
张力。表面张力一般用表面张力系数表示。
表面张力系数α为任一单位长度上的收缩表面的力，也常称为表
面张力。它和液体表面相切且垂直于液体边界。它是液体的基本
性质之一，以牛顿/米（N/m）为单位。
一定成分的液体，在一定的温度下有一定的表面张力系数α值。
不同的液体，α值是不同的。一般液体的α值随温度上升而下
降；少数金属熔融液体（铜、镉）的表面张力系数随温度上升而增
高。容易挥发的液体，表面张力系数更小，含有杂质的α值也小。
表面张力的产生机理
液体分子作用间的作用力
液体表面层分子和内部分子互相作用示意图间图2-1。
图2-1液体表面层和内部分子的互相作用
分子作用半径r：分子作用力所能达到的最大距离，图2-1
分子作用球：半径为r的球形作用范围。
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1 渗透检测基础知识
1.1 渗透探伤定义
Penetrant Testing 简称PT (Penetrate)
渗透探伤是以毛细管作用原理为基础的检查表面开口缺陷的
一种常规的无损检测方法。
1.2 渗透探伤的工作原理和操作步骤
工作原理：零件表面被施加含有荧光染料或着色染料的渗透液
后，在毛细管作用下，经过一定时间的渗透，渗透液可以渗进表面
开口缺陷中；经去除零件表面多余的渗透液和干燥后；再在零件表
面施加显象剂；同样，在毛细管作用下，显象剂将吸引缺陷中的渗
透液，即渗透液回渗到显象剂中；在一定的光源下（黑光或白
光），缺陷处的渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或红色），从而探
测出缺陷的形貌及分布状态。
操作步骤 见图1-1
2根据去除方式分类：水洗型、后乳化型和溶剂去除型
3根据显象方式分类：干式、湿式、速干式、自显象（一般分类）
显象剂的种类：干式显象剂、湿式显象剂
湿式显象剂包括：水溶式，水悬浮式，溶剂悬浮式（速干式），
塑料薄膜式（干粉悬浮于树脂清漆中）
4各种渗透探伤方法的优缺点
着色法只需在白光或日光下进行，在没有电源的场合下也能工
作，荧光法需要配备黑光灯和暗室，无法在没电的场合下工作。
水洗型渗透适于检查表面较粗糙的零件（铸造件、螺拴、齿轮、
键槽等），操作简便，成本较低，特别适合批量零件的渗透检测。
而对于水基渗透液可以检查不能接触油类的特殊零件（液氧容器）
后乳化型渗透适于表面光洁，灵敏度要求高的零件，例如发动机
涡轮片，涡轮盘等，特别是后乳化型荧光法配合速干式显象被认为
是灵敏度最高的一种渗透方法。
溶剂去除型着色法由于可以使用在没有水和电的场合，
因而应用非常广泛，特别是喷罐使用，可简化操作，适
用于大型零件的局部检测（如锅炉、压力容器的焊缝检
测等），该法成本较高，不适于大批量零件的渗透检测。
1.4渗透探伤与磁粉探伤和涡流探伤的比较
P.7表1-2
2渗透探伤的物理化学基础
液体分子间作用力表面张力弯曲液面附加压强
毛细管现象
2.1分子论
2.1.1分子运动论
宏观物体由大量分子组成、分子在永不停息地运动、分
子间存在互相作用力
2.1.2最小能量理论
分子动能、分子势能、物体的内能
2.1.3自然界的三种物质形态
气态、液态和固态
不同的物质介质相接触，出现界面。一般存在如下几种界面：
液－－气界面、固－－气界面、液－－液界面和液－－固界面。
人们习惯于把有气相参与组成的相界面叫表面，其他的相界面称
界面。因此常称液－－气界面为液体表面，固－－气界面为固体、
表面。
在液－－气表面，把跟气体接触的液体薄层称为表面层。
在液－－固界面，把跟固体接触的液体薄层称附着层。
表面层的分子，一方面收到液体内部分子的作用，另一方面受
到气体分子的作用。附着层的分子，一方面受到液体内部分子的
作用，另一方面，受到固体分子的作用。
2.2表面张力和表面张力系数
体积一定的几何形体中，球体的表面积最小。因此，
一定量的液体从其它形状变为球形时，就伴随着表面积
的减小。另外，液膜也有自动收缩的现象。这些都说明液体表面有
收缩到最小面积的趋势。这是液体表面最基本的特性。
根据力学知识，液体能够从其它形状变为球形是由于有力的作
用。把这种存在于液体表面，使液体表面收缩的力称为液体的表面
张力。表面张力一般用表面张力系数表示。
表面张力系数α为任一单位长度上的收缩表面的力，也常称为表
面张力。它和液体表面相切且垂直于液体边界。它是液体的基本
性质之一，以牛顿/米（N/m）为单位。
一定成分的液体，在一定的温度下有一定的表面张力系数α值。
不同的液体，α值是不同的。一般液体的α值随温度上升而下
降；少数金属熔融液体（铜、镉）的表面张力系数随温度上升而增
高。容易挥发的液体，表面张力系数更小，含有杂质的α值也小。
表面张力的产生机理
液体分子作用间的作用力
液体表面层分子和内部分子互相作用示意图间图2-1。
图2-1液体表面层和内部分子的互相作用
分子作用半径r：分子作用力所能达到的最大距离，图2-1
分子作用球：半径为r的球形作用范围。
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