滲透檢測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)

滲透探傷定義
Penetrant Testing 簡(jiǎn)稱PT (Penetrate)
滲透探傷是以毛細(xì)管作用原理為基礎(chǔ)的檢查表面開口缺陷的一種常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)方法。

滲透探傷的工作原理和操作步驟

工作原理：零件表面被施加含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的滲透，滲透液可以滲進(jìn)表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液和干燥后；再在零件表面施加顯象劑；同樣，在毛細(xì)管作用下，顯象劑將吸引缺陷中的滲透液，即滲透液回滲到顯象劑中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被顯示（黃綠色熒光或紅色），從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。

滲透檢測(cè)可以檢查金屬、非金屬零件或材料的表面開口 缺陷，例如裂紋、疏松、氣孔、夾渣、冷隔、折疊等。 滲透探傷不受零件化學(xué)成分限制，不受零件結(jié)構(gòu)限制， 也不受缺陷形狀限制。可以檢查磁性材料，也可以檢查 非磁性材料；可以檢查黑色金屬，有色金屬，也可以檢查非金屬；可以檢查焊接件，鑄件，鍛件和機(jī)加工件；只需要一次探傷，即可把零件表面各個(gè)方向及形狀的缺陷全部檢查出來(lái)。 但是，滲透探傷不適用于檢查表面是吸收性的零件或材料，例如 粉末冶金零件。 滲透檢測(cè)的重復(fù)性差，污染較嚴(yán)重。

滲透探傷的分類

1 根據(jù)染料分類： 熒光法、著色法和熒光著色法
2 根據(jù)去除方式分類： 水洗型、后乳化型和溶劑去除型
3 根據(jù)顯象方式分類： 干式、濕式、速干式、自顯象（一般分類）
顯象劑的種類： 干式顯象劑、濕式顯象劑
濕式顯象劑包括：水溶式，水懸浮式，溶劑懸浮式（速干式），塑料薄膜式（干粉懸浮于樹脂清漆中）
4 各種滲透探傷方法的優(yōu)缺點(diǎn)
著色法只需在白光或日光下進(jìn)行，在沒(méi)有電源的場(chǎng)合下也能工作，熒光法需要配備黑光燈和暗室，無(wú)法在沒(méi)電的場(chǎng)合下工作。
水洗型滲透適于檢查表面較粗糙的零件（鑄造件、螺拴、齒輪、鍵槽等），操作簡(jiǎn)便，成本較低，特別適合批量零件的滲透檢測(cè)。而對(duì)于水基滲透液可以檢查不能接觸油類的特殊零件（液氧容器）后乳化型滲透適于表面光潔，靈敏度要求高的零件，例如發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪片，渦輪盤等，特別是后乳化型熒光法配合速干式顯象被認(rèn)為是靈敏度更高的一種滲透方法。溶劑去除型著色法由于可以使用在沒(méi)有水和電的場(chǎng)合，因而應(yīng)用非常廣泛，特別是噴罐使用，可簡(jiǎn)化操作，適用于大型零件的局部檢測(cè)（如鍋爐、壓力容器的焊縫檢測(cè)等），該法成本較高，不適于大批量零件的滲透檢測(cè)。

滲透探傷的物理化學(xué)基礎(chǔ)

液體分子間作用力-表面張力-彎曲液面附加壓強(qiáng)-毛細(xì)管現(xiàn)象2.1 分子論
2.1.1 分子運(yùn)動(dòng)論
宏觀物體由大量分子組成、分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)、分
子間存在互相作用力
2.1.2 最小能量理論
分子動(dòng)能、分子勢(shì)能、物體的內(nèi)能2.1.3 自然界的三種物質(zhì)形態(tài)

氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)
不同的物質(zhì)介質(zhì)相接觸，出現(xiàn)界面。一般存在如下幾種界面：液－－氣界面、固－－氣界面、液－－液界面和液－－固界面。人們習(xí)慣于把有氣相參與組成的相界面叫表面，其他的相界面稱界面。因此常稱液－－氣界面為液體表面，固－－氣界面為固體、表面。在液－－氣表面，把跟氣體接觸的液體薄層稱為表面層。在液－－固界面，把跟固體接觸的液體薄層稱附著層。表面層的分子，一方面收到液體內(nèi)部分子的作用，另一方面受到氣體分子的作用。附著層的分子，一方面受到液體內(nèi)部分子的作用，另一方面，受到固體分子的作用。

2 .2 表面張力和表面張力系數(shù)
體積一定的幾何形體中，球體的表面積最小。因此，一定量的液體從其它形狀變?yōu)榍蛐螘r(shí)，就伴隨著表面積的減小。另外，液膜也有自動(dòng)收縮的現(xiàn)象。這些都說(shuō)明液體表面有收縮到最小面積的趨勢(shì)。這是液體表面最基本的特性。
根據(jù)力學(xué)知識(shí)，液體能夠從其它形狀變?yōu)榍蛐问怯捎谟辛Φ淖饔谩０堰@種存在于液體表面，使液體表面收縮的力稱為液體的表面張力。表面張力一般用表面張力系數(shù)表示。
表面張力系數(shù)α為任一單位長(zhǎng)度上的收縮表面的力，也常稱為表面張力。它和液體表面相切且垂直于液體邊界。它是液體的基本性質(zhì)之一，以牛頓/米（N/m）為單位。
一定成分的液體，在一定的溫度下有一定的表面張力系數(shù)α 值。不同的液體，α 值是不同的。一般液體的α 值隨溫度上升而下降；少數(shù)金屬熔融液體（銅、鎘）的表面張力系數(shù)隨溫度上升而增高。容易揮發(fā)的液體，表面張力系數(shù)更小，含有雜質(zhì)的α 值也小。

表面張力的產(chǎn)生機(jī)理
液體分子作用間的作用力
液體表面層分子和內(nèi)部分子互相作用示意圖間圖2-1。

圖2-1 液體表面層和內(nèi)部分子的互相作用
分子作用半徑r ：分子作用力所能達(dá)到的更大距離，圖2-1
分子作用球：半徑為r的球形作用范圍。
在圖2-1中，MN為液體與氣體的分界面，A、B及C為液體中處于不同位置的分子。分子A處于液體內(nèi)部，分子B靠近液體表面，分子C處于液體表面。分子B距液體表面MN的距離小于分子作用半徑r，分子C距表面MN的距離為0，即分子作用球只有一半部分在液體內(nèi)部，而另一半部分在液體之外。在液體之外，分子作用力就是液面上的氣體分子對(duì)分子B和C的作用力，其大小與液體內(nèi)分子作用力相比可以忽略不計(jì)。在液體內(nèi)部，分子B、C的分子作用球內(nèi)的分子，對(duì)分子B、C的作用力較大，不能忽略。因此，分子B、C的合力不為零。合力R的方向指向液體內(nèi)部。分子距離液面MN距離越小，合力R就越大。分子A處于液體內(nèi)部，在液體中有大量的其它分子處于分子A的分子作用球內(nèi)，這些分子作用于分子A上的引力指向各個(gè)不同方向，總體上這些引力是互相抵消的，其合力為零。

所以，在圖2-1中，R1>R2>R3
綜上所述，每一個(gè)到液體表面的距離小于分子作用半徑r的分子，都受到一個(gè)指向液體內(nèi)部的力的作用，而這些分子組成的表面層，即由表面分子及近表面分子組成的液體表面層，都受到垂直于液面而且指向液體內(nèi)部的力的作用。這種作用力就是液體表面層對(duì)整個(gè)液體施加的壓力，其實(shí)質(zhì)是液體分子間的作用力。液體表面越小，受到這種力作用的分子數(shù)目越少，系統(tǒng)的能量相應(yīng)越低，系統(tǒng)就越穩(wěn)定。于是液體表面有自行收縮的趨勢(shì)。
另外，處于液體表面的分子，分布比較稀疏，表面分子間存在互相吸引的力，這樣，就使得液體表面能夠?qū)崿F(xiàn)自行收縮。這些就是液體表面張力產(chǎn)生的機(jī)理。因此，液體分子間的互相作用力是表面張力產(chǎn)生的根本原因。

表面過(guò)剩自由能
表面過(guò)剩自由能是單位面積表面分子的自由能與單位面積內(nèi)部分子的自由能的差值。表面張力系數(shù)是單位液體方面的過(guò)剩自由能，常稱為表面過(guò)剩自由能，它是將液體表面擴(kuò)大（縮小）單位面積，表面張力所作的功。
界面張力與界面能
正如液體的自由表面具有表面張力與表面能一樣，液－－液界面與液－－固界面等兩相之間的界面也有類似的界面張力與界面能。對(duì)于界面而言，兩相之間的化學(xué)特點(diǎn)越接近，它們之間的界面張力就越小；界面張力值總是小于兩相各自的表面張力之和，這是因?yàn)閮上嘀g總會(huì)有某些吸附力。同液體的表面張力一樣，界面張力也有使其界面自發(fā)減少的趨勢(shì)。

潤(rùn)濕液體裝在容器里，靠近容器壁處的液面呈凹面，不潤(rùn)濕液體裝容器里，零件容器壁處的液面呈凸面，容器的內(nèi)徑越小，這種現(xiàn)象越顯著。見(jiàn)圖2-2所示。因?yàn)樗蛩芤菏翘貏e常見(jiàn)的取代氣體的液體，所以，一般就把能增強(qiáng)水或水溶液取代固體表面空氣的物質(zhì)稱為潤(rùn)濕劑。

2 潤(rùn)濕方程與接觸角
 

滲透探傷中的毛細(xì)現(xiàn)象
（1）滲透與毛細(xì)作用
滲透過(guò)程中，滲透液對(duì)受檢表面開口缺陷的滲透作用；實(shí)質(zhì)上是液體的毛細(xì)作用。例如，滲透液對(duì)表面點(diǎn)狀缺陷（如氣孔、砂眼等）的滲透，就類似于滲透液在毛細(xì)管內(nèi)的毛細(xì)作用；滲透液對(duì)表面條狀缺陷（如裂紋、夾渣和分層等）的滲透，就類似于滲透液在間距很小的兩平行板間的毛細(xì)作用。
（2）顯像與毛細(xì)作用
顯象過(guò)程中，滲透液從缺陷中回滲到顯象劑中形成缺陷顯示痕跡，也是由于毛細(xì)作用。
顯像劑通常有兩個(gè)基本功能：
吸附足量的從缺陷中回滲到工件表面的滲透劑
通過(guò)毛細(xì)作用將滲透劑在工件表面橫向擴(kuò)展，放大缺陷顯示
提供一個(gè)可觀察的背景

2.5 吸附現(xiàn)象
1 固體表面的吸附（固－液界面和固－氣界面）
吸附：物質(zhì)自一相內(nèi)部富集于界面的現(xiàn)象即為吸附現(xiàn)象。吸附現(xiàn)象在各種界面上都可發(fā)生。當(dāng)固體和液體或氣體接觸時(shí)，凡能把液體或氣體中的某些成分聚集到固體表面上來(lái)的現(xiàn)象，就是固體的吸附現(xiàn)象。能起吸附作用的固體稱為吸附劑，例如顯象劑粉末、活性碳、硅膠、分子篩等；被吸附在固體表面上的液體或氣體稱為吸附質(zhì)。例如顯象過(guò)程中，顯象劑粉末吸附缺陷中回滲的滲透液，顯象劑粉末是吸附劑，滲透液是吸附質(zhì)。
用吸附量衡量吸附劑的吸附能力，是指單位質(zhì)量的吸附劑所吸附的吸附質(zhì)質(zhì)量，有時(shí)也指吸附劑單位表面積上所吸附質(zhì)量。吸附量數(shù)值越大，吸附劑吸附能力越強(qiáng)。
固體被用作吸附劑，是因?yàn)楣腆w吸附劑有很大的表面積和很大的比表面。

所謂著色強(qiáng)度或熒光強(qiáng)度，實(shí)際上是缺陷內(nèi)被吸附出來(lái)的一定數(shù)量的滲透液在顯象后顯示色澤的能力。它與滲透液中著色染料或熒光染料的種類有關(guān)，與染料在滲透液中溶解度有關(guān)。
著色（熒光）強(qiáng)度用兩種方法來(lái)度量，一種是用滲透液的消光值K來(lái)度量（著色），另一種是用滲透液的臨界厚度來(lái)度量。滲透液的消光值越大，著色強(qiáng)度就越大，缺陷顯示就越清晰。提高滲透液的濃度，就可增大消光值K。（對(duì)著色液而言）滲透液的臨界厚度，是指被顯象劑吸附上來(lái)的滲透液，厚度到達(dá)某一值時(shí)，在增加其厚度，該滲透液的著色（熒光）強(qiáng)度不再增加，此時(shí)的液層厚度叫做滲透液的臨界厚度。可見(jiàn)，臨界厚度越小，著色（熒光）強(qiáng)度就越大，越有利于缺陷的顯示。

3 滲透探傷的光學(xué)基礎(chǔ)
3.1 光的本性
3.2 發(fā)光及光致發(fā)光
1 發(fā)光
2 光致發(fā)光（熒光、磷光）
原來(lái)在白光下不發(fā)光的物質(zhì)，在LUYOR-3110黑光燈的紫外線等外輻射源的作用下，能夠發(fā)光，這種現(xiàn)象稱為光致發(fā)光。當(dāng)外輻射源停止后，發(fā)光立即停止的稱為熒光，否則稱為磷光。

滲透檢測(cè)用光

著色探傷時(shí)，觀察時(shí)使用白光，其波長(zhǎng)范圍為400-760nm，可由白熾燈、日光燈或日光等得到。熒光探傷時(shí)，使用紫外線，它是一種比可見(jiàn)光波長(zhǎng)更短的不可見(jiàn)光，也稱黑光。其波長(zhǎng)范圍為330-390nm，中心波長(zhǎng)365nm，一般用LUYOR-3110黑光燈得到。紫外線能使熒光液產(chǎn)生熒光，熒光探傷就是利用熒光液受紫外線照射而激發(fā)產(chǎn)生熒光這一現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。其熒光波長(zhǎng)約為510-550 nm，其中心波長(zhǎng)為550nm，呈黃綠色。

滲透探傷的光學(xué)基礎(chǔ)

3.1 光的本性
3.2 發(fā)光及光致發(fā)光
1 發(fā)光
2 光致發(fā)光（熒光、磷光）
原來(lái)在白光下不發(fā)光的物質(zhì)，在紫外線等外輻射源的作用下，能夠發(fā)光，這種現(xiàn)象稱為光致發(fā)光。當(dāng)外輻射源停止后，發(fā)光立即停止的稱為熒光，否則稱為磷光。

光度學(xué)
發(fā)光強(qiáng)度是指光源向某方向單位立體角發(fā)射的光通量，單位坎德拉（cd）。光通量是指能引起眼睛視覺(jué)強(qiáng)度的輻射通量，單位是流明（lm）。照度是指被照射物單位面積上所接受的光通量，單位是勒克斯（lx），1勒克斯＝1流明/m2，照度是表示物體被照亮的程度。滲透探傷時(shí)，工作場(chǎng)地保持一定的照度，對(duì)于確保探傷靈敏度及提高工作效率是非常必要的。一般要求，著色探傷時(shí)，被檢物表面上可見(jiàn)光照度應(yīng)在500lx以上。黑光燈強(qiáng)度為1000uw/cm2
3.4 對(duì)比度和可見(jiàn)度
3.4.1 對(duì)比度
某個(gè)顯示和圍繞這個(gè)顯示的背景之間的亮度和顏色之差，稱為對(duì)比度。試驗(yàn)表明，紅色染料顯示與白色顯象劑背景之間的對(duì)比率越為6:1，而熒光顯示與不發(fā)熒光的背景之間的對(duì)比率卻有300:1，甚至更大到1000:1。這是熒光探傷靈敏度較高的一個(gè)原因。

3.4.2 可見(jiàn)度
人眼的觀察機(jī)能：在強(qiáng)白光下，對(duì)顏色和對(duì)比度的差別的辨別能力強(qiáng)，在暗光中（黑暗），對(duì)微弱發(fā)光體辨別能力強(qiáng)。

3.5 缺陷顯示及裂紋檢出能力
3.5.1 缺陷顯示
缺陷容積越大，它容納的滲透液就越多，留在缺陷中可供回滲的滲透液就越多，缺陷顯示就越明顯。顯象劑顯示的缺陷圖像比缺陷的實(shí)際尺寸要大。缺陷的長(zhǎng)度是缺陷顯示的主要尺寸，它能提供一個(gè)可供肉眼觀察的實(shí)測(cè)尺寸。

3.5.2 裂紋檢出能力
裂紋檢出能力是相對(duì)于背景及外部光等條件，裂紋缺陷內(nèi)的滲透液能形成可用肉眼直接觀察裂紋缺陷顯示的能力。

滲透液中染料種類及濃度將影響裂紋檢出能力。滲透液被化學(xué)藥品污染，熒光液長(zhǎng)時(shí)間受紫外光照射，著色液長(zhǎng)時(shí)間受日光照射等，將降低裂紋檢出能力。先浸后滴落的施加滲透液的方法，可使?jié)B透液中的大量揮發(fā)性成分揮發(fā)掉，而留下更多粘度較大的組分，染料的濃度相對(duì)于原滲透液中的濃度更高，可提高裂紋檢出能力。

3.3 顯象劑的顯象特性
1 顯象劑的顯象功能
顯象是利用顯象劑吸附從缺陷中回滲到受檢零件表面的滲透液，形成一可見(jiàn)的缺陷顯示。顯象劑的顯象過(guò)程同滲透液的滲透過(guò)程一樣，是由于毛細(xì)作用。顯象劑通常有兩個(gè)基本功能：
（1）吸附足量的從缺陷中回滲到零件表面的滲透液；
（2）通過(guò)毛細(xì)作用將滲透液在零件表面橫向擴(kuò)展，使缺陷的顯示放大到可見(jiàn)。

2 顯象劑的顯象過(guò)程
著色探傷時(shí)，觀察缺陷圖形顯示是在明亮的白光下，通過(guò)色彩反差進(jìn)行的，整個(gè)白色襯底上只有缺陷部分呈現(xiàn)紅色顯示。由于缺陷圖形顯示周圍的背景，必須是某種程度的白色，因此著色探傷不使用干式顯象劑。而使用溶劑懸浮顯象劑（速干式）顯象時(shí)，顯象過(guò)程中，由于溶劑的迅速揮發(fā)，促進(jìn)了滲透液的回滲，揮發(fā)中帶走大量的熱量，促進(jìn)了顯象劑對(duì)回滲的滲透液的吸附，使顯象靈敏度得到提高。熒光探傷時(shí)，無(wú)缺陷區(qū)域呈深藍(lán)紫色，唯有缺陷部分發(fā)出黃綠色光，觀察缺陷顯示在黑暗中進(jìn)行。熒光探傷中常使用干粉顯象劑，也可使用其它的顯象劑或自顯象。由于干粉顯象劑只吸附在缺陷部位，即使經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，缺陷輪廓圖形也不散開，仍能顯示出清晰的圖形，所以使用干粉顯象劑可以分開顯示出互相接近的缺陷，即顯象分辨力高。

滲透檢測(cè)劑

4.1 滲透液的分類及組分
1 滲透液的分類
幾種特殊類型的滲透液
著色熒光滲透液、過(guò)濾性微粒滲透液、化學(xué)反應(yīng)型滲透液、高溫下使用的滲透液。

2 滲透液的組成成分
滲透液一般由染料、溶劑、乳化劑和多種改善滲透液性能的附加成分所組成。在實(shí)際的滲透液配方中，一種化學(xué)試劑往往同時(shí)起幾種作用。
（1）紅色染料
著色液中所用染料多為紅色染料，因?yàn)榧t色染料能與顯象劑的白色背景形成鮮明的對(duì)比，產(chǎn)生良好的反差。著色液中的染料應(yīng)滿足色澤鮮艷，易溶解、易清洗、雜質(zhì)少、無(wú)腐蝕、對(duì)人體無(wú)害等。

染料有油溶型、醇溶型和油醇混合型等。一般著色液中多使用油溶型偶氮染料。常用的染料有蘇丹紅、128燭紅、223號(hào)燭紅、熒光桃紅、剛果紅和丙基紅等。其中以蘇丹IV使用最為廣泛，它的化學(xué)名稱為偶氮苯。

（2）熒光染料
熒光染料是熒光液的關(guān)鍵材料之一。熒光染料應(yīng)具有很強(qiáng)的熒光，發(fā)出的熒光應(yīng)為黃綠色。同時(shí)應(yīng)耐黑光、耐熱和對(duì)金屬無(wú)腐蝕等。 熒光染料的熒光強(qiáng)度和波長(zhǎng)與所用的溶劑及其濃度有關(guān)。熒光液的熒光強(qiáng)度隨著濃度的增加而增加，但濃度達(dá)到某一數(shù)值后，就不再繼續(xù)增加，甚至?xí)p弱。利用“串激”的方法可以增強(qiáng)熒光亮度。即在熒光液中加入兩種或兩種以上的熒光染料，組成激活系統(tǒng)，起到“串激”作用。所謂“串激”就是第二種染料發(fā)出的熒光波長(zhǎng)與種染料吸收光譜的波長(zhǎng)相同，即第二種染料的熒光譜與種染料的吸收譜一致。這時(shí)，種染料在溶劑中吸收第二種染料的熒光得到激發(fā)，增強(qiáng)了自身發(fā)出的熒光強(qiáng)度。

（3）溶劑
溶劑有兩個(gè)主要作用：一 溶解染料；二 起到滲透作用。因此，滲透液中所用溶劑應(yīng)具有滲透能力強(qiáng)，對(duì)染料溶解性能好，揮發(fā)性小、毒性小、對(duì)金屬無(wú)腐蝕等性能，且經(jīng)濟(jì)易得。多數(shù)情況下，滲透液都是將幾種溶劑組合使用，使各成分的特性達(dá)到平衡。
溶劑可分為基本溶劑和起稀釋作用的溶劑兩類。基本溶劑應(yīng)充分溶劑染料，使?jié)B透液著色（熒光）強(qiáng)度大。稀釋劑除具有適當(dāng)調(diào)節(jié)粘度與流動(dòng)性目的外，還起到降低材料費(fèi)用的作用。基本溶劑與稀釋溶劑能否平衡地配合，就直接影響滲透液特性（粘度、表面張力、潤(rùn)濕性能等），是決定滲透性能好壞的重要因素。
煤油是最常用的溶劑。它具有表面張力小，潤(rùn)濕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)染料的溶解度小。加入鄰苯二甲酸二丁酯不僅提高了對(duì)染料的溶解度，又可在較低溫度下，使染料不致沉淀出來(lái)，此外還可調(diào)整滲透液的粘度和沸點(diǎn)，減少溶劑的揮發(fā)，使?jié)B透液具有優(yōu)良的 綜合性能。乙二醇單丁醚、二乙二酸丁醚常用作偶合溶劑。使?jié)B透液具有較好的乳化性、清洗性和互溶性。染料在溶劑中的溶解度與溫度有關(guān)，為使染料在低溫下不從溶劑中分離出來(lái)，還需在滲透液中加入一定量的穩(wěn)定劑。

（4）乳化劑
在水洗型著色液與水洗型熒光液中，表面活性劑作為乳化劑加到滲透液內(nèi)，使?jié)B透液容易被水洗。乳化劑應(yīng)與溶劑互溶，不應(yīng)影響紅色染料的紅色色澤，或不影響熒光染料的熒光亮度。

4.2 滲透液的性能
1 滲透液的綜合性能
a 滲透力強(qiáng)，容易滲入零件的表面缺陷中。
b 熒光液應(yīng)具有鮮明的熒光，著色液應(yīng)具有鮮艷的色澤。
c 清洗性好，容易從零件表面清洗掉。
d 潤(rùn)濕顯象劑的性能好，容易從缺陷中被吸附到顯象劑表面，而將缺陷顯示出來(lái)。
e 無(wú)腐蝕，對(duì)零件和設(shè)備無(wú)腐蝕性。
f 穩(wěn)定性好，在光與熱的作用下，材料成份和熒光亮度或色澤能維持較長(zhǎng)時(shí)間。
g 毒性小，或無(wú)毒。
h 其它：檢查鈦合金與奧氏體不銹鋼材料時(shí)，要求滲透液低氟低氯，檢查鎳合金材料時(shí)，要求滲透液低硫；檢查與氧、液氧接觸的工件時(shí)，要求滲透液與氧不發(fā)生反應(yīng)。

2 滲透液的物理性能
粘度
表面張力和接觸角
密度
揮發(fā)性
閃點(diǎn)和燃點(diǎn)
電導(dǎo)性

閃點(diǎn)：可燃性液體在溫度上升過(guò)程中，液面上方揮發(fā)出大量可燃性蒸氣，這些可燃性蒸氣和空氣混合，接觸火焰時(shí)，會(huì)出現(xiàn)爆炸閃光現(xiàn)象。剛剛出現(xiàn)閃光現(xiàn)象時(shí)，液體的更低溫度稱為閃點(diǎn)。
燃點(diǎn)：指液體加熱到能被接觸的火焰點(diǎn)燃并能繼續(xù)燃燒時(shí)的液體的更低溫度。對(duì)同一液體而言，燃點(diǎn)高于閃點(diǎn)。閃點(diǎn)低，燃點(diǎn)也低，著火的危險(xiǎn)性大。

3 滲透液的化學(xué)性能
a 化學(xué)惰性
要求滲透液對(duì)被檢材料和盛裝容器不腐蝕，呈化學(xué)惰性。
注意：水洗型滲透液中乳化劑可能呈若堿性，可能腐蝕鋁鎂合金。 滲透液中硫、鈉等元素的存在，在高溫下會(huì)對(duì)鎳基合金零件產(chǎn)生熱腐蝕（熱脆），滲透液中的鹵族元素很容易與鈦合金及奧氏體不銹鋼材料作用，在應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。
b 清洗性
c 含水量和容水量
滲透液總的水含量與滲透液總量之比的百分?jǐn)?shù)稱含水量。滲透液中含水量超過(guò)某一極限時(shí)，滲透液出現(xiàn)分離、混濁、凝膠或靈敏度下降等現(xiàn)象，這一極限值稱為滲透液的容水量。
滲透液含水量越小越好，滲透液容水量指標(biāo)越高，抗水污染能力越強(qiáng)。
d 毒性
e 溶解性
f 腐蝕性能

綜上所述，粘度、表面張力、接觸角與清洗性能等影響滲透液的靈敏度；閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、電導(dǎo)性與化學(xué)惰性，毒性等涉及操作者的安全及零件和設(shè)備的腐蝕 任何一種滲透液，不可能具備一切優(yōu)良性能，也不能只用某一項(xiàng)性能來(lái)評(píng)價(jià)滲透液的優(yōu)劣。
 

4.1.4 著色滲透劑

1 水洗型著色液 靈敏度太低，用在極少場(chǎng)合。一種是水基的，另一種是自乳化的。
2 后乳化型著色液
3 溶劑去除型著色液 與速干式顯象配合使用，靈敏度較高。著色滲透液靈敏度較低，不能用于探測(cè)臨界疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋或晶間腐蝕裂紋等非常微小的裂紋。

4.1.5 熒光滲透液
1 水洗型熒光液 （自乳化型熒光液） 分低、中、高靈敏度。常用水洗型低靈敏度檢查鋁鎂合金鑄造件，批量螺拴、鍵槽、齒輪等零件。容易受到水污染。
2 后乳化型熒光液
分標(biāo)準(zhǔn)靈敏度、高靈敏度、超高靈敏度。用于表面光潔的，靈敏度要求較高的零件檢查。抗水污染能力強(qiáng)，也不易受酸或鉻酸的影響。
3 溶劑去除型熒光液
4.2 去除劑
水、乳化劑和水、溶劑
4.2.1 乳化劑
分親水和親油兩大類。若乳化劑的濃度高，乳化能力強(qiáng)，乳化速度快，乳化時(shí)間難以控制且乳化劑拖帶損耗大； 若濃度低，乳化能力弱，乳化速度慢，乳化時(shí)間常。應(yīng)根據(jù)被檢零件的大小、數(shù)量、表面光潔度等情況，通過(guò)試驗(yàn)來(lái)選擇更佳濃度和時(shí)間。

乳化劑的性能
1 綜合性能
外觀能與滲透液明顯區(qū)別；受少量水或滲透液污染不降低性能；乳化性能適中，乳化時(shí)間合理，容易操作；存儲(chǔ)保管中，溫度穩(wěn)定性好，性能不變；對(duì)操作者的健康無(wú)害，無(wú)毒及無(wú)不良?xì)馕叮?br/>

4.3 顯象劑
4.3.1 顯象劑的種類、組分及特點(diǎn)
顯象劑的種類： 干式顯象劑
濕式顯象劑
濕式顯象劑包括：水溶式，水懸浮式，溶劑懸浮式（速干式），塑料薄膜式（干粉懸浮于樹脂清漆中）。
1 干式顯象劑－干粉顯象劑
適用于螺紋及粗糙表面零件的熒光檢驗(yàn)。干粉顯象劑為白色無(wú)機(jī)粉末，如氧化鎂、氧化鋅、碳酸鈣、氧化鈦粉末等。一般與熒光液配合使用。
要求：P.70
2 濕式顯象劑
（1）水懸浮式顯象劑 ：干粉懸浮于水中，加入潤(rùn)濕劑、分散劑、 限制劑和防銹劑。呈弱堿性，常時(shí)間停留會(huì)腐蝕鋁鎂合金。要求零件表面有較高的光潔度。
（2）水溶性濕式顯象劑
顯象粉溶解在水中，也加有潤(rùn)濕劑、分散劑、防銹劑和限制劑等。
（3）溶劑懸浮式濕式顯象劑
顯象劑粉末加在揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中配制而成。常用丙酮、煤油等，該類顯象劑中也加有限制劑和稀釋劑等。該類顯象劑通常裝在噴罐中使用，并且常與著色液配合使用。單就顯象方法而言，該類顯象劑靈敏度較高，因?yàn)轱@象劑中的有機(jī)溶劑有較強(qiáng)的滲透能力，能滲入到缺陷中，揮發(fā)過(guò)程中把缺陷中的滲透液帶回到零件表面，故顯象靈敏度高。另外，有機(jī)溶劑揮發(fā)快，缺陷顯示擴(kuò)散小，顯示輪廓清晰，分辨力高。

滲透檢測(cè)方法

6.1 水洗型滲透探傷法
包括水洗型著色和水洗型熒光，廣泛應(yīng)用的是水洗型熒光法。
使用場(chǎng)合： a 靈敏度要求不高；
b檢驗(yàn)大體積或大面積零件；
c檢驗(yàn)開口窄而深的缺陷；
d 檢驗(yàn)螺紋和帶有鍵槽的零件；
e檢驗(yàn)表面很粗糙的零件。
滲透時(shí)間和顯象時(shí)間的確定：
a 根據(jù)零件的狀態(tài)和缺陷的種類以及環(huán)境溫度確定滲透時(shí)間；
b 根據(jù)零件材料的種類，表面狀態(tài)，滲透液類型來(lái)確定顯象時(shí)間。
顯象方式的選擇：
著色液，任何表面狀態(tài)都選用溶劑懸浮式顯象劑；
熒光液，光潔表面，選用溶劑懸浮式顯象劑，粗糙表面選用干式 顯象。

6.2 后乳化型滲透探傷法
后乳化型熒光法是廣泛應(yīng)用的一種方法。使用場(chǎng)合：
a 表面陽(yáng)極化工件，鍍鉻工件及復(fù)查工件；
b 檢驗(yàn)要求比水洗型靈敏度高的零件；
c 被酸或其它化學(xué)試劑污染的零件，
d 檢驗(yàn)開口淺而寬的缺陷；
e 被檢零件的缺陷可能被臟物污染；
f 檢驗(yàn)應(yīng)力裂紋、晶間腐蝕裂紋和磨削裂紋；
g 靈敏度可以改變
主要應(yīng)用在：經(jīng)機(jī)加工的光潔零件的檢驗(yàn)，如發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片，氣輪機(jī)葉片，渦輪盤等零件的檢驗(yàn)。去除時(shí)首先是預(yù)水洗，然后乳化，再最后水洗。乳化時(shí)間是最關(guān)鍵的控制因素 根據(jù)零件表面光潔度，乳化劑濃度，乳化劑溫度，被污染的程度和滲透液來(lái)確定，一般用試驗(yàn)的方法確定。

6.3 溶劑去除型滲透探傷法
溶劑去除型著色法是廣泛應(yīng)用的一種方法。溶劑去除型滲透探傷法適用于焊接件和表面光潔零件的檢驗(yàn)，特別適用于大零件的局部檢驗(yàn)，也適用于非批量零件的檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)（著色法）。該方法多配用溶劑懸浮式顯象法

滲透檢測(cè)工藝

六大基本步驟：表面準(zhǔn)備和預(yù)清洗、滲透、去除、干燥、顯象、觀察（檢驗(yàn)） 。
檢測(cè)時(shí)機(jī)安排
7.1 表面準(zhǔn)備和預(yù)清洗
1 污物類別
固體污物：表面清理；液體污物：預(yù)清洗。
2 污物的影響（P.113 4條）
3 清除污物的方法
機(jī)械法，化學(xué)方法，溶劑去除方法，其它方法。

7.2 施加滲透劑
1 滲透液施加方法
應(yīng)根據(jù)零件大小、形狀、數(shù)量和檢查部位來(lái)選擇。
所選方法應(yīng)保證被檢部位完全被滲透液覆蓋，并在整個(gè)滲透時(shí)間內(nèi)保持潤(rùn)濕。
主要有：噴涂，刷涂，澆涂，浸涂。
２滲透時(shí)間及溫度
　　一般不少于10min，溫度控制在15~50°C。具體按標(biāo)準(zhǔn)要求。
7.3 去除多余的滲透液
要求從零件表面去除所有的滲透液，又不將滲入缺陷中的滲透液清洗出來(lái)。水洗型滲透液用水去除，水噴法的水壓不超過(guò)0.35Mpa，水溫不超過(guò)40°C，水洗時(shí)間在得到合格背景的前提下，越短越好，可以用黑光燈控制熒光液的去除程度。后乳化型滲透液去除時(shí)，先用水預(yù)清洗，然后乳化，最后再用水清洗。施加乳化劑時(shí)，只能用浸涂、澆涂或噴涂，不能用刷涂。要防止過(guò)乳化，控制好乳化時(shí)間。溶劑去除型滲透液的去除方法是先用干布（紙）擦，然后再用沾有有機(jī)溶劑的布擦，不允許直接用有機(jī)溶劑沖洗。

7.4 干燥
溶劑去除法滲透探傷時(shí)，不必進(jìn)行專門的干燥處理，應(yīng)自然干燥，不得加熱干燥。用水清洗的零件，采用干式或非水基濕式顯象時(shí)，零件在顯象前必須進(jìn)行干燥處理；若采用水基濕式顯象，水洗后直接顯象，然后進(jìn)行干燥處理。干燥一般使用熱空氣循環(huán)烘干裝置，干燥溫度不能太高，時(shí)間不能太長(zhǎng)。
7.5 顯象
顯象的過(guò)程是用顯象劑將缺陷處的滲透液吸附到零件表面，產(chǎn)生清晰可見(jiàn)的缺陷圖像。干式顯象主要用于熒光法，干燥后立即進(jìn)行顯象，更好用噴粉柜進(jìn)行噴粉顯象。非水基濕式顯象主要采用壓力噴罐噴涂。噴涂前應(yīng)搖動(dòng)噴罐中的彈子，使顯象劑均勻。邊噴邊形成顯象劑薄膜。

水基濕式顯象多采用浸涂。涂復(fù)后進(jìn)行滴落，然后再干燥。干燥過(guò)程就是顯象過(guò)程，顯象時(shí)要不斷攪拌，以防顯象劑沉淀。顯象時(shí)間不能太長(zhǎng)，顯象劑不能太厚。一般規(guī)定：顯象時(shí)間一般不少于7min，顯象劑厚度為0.05~0.07mm。

顯象時(shí)間
干式顯象：指從施加顯象劑起到開始觀察的時(shí)間。
濕式顯象：指從干燥起到開始觀察的時(shí)間，也就是干燥時(shí)間。
速干式顯象：施加顯象劑后，到觀察完成的時(shí)間。

7.6 觀察和評(píng)定
觀察的光線要求
著色觀察時(shí)，被檢零件上白光的照度要不小于500lx。熒光觀察時(shí)，黑光燈的強(qiáng)度為，在距離LUYOR-3110黑光燈380mm處，其強(qiáng)度不低于1000uw/cm2。

熒光觀察時(shí)：
a 進(jìn)入暗室時(shí)，黑暗適應(yīng)。
b 真?zhèn)稳毕莸呐卸?br/>c 缺陷性質(zhì)的判定，作出合格與否的判定。
d 缺陷的表示和記錄

重復(fù)檢查的規(guī)定：
a 一般不進(jìn)行重復(fù)檢查，滲透探傷的重復(fù)性不好；
b 著色法不允許復(fù)查；
c 熒光法檢查的不允許用著色法復(fù)查。

7.7 后清洗及復(fù)驗(yàn)

顯示的解釋與缺陷評(píng)定

8.1 顯示的解釋和分類
顯示的分類
相關(guān)顯示、非相關(guān)顯示和虛假顯示
相關(guān)顯示：真實(shí)缺陷形成的；
非相關(guān)顯示：零件的加工工藝和結(jié)構(gòu)外形以及劃傷、刻痕、毛刺等;
虛假顯示：零件表面滲透液的污染產(chǎn)生。
8.2 缺陷的評(píng)定
缺陷顯示的分類
線狀、圓形、密集形、縱（橫）向顯示

缺陷的分類
原材料缺陷、工藝缺陷和使用缺陷
滲透檢測(cè)能發(fā)現(xiàn)的常見(jiàn)缺陷
氣孔、裂紋、
8.3 標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于顯示的分類和評(píng)定要求
8.4 滲透檢測(cè)記錄和報(bào)告

缺陷記錄方式： 草圖法、可剝性塑料薄膜顯象劑、
照相法
檢驗(yàn)的原始記錄
檢驗(yàn)的見(jiàn)證、執(zhí)行工藝卡的見(jiàn)證、報(bào)告的來(lái)源

滲透探傷報(bào)告
按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求 JB/T4730.5-2005
報(bào)告格式和原始記錄格式都是受控文件，不能隨便更改。