1、NDT Training Courses Liquid Penetrant Testing无损检测方法回顾无损检测方法回顾1）所要检查的缺陷的位置：）所要检查的缺陷的位置：表面：表面：PT，MT，ET。2）缺陷的种类：）缺陷的种类：平面型缺陷，体积型缺陷；平面型缺陷，体积型缺陷；3）工件类型）工件类型 焊缝：焊缝：UT，RT，MT，PT；铸件：铝：铸件：铝：RT，UT，PT 钢结构：钢结构：MT，UT，PT，RT。2022年8月17日星期三9时57分19秒32022年8月17日星期三9时57分20秒4渗透检测方法视频渗透检测方法视频(一一)2022年8月17日星期三9时57分20秒5渗透检测方
2、法视频渗透检测方法视频(二二)基本操作程序基本操作程序渗透：将含有染料的渗透液涂覆在工件表面上，在毛细作渗透：将含有染料的渗透液涂覆在工件表面上，在毛细作用下，渗透液渗入表面开口缺陷；用下，渗透液渗入表面开口缺陷；去除（清洗）：去除工件表面多余的渗透液；去除（清洗）：去除工件表面多余的渗透液；显像：再在工件表面涂上一层显像剂，缺陷中的渗透液在显像：再在工件表面涂上一层显像剂，缺陷中的渗透液在毛细作用下被吸附到工件表面，形成放大的缺陷。毛细作用下被吸附到工件表面，形成放大的缺陷。观察：在黑光灯下（荧光法）或白光下（着色法）观察缺观察：在黑光灯下（荧光法）或白光下（着色法）观察缺陷显示。陷显示。渗
3、透检测方法分类渗透检测方法分类 按渗透液种类不同分类按渗透液种类不同分类：荧光法（荧光法（F），着色法，着色法（V），荧光着色两用。），荧光着色两用。按清洗方法的不同分类：按清洗方法的不同分类：水洗型（水洗型（A），后乳化型（），后乳化型（B），溶剂清洗型（），溶剂清洗型（C）。）。按显像剂类型的方类：按显像剂类型的方类：干式显像法（干式显像法（D）（用于荧光法）（用于荧光法）水基湿显像法：水溶液显像（水基湿显像法：水溶液显像（A）,水悬浮液显像（水悬浮液显像（W）非水基湿显像法非水基湿显像法(S)（溶剂悬浮、速干式）（溶剂悬浮、速干式）自显象法自显象法(N)（用于荧光法）（用于荧光法）202
4、2年8月17日星期三9时57分20秒81.2.2 渗透检测方法分类渗透检测方法分类 按渗透液种类不同分类按渗透液种类不同分类：荧光法（荧光法（），着色法，着色法（），荧光着色两用），荧光着色两用（）。）。按清洗方法的不同分类：按清洗方法的不同分类：水洗型（水洗型（A），亲油型后乳化型（），亲油型后乳化型（B），溶剂清洗型），溶剂清洗型（C），亲水型后乳化型（），亲水型后乳化型（D）。）。按显像剂类型的分类：按显像剂类型的分类：干粉显像剂（干粉显像剂（a）（用于荧光法）（用于荧光法）水溶解显像剂（水溶解显像剂（b）水悬浮显像剂（水悬浮显像剂（c）溶剂悬浮显像剂溶剂悬浮显像剂(d)（非水显像、速干
5、式）（非水显像、速干式）（着色法）（着色法）自显像自显像(e)（用于荧光法）（用于荧光法）渗透检测物理基础渗透检测物理基础-毛细管现象毛细管现象定义定义 将小直径的玻璃管（称毛细管）插入盛有液体将小直径的玻璃管（称毛细管）插入盛有液体的容器中，液体会沿着管内壁自动地上升（或下的容器中，液体会沿着管内壁自动地上升（或下降），使玻璃管内的液面高出（或低于）容器的液降），使玻璃管内的液面高出（或低于）容器的液面，这种现象称为毛细管现象。面，这种现象称为毛细管现象。毛细管现象毛细管现象 定量计算定量计算式中：式中：h 液体在管内的上升高度。液体在管内的上升高度。液体表面张力系数；液体表面张力系数；接触
6、角；接触角；r 毛细管内壁半径；毛细管内壁半径；液体的密度；液体的密度；g 重力加速度。重力加速度。2022年8月17日星期三9时57分20秒11液体表面张力产生的原因液体表面张力产生的原因液体表面和内部分子作用球示意图 2022年8月17日星期三9时57分20秒12渗透检测的物理化学基础渗透检测的物理化学基础 2.2.2。1.液体的表面层液体的表面层（p13）分子作用半径、分子作用球分子作用半径、分子作用球 分子间的相互作用力随分子间距的增大而减少，相邻分子间的相互作用力随分子间距的增大而减少，相邻分子间作用力所能达到的最大距离叫做分子间作用力所能达到的最大距离叫做分子作用半径分子作用半径，
7、用用r表示，半径为表示，半径为r的球形作用范围叫的球形作用范围叫分子作用球分子作用球。ABr2022年8月17日星期三9时57分21秒13表面张力产生的原因表面张力产生的原因 每一个离液面的距离小于分子作用半径r的分子，都受到一个垂直于液面，指向液体内部的力的作用，这种作用力使液体表面有自由收缩，使其表面积减小的趋势，这就是表面张力产生的机理。液体分子间的相互作用力是表面张力产生的原因。（p14）例如：荷叶上的小水珠及小水银珠等，在分子压强的作用下，总有取球形状态的趋势，因为体积一定时，球体的面积最小，能量最低。2022年8月17日星期三9时57分21秒14 表面张力与表面张力系数表面张力与表
8、面张力系数 表面胀力系数表面胀力系数 表面胀力系数为任一单位长度上的收缩表面表面胀力系数为任一单位长度上的收缩表面的力，也常称为表面张力，它与液体表面相的力，也常称为表面张力，它与液体表面相切。切。单位为牛顿米（单位为牛顿米（N/m）或）或 毫牛顿米（毫牛顿米（mN/m）。）。2022年8月17日星期三9时57分21秒152.3 润湿现象润湿现象 润湿的定义润湿的定义 润湿作用是一种表面及界面过程，从润湿作用是一种表面及界面过程，从最普遍的意义而言，表面上的一种流体被另最普遍的意义而言，表面上的一种流体被另一种流体所取代的过程就是润湿。前一种流一种流体所取代的过程就是润湿。前一种流体可以是气体
9、或液体，后一种流体一般为液体可以是气体或液体，后一种流体一般为液体体。2022年8月17日星期三9时57分21秒16润湿现象润湿现象 接触角与润湿方程接触角与润湿方程 接触角接触角 液液-固界面经过液体内部到液固界面经过液体内部到液-气界面之气界面之间的夹角称为接触角，以间的夹角称为接触角，以表示。表示。液滴的接触角液滴的接触角2022年8月17日星期三9时57分21秒17接触角与润湿方程接触角与润湿方程 润湿方程润湿方程 润湿方程可看作是三相交界处的三种界润湿方程可看作是三相交界处的三种界面张力平衡的结果：面张力平衡的结果：s-sL=Lcos 式中式中 s-固体与气体的界面张力；固体与气体的
10、界面张力；L-液体的表面张力；液体的表面张力；sL-固体与液体的界面张力固体与液体的界面张力;-接触角。接触角。2022年8月17日星期三9时57分21秒18润湿的方式和等级润湿的方式和等级 润湿性能评价润湿性能评价 将将90定为润湿与否的判定标准。定为润湿与否的判定标准。当当角小于角小于90时，液体不呈球形，且能时，液体不呈球形，且能覆盖固体表面，此现象覆盖固体表面，此现象称称润湿润湿现象现象，表明液体，表明液体能润湿这种固体。能润湿这种固体。2022年8月17日星期三9时57分21秒19润湿的方式和等级润湿的方式和等级 润湿性能评价润湿性能评价 角大于角大于90时，液体呈球形，产生时，液体
11、呈球形，产生不润湿不润湿现象，表示液体不能润湿这种固体。现象，表示液体不能润湿这种固体。角为角为0时，是时，是完全润湿现象完全润湿现象，也叫铺展润，也叫铺展润湿现象湿现象 角为角为180时，是时，是完全不润湿现象完全不润湿现象，L越小，越小，角越小，润湿性能越好。角越小，润湿性能越好。2022年8月17日星期三9时57分21秒20 2.3.3润湿方程讨论：润湿方程讨论：液体的表面张力液体的表面张力L 固体与液体的界面张力固体与液体的界面张力sLcos 接触角接触角毛细管现象毛细管现象 应用应用 渗透剂在缺陷内的渗透剂在缺陷内的毛细渗透毛细渗透 细颗粒的显象剂对缺陷内渗透剂的细颗粒的显象剂对缺陷
12、内渗透剂的毛细吸附毛细吸附毛细管现象毛细管现象 毛细上升的影响因素毛细上升的影响因素 由公式：由公式：h =2 cos/rg 可得出以可得出以下结论：下结论：毛细上升高度毛细上升高度 h 与与 cos 成正比；成正比；毛细上升高度毛细上升高度 h 与管径与管径 r 成反比；成反比；毛细上升高度毛细上升高度 h 与液体密度与液体密度成反比。成反比。2022年8月17日星期三9时57分21秒23渗透检测的优点与局限性渗透检测的优点与局限性渗透检测的渗透检测的优点优点可检测可检测各种材料各种材料具有较高具有较高的灵敏度的灵敏度（0.1m）使用范围广、显示直观、使用范围广、显示直观、操作方便、检测费用
13、低。操作方便、检测费用低。2022年8月17日星期三9时57分22秒24渗透检测的优点与局限性渗透检测的优点与局限性渗透检测的渗透检测的局限性局限性只能检出缺陷的表面分布，难以确定缺陷的实际深度；只能检出缺陷的表面分布，难以确定缺陷的实际深度；检出结果受操作者的影响也较大。检出结果受操作者的影响也较大。只能检查表只能检查表面开口的缺面开口的缺陷陷不适于检查不适于检查多孔性材料多孔性材料和表面粗糙和表面粗糙的工件的工件渗透检测的应用渗透检测的应用 焊接件的检验焊接件的检验 铸件的检验铸件的检验 锻件的检验锻件的检验 其他零件制品的检验其他零件制品的检验 机加工零件的检查机加工零件的检查 非全属零
14、件的检查非全属零件的检查 2022年8月17日星期三9时57分22秒26镀铬试块镀铬试块(B型试块型试块)2022年8月17日星期三9时57分22秒27试块结果比较试块结果比较2022年8月17日星期三9时57分22秒29 干式显象与湿式显象比较：干式显象与湿式显象比较：2022年8月17日星期三9时57分22秒30 荧光检测荧光检测典型缺陷显示典型缺陷显示:条状裂纹条状裂纹(铝合金试块铝合金试块)铸造缺陷：疏松铸造缺陷：疏松裂纹裂纹铸造缺陷：收缩裂纹铸造缺陷：收缩裂纹2022年8月17日星期三9时57分23秒35锻造缺陷：裂纹锻造缺陷：裂纹2022年8月17日星期三9时57分23秒36 典型
15、缺陷显示典型缺陷显示2022年8月17日星期三9时57分23秒372022年8月17日星期三9时57分23秒382022年8月17日星期三9时57分24秒392022年8月17日星期三9时57分24秒402022年8月17日星期三9时57分24秒41Before and after inspection pictures of cracks emanating from a hole2022年8月17日星期三9时57分24秒42Examples of Fluorescent Wet Magnetic Particle Indications2022年8月17日星期三9时57分24秒43Exam
16、ples of Fluorescent Wet Magnetic Particle IndicationsMagnetic particle wet fluorescent indication of a cracks in a drive shaftMagnetic particle wet fluorescent indication of a crack in a bearing2022年8月17日星期三9时57分24秒442022年8月17日星期三9时57分24秒452022年8月17日星期三9时57分25秒462022年8月17日星期三9时57分25秒472022年8月17日星期三9时57分25秒482022年8月17日星期三9时57分25秒492022年8月17日星期三9时57分25秒502022年8月17日星期三9时57分25秒512022年8月17日星期三9时57分26秒52
