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 PSM-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枪在常温下将其干燥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=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。

参考文献

[1]孙殿寿等编.渗透检测.北京：机械工业出版社

[2]李椿等编.热学.北京：高等教育出版社，1978