渗透检测中工件温度和油污浸润堵塞

林美顺

摘要:本文着重探讨了工件温度和油污浸润堵塞这两个现场探伤中常变因素的影响

关键词:渗透检测、工件温度、油污

0 引言

渗透检测常用于检查各种材料及焊缝的表面缺陷。与其它无损探伤方法相比,渗透检测操作方便,设备简单,

成本低廉,同时不受工件形状和尺寸大小的限制。渗透检测结果肉眼可见,必要时还可以拍照片存档保存,因而应用十分广泛。在实际探伤中,影响渗透检测的因素很多,主要有工件温度、渗透时间、缺陷的特征以及油污等,本文着重探讨了工件温度和油污浸润堵塞这两个现场探伤中常变因素的影响。

实验部分:

1 主要试剂及其作用

着色探伤清洗剂DPT-5,用于清洗工件表面及工件渗透后擦掉多余的渗透剂;着色探伤渗透剂DPT-5,用于喷涂工件表面,对其缺陷有渗透作用,渗透时间为5~15分钟;着色探伤显像剂DPT-5,对渗透剂有强烈的吸附作用,喷涂后可吸出残留在缺陷中的渗透剂。此外,还使用了无水乙醇、丙酮和机油等。

1.1 实验原理 将含有染料的渗透涂敷在被检工件表面,利用毛细作用,使其渗入表面开口缺陷中,然后去除表面多余渗透液,干燥后施加显像剂,将缺陷中的渗透液吸附的工件表面上来,从而通过观察缺陷显示痕迹来进行工件进行表面开口缺陷的质量评定。

1.2 试样的制备 使用一个含有表面疲劳裂纹试块,采用XJL-02A型立式金相显微镜预先对表面裂纹进行了确定。

1.3 实验步骤 ①将试样表面清洗干净,放在丙酮溶液中浸泡30分钟,取出后用无水乙醇溶液擦洗、吹干。②将试样分别放在一定温度-6℃、5℃、15℃环境中保温2个小时,然后按照着色探伤标准(JB/T4730.5-2005.渗透篇)要求做渗透检测。③上述实验完成以后,将试样放在机油中浸泡5天,取出后在15℃环境中保温2小时,根据上述标准再次做渗透检测。④每次探伤完毕,都拍摄宏观照片。

2 实验结果与讨论

实验结果

讨论:实验表明,工件温度和油污浸润堵塞对渗透检测的影响是十分显著的。可见,分析这两种因素的影响并找出解决办法,具有一定的实际意义。

2.1 温度对渗透检测的影响 根据物体热膨胀原理,工件表面温度增加,则缺陷受热膨胀,开口张大,裂纹宽度增加,会提高渗透剂的渗透能力,其中微细裂纹对比反应特别明显。但是,裂纹若开口过宽,则会因丧失毛细作用而对探伤效果产生负作用。另外,温热工件能提高涂敷在工件表面的渗透剂的温度,使其粘度下降,增加其流动性,提高渗透能力。众所周知,气体的平均动能只与温度有关,即与绝对温度成正比。工件温度提高,裂纹中气体分子运动加剧,内压升高,部分气体便排出裂纹。一旦温度偏低的渗透液封闭裂纹开口,裂纹内气压下降,则会形成轻度负压,提高渗透剂渗透能力。因此试样温度对渗透检测效果有很大的影响,过低的温度难以清晰地显示缺陷(对比附图A、B、C)。而在实际现场探伤时经常存在环境温度低于探伤标准规定的温度范围(15-50℃),这样,必然会影响探伤结果。

2.2 油污浸润堵塞对渗透检测的影响 毛细现象是渗透检测的物理基础,如果工件长时间处于油脂中,表面缺陷也可能浸入渗透力较弱的油脂,形成浸润堵塞。通用的清理方法很难清除缺陷中的油脂,这必然会影响渗透剂的渗入,对探伤结果产生很大影响(对比附图C、D)。此外,如果预清洗不当,工件表面残存较多的清洗液且时间又很长,也会渗入被检缺陷中,若未被清除干净,也对渗透不利。

2.3 解决方法 在工件温度较低(15℃以下)的情况下探伤时,除执行探伤标准外,还应增加预清洗和渗透操作之间的烘干工艺,使工件被探伤部分的表面温度达到15℃以上,这样可以弥补低温对渗透检测的不利影响,将渗透检测的适用温度从15-50℃之间扩展到更低的温度,并能清除渗入缺陷中的残余清洗液。用此方法在-6℃环境中对试样做渗透检测,裂纹显示清晰。实验表明,这一方法是切实可行的。

对探伤表面长期存有油脂的工件,采用蒸汽法或溶剂型清洗法预先清理,并在工件探伤表面形成80℃加温区域,使缺陷充分干燥,可以有效地克服缺陷的浸润堵塞,增强渗透检测的准确性。对浸过油的试样用上述方法处置,探伤后裂纹显示清晰。

3 结论

3.1 工件温度和油污的浸润堵塞对渗透检测结果有很大的影响。在-6℃时,探伤显示不出裂纹,从而,得不到正确结论;在5℃时,略微显示出裂纹,但不够清晰;在15℃时,清晰显示出裂纹;在15℃工件表面浸油进行渗透检测,略微显示出裂纹,但也不够清晰。

3.2 在预清洗和渗透操作之间增加烘干工艺(15℃以上),可使渗透检测允许温度限从15-50℃之间更低的温度扩展。对表面油脂的工件采用蒸汽法或溶剂型清洗法预清洗,然后将探伤表面局部加热约110℃,能有效地清除缺陷中的油脂,增强渗透剂的渗透能力。