滲透檢測中工件溫度和油污浸潤堵塞

林美順

摘要:本文著重探討了工件溫度和油污浸潤堵塞這兩個現(xiàn)場探傷中常變因素的影響

關(guān)鍵詞:滲透檢測、工件溫度、油污

0 引言

滲透檢測常用于檢查各種材料及焊縫的表面缺陷。與其它無損探傷方法相比,滲透檢測操作方便,設(shè)備簡單,

成本低廉,同時不受工件形狀和尺寸大小的限制。滲透檢測結(jié)果肉眼可見,必要時還可以拍照片存檔保存,因而應(yīng)用十分廣泛。在實(shí)際探傷中,影響滲透檢測的因素很多,主要有工件溫度、滲透時間、缺陷的特征以及油污等,本文著重探討了工件溫度和油污浸潤堵塞這兩個現(xiàn)場探傷中常變因素的影響。

實(shí)驗(yàn)部分:

1 主要試劑及其作用

著色探傷清洗劑DPT-5,用于清洗工件表面及工件滲透后擦掉多余的滲透劑;著色探傷滲透劑DPT-5,用于噴涂工件表面,對其缺陷有滲透作用,滲透時間為5~15分鐘;著色探傷顯像劑DPT-5,對滲透劑有強(qiáng)烈的吸附作用,噴涂后可吸出殘留在缺陷中的滲透劑。此外,還使用了無水乙醇、丙酮和機(jī)油等。

1.1 實(shí)驗(yàn)原理 將含有染料的滲透涂敷在被檢工件表面,利用毛細(xì)作用,使其滲入表面開口缺陷中,然后去除表面多余滲透液,干燥后施加顯像劑,將缺陷中的滲透液吸附的工件表面上來,從而通過觀察缺陷顯示痕跡來進(jìn)行工件進(jìn)行表面開口缺陷的質(zhì)量評定。

1.2 試樣的制備 使用一個含有表面疲勞裂紋試塊,采用XJL-02A型立式金相顯微鏡預(yù)先對表面裂紋進(jìn)行了確定。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟 ①將試樣表面清洗干凈,放在丙酮溶液中浸泡30分鐘,取出后用無水乙醇溶液擦洗、吹干。②將試樣分別放在一定溫度-6℃、5℃、15℃環(huán)境中保溫2個小時,然后按照著色探傷標(biāo)準(zhǔn)(JB/T4730.5-2005.滲透篇)要求做滲透檢測。③上述實(shí)驗(yàn)完成以后,將試樣放在機(jī)油中浸泡5天,取出后在15℃環(huán)境中保溫2小時,根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)再次做滲透檢測。④每次探傷完畢,都拍攝宏觀照片。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

討論:實(shí)驗(yàn)表明,工件溫度和油污浸潤堵塞對滲透檢測的影響是十分顯著的?？梢?分析這兩種因素的影響并找出解決辦法,具有一定的實(shí)際意義。

2.1 溫度對滲透檢測的影響 根據(jù)物體熱膨脹原理,工件表面溫度增加,則缺陷受熱膨脹,開口張大,裂紋寬度增加,會提高滲透劑的滲透能力,其中微細(xì)裂紋對比反應(yīng)特別明顯。但是,裂紋若開口過寬,則會因喪失毛細(xì)作用而對探傷效果產(chǎn)生負(fù)作用。另外,溫?zé)峁ぜ芴岣咄糠笤诠ぜ砻娴臐B透劑的溫度,使其粘度下降,增加其流動性,提高滲透能力。眾所周知,氣體的平均動能只與溫度有關(guān),即與絕對溫度成正比。工件溫度提高,裂紋中氣體分子運(yùn)動加劇,內(nèi)壓升高,部分氣體便排出裂紋。一旦溫度偏低的滲透液封閉裂紋開口,裂紋內(nèi)氣壓下降,則會形成輕度負(fù)壓,提高滲透劑滲透能力。因此試樣溫度對滲透檢測效果有很大的影響,過低的溫度難以清晰地顯示缺陷(對比附圖A、B、C)。而在實(shí)際現(xiàn)場探傷時經(jīng)常存在環(huán)境溫度低于探傷標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度范圍(15-50℃),這樣,必然會影響探傷結(jié)果。

2.2 油污浸潤堵塞對滲透檢測的影響 毛細(xì)現(xiàn)象是滲透檢測的物理基礎(chǔ),如果工件長時間處于油脂中,表面缺陷也可能浸入滲透力較弱的油脂,形成浸潤堵塞。通用的清理方法很難清除缺陷中的油脂,這必然會影響滲透劑的滲入,對探傷結(jié)果產(chǎn)生很大影響(對比附圖C、D)。此外,如果預(yù)清洗不當(dāng),工件表面殘存較多的清洗液且時間又很長,也會滲入被檢缺陷中,若未被清除干凈,也對滲透不利。

2.3 解決方法 在工件溫度較低(15℃以下)的情況下探傷時,除執(zhí)行探傷標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)增加預(yù)清洗和滲透操作之間的烘干工藝,使工件被探傷部分的表面溫度達(dá)到15℃以上,這樣可以彌補(bǔ)低溫對滲透檢測的不利影響,將滲透檢測的適用溫度從15-50℃之間擴(kuò)展到更低的溫度,并能清除滲入缺陷中的殘余清洗液。用此方法在-6℃環(huán)境中對試樣做滲透檢測,裂紋顯示清晰。實(shí)驗(yàn)表明,這一方法是切實(shí)可行的。

對探傷表面長期存有油脂的工件,采用蒸汽法或溶劑型清洗法預(yù)先清理,并在工件探傷表面形成80℃加溫區(qū)域,使缺陷充分干燥,可以有效地克服缺陷的浸潤堵塞,增強(qiáng)滲透檢測的準(zhǔn)確性。對浸過油的試樣用上述方法處置,探傷后裂紋顯示清晰。

3 結(jié)論

3.1 工件溫度和油污的浸潤堵塞對滲透檢測結(jié)果有很大的影響。在-6℃時,探傷顯示不出裂紋,從而,得不到正確結(jié)論;在5℃時,略微顯示出裂紋,但不夠清晰;在15℃時,清晰顯示出裂紋;在15℃工件表面浸油進(jìn)行滲透檢測,略微顯示出裂紋,但也不夠清晰。

3.2 在預(yù)清洗和滲透操作之間增加烘干工藝(15℃以上),可使?jié)B透檢測允許溫度限從15-50℃之間更低的溫度擴(kuò)展。對表面油脂的工件采用蒸汽法或溶劑型清洗法預(yù)清洗,然后將探傷表面局部加熱約110℃,能有效地清除缺陷中的油脂,增強(qiáng)滲透劑的滲透能力。