渗透探伤讲课稿.ppt
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1、第九章 渗透探伤技术n水洗型渗透探伤法;n后乳化型渗透探伤法;n溶剂去除型渗透探伤法;n渗透液检测泄漏的方法;n特殊的渗透探伤方法。水洗型渗透检测法n一、分类n1水洗型荧光渗透探伤法;n2水洗型着色渗透探伤法。n二、适用范围n1大体积、大面积的零件;n2开口窄而深的缺陷;n3表面粗糙的零件;n4螺纹键槽零件。工艺过程n预清洗 渗透 滴落 水洗 n 干燥 干式显象n 干燥 速干式显象 观察 后处理n 干燥 自显象n 湿式显象 干燥水洗型渗透探伤法的清洗方法n自动水喷洗;控制水压275kPa;n手工擦洗;水温为1038度;n空气搅动洗涤;距离为30c m。n浸入洗涤。(新标准喷咀水压为0.34MP
2、a;水温为1040度;夹角为30度)渗透时间的选择n渗透温度为15度到50度范围内,渗透时间为5到10分钟。(新标准10 50渗透时间不少于10分钟)n温度在3度到15度时根据温度增加渗透时间;n当温度在3到50度之外时通过试验确定渗透时间。(新标准温度低于10度时即用实验方法确定渗透时间)显 象n 干式显象n荧光法 速干式显象n 湿式显象n 自显象n着色法 干式显象n 湿式显象n一般不用自显象因为灵敏度太低后乳化型渗透探伤法n一、分类n1后乳化型荧光渗透探伤法;n2后乳化型着色渗透探伤法。n二、适用范围n1大体积零件和表面经加工比较光洁的零件;n2开口浅而宽的缺陷;n3可以适用表面被化学试剂
3、污染或缺陷被污物污染的零件;n4适用灵敏度高的零件(如晶间腐蚀裂纹、磨削裂纹等)预 清 理n后乳化渗透检测适用于航空航天、发电机等机加工零部件的表面检测,对于机加工零部件进行渗透检测时最好能进行酸洗,去除零件表面层金属,露出表面缺陷。如发电机的叶片、轮盘和轮盖等。工艺过程n预清洗 渗透 乳化 水洗 n n 干燥 干式显象n 干燥 速干式显象 观察 后处理n 湿式显象 干燥渗透时间选择n铝和镁零件的裂纹、折叠、气孔和未焊透为10分钟;n不锈钢零件为1020分钟n铜零件为510或15分钟n合金上缺陷为2030分钟n玻璃上裂纹为560分钟后乳化型渗透探伤法又分 为亲水型和亲油型n一、亲水型后乳化型去
4、除工序:n预水洗 施加乳化剂 最终水洗 滴落余水;n二、亲油型后乳化型去除工序:n施加乳化剂 水洗 滴落余水。亲水型后乳化型渗透探伤法预水洗的目的n尽量多的去除零件表面的多余的渗透剂,减少渗透剂对乳化剂的污染;n可以用喷水的方法清洗;n可以用浸入水槽并搅拌的方法清洗。后乳化型渗透探伤法的操作要点n乳化工序是后乳化型渗透探伤工艺中最关键的步骤,严格控制乳化时间,乳化时间应尽量少;n乳化时间等于浸入乳化剂的时间与滴落时间之和;n乳化时间根据零件表面光洁度、乳化剂浓度、温度、乳化剂污染状态和乳化剂种类;n缺陷不同选择不同的乳化时间。溶剂去除型渗透探伤法n一、分类n1溶剂去除型荧光渗透探伤法;n2溶剂
5、去除型着色渗透探伤法。n二、适用范围n1大面积零件局部检测和表面比较光洁的零件;n2焊接件的检验;n3适用非批量零件的检验和现场检验。工艺过程n预清洗 渗透 溶剂清洗 n 干燥 干式显象n 干燥 速干式显象 观察 后处理n 干燥 自显象n 湿式显象 干燥渗透时间的选择n塑料和陶瓷的裂纹和气孔为15分钟n合金铸件的气孔和裂纹为310分钟n锻件的裂纹和折叠为20分钟n焊缝的裂纹和气孔为1020分钟n磨削裂纹和疲劳裂纹为10分钟n硬质合金裂纹为110分钟溶剂去除法操作要点n零件检验前的清洗和渗透液的去除都应采用一种有机溶剂;n灵敏度高、速度快;(水基湿式显像剂、溶剂悬浮显像剂)n不能用溶剂冲洗零件表
6、面。渗透液检测泄漏的方法n采用后乳化型荧光渗透液具有高的渗透能力和荧光亮度进行探测泄漏;n荧光渗透液探测泄漏的三种情况:1密封的容器或装置;2真空容器或装置;3焊接容器。n可以用显像剂也可以不用显像剂。泄漏检验其它方法和适用范围n泄漏检验还有空气压力试验法、液压试验法、传声器探测法、卤素气体探测法和质谱仪法;n适用于各种表面状态的零件的泄漏检验;n用来检验泄漏的荧光渗透液其荧光颜色可以是多种多样的。特殊的渗透探伤方法n加载法;适用于疲劳裂纹和缺陷中有杂物的检验,一种是只在渗透工序上加载;另一种是在渗透和检查工序加载,这种周期加载法也叫“闪烁法”(适用检测发动机零件、叶片、压缩机盘和轴)n渗透液
7、与显像剂相互作用法;(渗透液中不含染料,显像剂中含有染料,污染少,要求染料粒度小,小于10微米)n逆荧光法;(采用着色渗透液和含低亮度荧光染料的溶剂悬浮显像剂,荧光灯下整个工件都显示低亮度荧光,缺陷处呈暗色,猝灭了显象剂量中的荧光)n铬酸阳极化法;(铝合金零件铬酸阳极化处理后缺陷呈褐色)n酸洗显示的染色法;(中等强度的酸洗,用水冲洗,涂上化学试剂后与缺陷处酸反应显示颜色)n消色法;(采用高灵敏度的后乳化型渗透液,清除处理后,使用短波紫外线照射再显像,操作简单、速度快)n气体渗透剂技术;(将零件放入真空中充入惰性气体,气体进入缺陷中,喷上一层含卤化银及二氧化钛增白剂的水溶性乳剂,低能粒子使乳剂曝
8、光,冲洗后白色背景下的黑色缺陷显示)渗透探伤方法的选择细小缺陷、宽而浅的缺陷、表面光洁的零件后乳化型荧光法疲劳裂纹、磨削裂纹、微小裂纹后乳化型荧光法或溶剂去除荧光法小零件的批量生产水洗型荧光法或水洗型着色法大零件的局部检测溶剂去除型着色法粗糙表面零件水洗型荧光法或水洗型着色法检验场所无电源暗室着色法渗透探伤方法的选择原则n检验灵敏度的要求n零件批量大小、表面状况和几何形状n检验场所水源、电源、气源和环境n检验费用n不是灵敏度越高越好n着色渗透探伤不适用干粉显象和水溶解湿式显象剂应采用非水基湿显象剂n宇航产品不得使用着色法n发电机零件维修只能用荧光渗透探伤法渗透探伤工序安排n喷涂、镀层、阳极化、
9、涂层、氧化等表面处理前进行;n腐蚀工序后进行;n热处理后进行;n去除表面积炭层及漆层后进行;n磨削、焊接、矫直、机械加工等可能产生表面缺陷的操作完成后进行;n喷丸、研磨前进行。第十一章 痕迹的解释和缺陷的评定n痕迹的分类n1缺陷迹痕,又叫相关痕迹有裂纹、气孔、夹杂、疏松、折叠及分层。n2无关迹痕,又叫非相关迹痕,第一是由零件的加工工艺造成的(压印、铆接印);第二是由零件的结构外形形成的(键槽等装配的缝隙引起的显示);第三是由划伤、刻痕、凹坑、毛刺、氧化皮引起的显示。n3伪缺陷迹痕,是由零件表面的渗透液污染产生的。操作者手上、操作台上的渗透液污染;显像剂被污染;清洗时污染了相邻部件,擦布或棉花纤
10、维上的渗透液污染。缺陷迹痕的分类n连续线状缺陷显示(裂纹、冷隔和折叠)n断续线状缺陷迹痕(零件进行磨削、吹砂、锻造加工时使线状缺陷部分堵塞了、断开了,长宽比大于3,当2个或2个以上缺陷显示在一条直线上时间距小于2毫米时可看成一条缺陷,缺陷长度为缺陷加间距)n圆型缺陷迹痕和点状缺陷(气孔、针孔、疏松深的表面裂纹产生大量渗透液渗出扩散)n分散状缺陷迹痕显示n横向缺陷迹痕显示(缺陷长轴方向与工件轴线夹角大于等于30度时)缺陷迹痕示意图n连续线状缺陷迹痕n断续线状缺陷迹痕n点状迹痕n分散状缺陷迹痕缺 陷 的 评 定n缺陷的分类n1原材料缺陷-金属冶炼过程中金属由熔化状态凝固成固体时形成的,如缩管、夹渣
11、、钢材中裂纹、气泡、板材的分层、棒材上的发纹。n2工艺缺陷一种是零件变形加工形成的,如冲压、锻造、挤压、机加工;另一种是焊接和铸造产生的,气孔、夹渣、裂纹、冷隔、未焊透和未熔合;第三是由车、铣、磨等加工和热处理形成的,镀层裂纹、淬火裂纹等。n3使用缺陷-零件在使用过程中产生的,如应力腐蚀裂纹、疲劳裂纹、磨损裂纹。常 见 缺 陷n气孔-焊接气孔(外气孔和内气孔,疏散气孔、密集气孔和连续气孔铸造气孔n裂纹-焊接裂纹、铸造裂纹、磨削裂纹、疲劳裂纹、热处理裂纹n未焊透、未熔合n冷隔、折叠、疏松焊 接 气 孔n焊接气孔减小焊缝有效面积,降低抗外载能力。n焊缝冷却时,气体在金属中溶解度下降,焊缝内气体(氢
12、和一氧化碳)逸出受金属结晶和凝固熔渣阻碍。n产生原因焊接工艺(焊缝区不干净有水、油、锈、漆,焊接电弧不稳,保护不够)n分散气孔 密集气孔 连续气孔铸 造 气 孔n零件浇铸时,吸入气体在铸件凝固时未排出,形成气孔。零件内部气孔形状为球形,表面气孔为梨形,尖端与表面相通,机加工后可进行渗透检测。由于铸造气孔体积比较大,所以回渗现象严重,显示会很快扩展。焊 接 裂 纹 焊接裂纹焊接过程中或焊接后焊接接头区域内出现的金属局部破裂现象。降低接头强度,应力集中裂纹扩展,按裂纹产生的温度和时间分为:热裂纹和冷裂纹 按部位不同分为:纵向裂纹 横向裂纹 火口裂纹 热影响区裂纹热 裂 纹n热裂纹晶间裂纹,金属从结
13、晶一直到相变以前所形成的裂纹。产生在焊缝中心平行焊缝,垂直于焊缝波纹,呈锯齿状;火口裂纹呈星状。n产生原因钢材在固相线附近有一个高温脆性区,结晶过程中杂质富集的低熔点液相被排挤到晶界上,形成液态层,应力作用拉开形成裂纹;焊接时熔合线附近处于半熔化状态,冷却收缩时形成热影响区裂纹。n其它缺陷存在应力集中也可能产生热裂纹。冷 裂 纹n冷裂纹延迟裂纹,相变温度以下的冷却过程中和冷却后出现的裂纹,冷裂纹可以穿晶开裂,延迟时间很长,甚至几天时间才开裂,危害很大。n产生淬性组织、氢的富集、应力集中,n材料部位-淬火倾向的合金钢,低碳钢不易产生冷裂纹;产生在焊缝金属及热影响区,有时也在焊缝金属中出现。裂纹渗
14、透检测显示n热裂纹曲折、波浪状和锯齿状红色细条线或黄绿色细亮条状,火口裂纹呈星状或圆形。n冷裂纹直线红色细条纹或黄绿色细亮条线。n裂纹显示轮廓清晰,两端尖细,中间稍宽。铸 造 裂 纹n铸造裂纹铸造金属液在接近凝固温度时相邻区域冷却速度不同产生内应力,由于内应力作用产生的线状缺陷。n热裂纹热应力集中区,高温下产生,比较浅。n冷裂纹低温时产生的,厚薄交界处。n形状-呈锯齿状端部尖细,较深的裂纹吸出的渗透液多外形不同。未 焊 透n未焊透焊件的母材与母材之间未被电弧熔化焊合而留下的空隙,n未焊透降低接头的机械性能,易产生应力集中,n产生原因 电流小、速度快、基体金属未熔化、坡口不正确、焊条角度不正确、
15、电弧热作用较弱之处也容易产生未焊透。n显示呈一条连续或断续的红色线条(或黄绿色荧光亮线条,宽度较均匀,两侧较直)未 焊 透 显 示n未焊透 断续未焊透 连续未焊透未 熔 合n未熔合填充金属和母材之间或填充金属与填充金属之间没有熔合在一起。受外力作用极易断裂。n分类-坡口未熔合和层间未熔合。n产生原因电流过小、焊速太快、坡口焊接部位有厚锈、熔渣或脏物未清理干净,起焊时温度低,操作不当,使电弧偏吹,电弧作用较弱之处。n显示层间未熔合渗透检测无法发现,坡口未熔延伸到表面时渗透检测可以发现,呈直线状或椭圆形条状显示。未熔合位置与显示n层间未熔合n坡口未熔合冷 隔n冷隔是一种线性铸造缺陷。浇铸时两股金属
16、液流到一起时没能融合在一起,而呈现出紧密的、断续的或连续的线状表面缺陷。n位置出现在远离浇口的薄截面处。n显示显示为连续的或断续的光滑红色线条(或黄绿色荧光线条)折 叠n折叠是锻造过程中材料在模子中位置不正确或坯料太大而产生的一些金属重叠在零件表面的缺陷。n折叠与零件接确紧密渗透检测比较困难,表面折叠还是可以发现的。n显示 呈连续或断续的红色线条(或黄绿色荧光亮线条)磨 削 裂 纹n磨削裂纹由于磨加工使表面金属过热,产生应力零件产生磨削裂纹。磨削裂纹比较浅,方向与磨削方向垂直,沿晶界分布或呈网状。n产生原因砂轮粒度不当、砂轮太钝、磨削进刀量太大、冷却条件不好、零件上碳化物偏析。n显示红色断续线
17、条,红色网状条纹(或黄绿色荧光亮网状线条)疲 劳 裂 纹n疲劳裂纹-零件在使用过程中,长期受到交变应力或脉动应作用在应力集中区产生疲劳裂纹。n位置划伤、刻槽、陡的内凹拐角及表面缺陷处,n显示呈红色光滑线条(或黄绿色荧光亮线条)疏 松n疏松是铸件在凝固过程中,补缩不足而形成的不连续的形状不规则孔洞。多存在零件内部。n显示密集点状、密集点条状、聚集块状。点、块、条的显示又由很多靠得很近的小点显示连成一片。缺陷的评定n定位、定量及定性。n缺陷的实际尺寸比显示尺寸小很多n显像时间对缺陷评定很重要,时间短缺陷还没显示,时间过缺陷显示扩散,相近的缺陷连在一起。线状缺陷显示迹痕的等级分类等级分类缺陷迹痕长度
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