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著色探傷教程-pt滲透檢測(cè)-文庫(kù)吧資料

2024-08-14 15:57本頁(yè)面
  

【正文】 常用的溶劑。稀釋劑除具有適當(dāng)調(diào)節(jié)粘度與流動(dòng)性目的外,還起到降低材料費(fèi)用的作用。 溶劑可分為基本溶劑和起稀釋作用的溶劑兩類。因此,滲透液中所用溶劑應(yīng)具有滲透能力強(qiáng),對(duì)染料溶解性能好,揮發(fā)性小、毒性小、對(duì)金屬無(wú)腐蝕等性能,且經(jīng)濟(jì)易得。這時(shí),第一種染料在溶劑中吸收第二種染料的熒光得到激發(fā),增強(qiáng)了自身發(fā)出的熒光強(qiáng)度 。即在熒光液中加入兩種或兩種以上的熒光染料,組成激活系統(tǒng),起到 “串激 ”作用。 熒光液的熒光強(qiáng)度隨著濃度的增加而增加,但濃度達(dá)到某一數(shù)值后,就不再繼續(xù)增加,甚至?xí)p弱。同時(shí)應(yīng)耐黑光、耐熱和對(duì)金屬無(wú)腐蝕等。( 2)熒光染料 熒光染料是熒光液的關(guān)鍵材料之一。常用的染料有蘇丹紅、 128燭紅、223號(hào)燭紅、熒光桃紅、剛果紅和丙基紅等。 染料有油溶型、醇溶型和油醇混合型等。( 1)紅色染料 著色液中所用染料多為紅色染料,因?yàn)榧t色染料能與顯象劑的白色背景形成鮮明的對(duì)比,產(chǎn)生良好的反差。2 滲透液的組成成分 滲透液一般由染料、溶劑、乳化劑和多種改善滲透液性能的附加成分所組成。由于干粉顯象劑只吸附在缺陷部位,即使經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,缺陷輪廓圖形也不散開(kāi),仍能顯示出清晰的圖形,所以使用干粉顯象劑可以分開(kāi)顯示出互相接近的缺陷,即顯象分辨力高。 熒光探傷時(shí),無(wú)缺陷區(qū)域呈深藍(lán)紫色,唯有缺陷部分發(fā)出黃綠色光,觀察缺陷顯示在黑暗中進(jìn)行。由于缺陷圖形顯示周?chē)谋尘?,必須是某種程度的白色,因此著色探傷不使用干式顯象劑。 顯象劑通常有兩個(gè)基本功能: ( 1)吸附足量的從缺陷中回滲到零件表面的滲透液; ( 2)通過(guò)毛細(xì)作用將滲透液在零件表面橫向擴(kuò)展,使缺陷的顯示放大到可見(jiàn)。 顯象劑的顯象特性1 顯象劑的顯象功能 顯象是利用顯象劑吸附從缺陷中回滲到受檢零件表面的滲透液,形成一可見(jiàn)的缺陷顯示。滲透液被化學(xué)藥品污染,熒光液長(zhǎng)時(shí)間受紫外光照射,著色液長(zhǎng)時(shí)間受日光照射等,將降低裂紋檢出能力。 裂紋檢出能力 裂紋檢出能力是相對(duì)于背景及外部光等條件,裂紋缺陷內(nèi)的滲透液能形成可用肉眼直接觀察裂紋缺陷顯示的能力。顯象劑顯示的缺陷圖像比缺陷的實(shí)際尺寸要大。 可見(jiàn)度 人眼的觀察機(jī)能:在強(qiáng)白光下,對(duì)顏色和對(duì)比度的差別的辨別能力強(qiáng),在暗光中(黑暗),對(duì)微弱發(fā)光體辨別能力強(qiáng)。 試驗(yàn)表明,紅色染料顯示與白色顯象劑背景之間的對(duì)比率越為6:1,而熒光顯示與不發(fā)熒光的背景之間的對(duì)比率卻有 300:1,甚至更大到 1000:1。一般要求,著色探傷時(shí),被檢物表面上可見(jiàn)光照度應(yīng)在 500lx以上。 照度是指被照射物單位面積上所接受的光通量,單位是勒克斯( lx), 1勒克斯= 1流明 /m2,照度是表示物體被照亮的程度。 光度學(xué) 發(fā)光強(qiáng)度是指光源向某方向單位立體角發(fā)射的光通量,單位坎德拉( cd)。 紫外線能使熒光液產(chǎn)生熒光,熒光探傷就是利用熒光液受紫外線照射而激發(fā)產(chǎn)生熒光這一現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。熒光探傷時(shí),使用紫外線,它是一種比可見(jiàn)光波長(zhǎng)更短的不可見(jiàn)光,也稱黑光。當(dāng)外輻射源停止后,發(fā)光立即停止的稱為熒光,否則稱為磷光。 清洗時(shí),零件表面接觸大量的隨,乳狀液的含水量超過(guò)了凝膠區(qū),粘度小而易被水沖走,缺陷縫隙處接觸水量少,含水量在凝膠區(qū),形成凝膠,缺陷內(nèi)的滲透液不易被水沖走,從而提高了探傷靈敏度。 表面活性劑在溶液中的特性 利用表面活性劑的凝膠現(xiàn)象可提高滲透探傷的靈敏度。此時(shí),滲透液是乳化的對(duì)象,由于乳化的目的是要將零件表面多余的滲透液清洗掉,故乳化劑還應(yīng)有良好的洗滌作用。外相為水內(nèi)相為油的乳狀液叫做水包油型乳狀液(牛奶),以 O/W表示;外相為油,內(nèi)相為水的乳狀液叫做油包水型乳狀液(原油),以 W/O表示。乳狀液中以液滴形式存在的那一相稱為分散相(也稱內(nèi)相、不連續(xù)相),另一相是連成一片的,稱為分散介質(zhì)(也稱外相、連續(xù)相)。具有乳化作用的表面活性劑稱乳化劑。 幾種成分的非離子型表面活性劑混合后,其 : a、 b、 c-組成混合乳化劑的各表面活性劑的 ; x、 y、 z-各表面活性劑的重量。 非離子型表面活性劑的親水性,可用親水基的分子量大小來(lái)表示,稱為親憎平衡值,即 : 親水基部分的分子量 100= 表面活性劑的分子量 5 ,親水性越強(qiáng)。這種兩親分子能吸附在油水界面上,降低油水界面的界面張力;能吸附在水溶液表面上,降低水溶液的表面張力。 表面活性劑的種類 滲透檢測(cè)常用非離子型 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu) 表面活性劑分子一般總是由非極性的親油疏水的碳?xì)滏湶糠趾蜆O性的親水疏油的基團(tuán)共同組成的,而且這兩部分分處兩端,形成不 對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。 2 表面活性劑: 是這樣一種物質(zhì),它在加入量很少時(shí),能大大將低溶劑(一般為水)表面張力或液-液界面張力,改變體系界面狀態(tài),產(chǎn)生潤(rùn)濕、乳化、起泡及加溶等一系列作用,從而達(dá)到實(shí)際使用的要求??梢?jiàn),臨界厚度越小,著色(熒光)強(qiáng)度就越大,越有利于缺陷的顯示。提高滲透液的濃度,就可增大消光值 K。 著色(熒光)強(qiáng)度用兩種方法來(lái)度量,一種是用滲透液的消光值K來(lái)度量(著色),另一種是用滲透液的臨界厚度來(lái)度量。 所謂著色強(qiáng)度或熒光強(qiáng)度,實(shí)際上是缺陷內(nèi)被吸附出來(lái)的一定數(shù)量的滲透液在顯象后顯示色澤的能力。 滲透檢測(cè)與溶解度、濃度1 著色(熒光)強(qiáng)度 顯象劑中的白色粉末構(gòu)成毛細(xì)管,產(chǎn)生毛細(xì)作用,吸附滲透液。表面活性劑分子的 “兩親 ”性質(zhì),使其能吸附在油-水界面上,降低油-水界面的界面張力,使乳化清洗順利進(jìn)行。另外,由于吸附為放熱過(guò)程如果顯象劑中含有常溫下易揮發(fā)的溶劑,當(dāng)溶劑在顯象表面迅速揮發(fā)時(shí),能大量吸熱,從而促進(jìn)了顯象劑粉末對(duì)缺陷中回滲的滲透液的吸附,加快并加劇了吸附顯象,可提高顯象靈敏度。此吸附現(xiàn)象屬于固體表面(固-液界面)的吸附,顯象劑粉末是吸附劑,回滲的滲透液是吸附質(zhì)。 3 物理吸附和化學(xué)吸附 按照吸附現(xiàn)象的本質(zhì),可將吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附。在溶液吸附中(溶液是吸附劑),作為吸附質(zhì)使用最廣的是能降低表面張力和界面張力的表面活性劑。 固體被用作吸附劑,是因?yàn)楣腆w吸附劑有很大的表面積和很大的比表面。 用吸附量衡量吸附劑的吸附能力,是指單位質(zhì)量的吸附劑所吸附的吸附質(zhì)質(zhì)量,有時(shí)也指吸附劑單位表面積上所吸附質(zhì)量。能起吸附作用的固體稱為吸附劑,例如顯象劑粉末、活性碳、硅膠、分子篩等;被吸附在固體表面上的液體或氣體稱為吸附質(zhì)。吸附現(xiàn)象在各種界面上都可發(fā)生。( 2)顯像與毛細(xì)作用 顯象過(guò)程中,滲透液從缺陷中回滲到顯象劑中形成缺陷顯示痕跡,也是由于毛細(xì)作用。(采取一定的措施) 滲透探傷中的毛細(xì)現(xiàn)象( 1)滲透與毛細(xì)作用 滲透過(guò)程中,滲透液對(duì)受檢表面開(kāi)口缺陷的滲透作用;實(shí)質(zhì)上是液體的毛細(xì)作用。 隨著滲透液的不斷滲透,裂紋內(nèi)氣體體積將越來(lái)越小,而氣體的反壓強(qiáng) P氣 將越來(lái)越大,直到氣體的反壓強(qiáng)與液面上的附加壓強(qiáng)完全平衡為止。裂紋寬度越小,附加壓強(qiáng)越大。裂紋模型如下圖,為開(kāi)口于零件表面的裂紋,但不穿透。 ( 2)兩平行板間的毛細(xì)現(xiàn)象 潤(rùn)濕液體在間距很小的兩平行板間也會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象,如圖 26所示。2πr = πr2?d ?g ?h 整理,得 從上式可以看出,毛細(xì)管曲率半徑越小,管子越細(xì),則上升高度越高。 液面停止上升時(shí),上升力與下降力平衡, F上 = F下 ,即 α2πr α-液體的表面張力系數(shù), θ-接觸角, r-毛細(xì)管內(nèi)壁半徑。 毛細(xì)管中上升力 F上 ,為毛細(xì)管內(nèi)壁彎曲液面的附加壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力: F上 = α 任意形狀的彎曲液面下的附加壓強(qiáng)的拉普拉斯公式:3 毛細(xì)現(xiàn)象中的液面高度 毛細(xì)管在潤(rùn)濕液體中,由于潤(rùn)濕作用,靠近管壁的液面就會(huì)上升,形成表面凹下,在彎曲液面的附加壓強(qiáng)下,液體表面向上收縮,而形成平面;隨后,潤(rùn)濕作用又起主導(dǎo)作用,靠近管壁的液面又上升,重新形成表面凹下的彎曲液面,彎曲液面在附加壓強(qiáng)的作用下又上升。2 彎曲液面的附加壓強(qiáng) 由于液體表面張力的存在,彎曲的液面會(huì)產(chǎn)生附加的壓強(qiáng)。 毛細(xì)現(xiàn)象 2 毛細(xì)現(xiàn)象( 1)圓管中的毛細(xì)管現(xiàn)象 潤(rùn)濕液體在毛細(xì)管中呈凹面并且上升,不潤(rùn)濕液體在毛細(xì)管中呈凸面并且下降的現(xiàn)象,稱為毛細(xì)管現(xiàn)象。 在液體中加入表面活性劑,
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