（贵州贵铝装备工程有限责任公司）
摘要：渗透探伤常用于检测各种非松孔型材料及焊缝的表面缺陷，其操作方便，设备简单，成本低廉，同时不受锻件形状和尺寸大小的限制，本文通过一定的对比试验，探讨锻件温度和油污浸润堵塞等因素对锻件检测的影响，以提高对锻件的渗透检测效果。
关键词：渗透检测 锻件温度 油污
1、引言
渗透探伤常用于检测各种非松孔型材料及焊缝的表面缺陷，与其它无损探伤方法相比，渗透探伤操作方便，设备简单，成本低廉，同时不受锻件形状和尺寸大小的限制，渗透探伤结果肉眼可见，必要时还可以拍照片存档保存，因而应用十分广泛。
众所周知，渗透探伤所能检测出的缺陷的最小尺寸，是由探伤剂的性能、探伤方法、探伤操作的好坏和试件表面的状况等因素决定的，不能一概而论。但是，对于通常锻件的渗透检测中，影响渗透探伤的因素主要有锻件温度、渗透时间、缺陷的特征以及油污等，[2-P38～39]本文仅着重通过一定的对比试验，探讨锻件温度和油污浸润堵塞等因素对锻件检测的影响，以提高对锻件的渗透检测效果。
2、实验部分
2、1主要试剂及其作用：
着色探伤清洗剂DPT-8，用于清洗锻件表面及锻件渗透后擦掉多余的渗透剂，清洗范围从检验区域向周围扩展25㎜；[3-P183]
着色探伤渗透剂DPT-8，用于喷涂锻件表面，对其缺陷有渗透作用，渗透时间15分钟，温度10℃~40℃；
着色探伤显像剂DPT-8，采用喷涂法施加显像剂，以零件表面形成薄而均匀的显像剂涂层为宜，喷嘴与被检表面的距离为300~400㎜，喷洒方向与被检表面的夹角为30~40℃，显像时间15分钟，对渗透剂有强烈的吸附作用，喷涂后可以吸出残留在缺陷中的渗透剂。[1-P47；3-P184]
此外，还使用了无水乙醇、丙酮和机油等，分别以这些试剂作为清洗或加上油污的不同试验。
2、2实验原理：
将着色渗透剂涂覆在被检锻件表面，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剂，自然干燥后，再施加显像剂，将缺陷中的渗透剂吸附到锻件表面上来，从而通过观察缺陷显示痕迹来进行锻件表面开口缺陷的质量评定[2-P31]。
2、3试件的制备：使用一个含有表面疲劳裂纹的试块，采用XJL-02A型立式金相显微镜预先对表面裂纹进行确定。
2、4实验步骤
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。
将试样分别放在一定温度-6℃、5℃、15℃环境中保温2小时，然后按照着色探伤标准[3]（JB/T4730-2005）要求做渗透探伤。
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探伤。
④试验工作完毕。
3、实验结果与讨论
⑴实验结果。
温度及油脂对探伤的影响，见下对比附表
对比附表
[2] 讨论：
实验表明，锻件温度和油污堵塞对渗透探伤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。
1、温度对渗透探伤的影响：
根据物体热膨胀原理，锻件表面温度增加，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，其中微细裂纹对比应特别明显。但是，若裂纹开口过宽，则会丧失毛细作用而对探伤结果产生副作用。
另外，温热锻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。气体的平均动能与温度成正比，锻件温度提高，裂纹中气体分子运动加剧，内压升高，部分气体便排除裂纹。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探伤效果有很大的影响，过低的温度难以清晰地显示缺陷（见对比附表）。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，这样，必然会影响探伤结果。
2、油污 浸润堵塞对渗透探伤的影响：
毛细现象是渗透探伤的物理基础，如果锻件长时间处于油脂中，表面缺陷也会由于浸入一定量的渗透力较弱的油脂，造成一定的浸润堵塞。通用的清理方法不易清除缺陷中的油脂，这必然会影响渗透剂的渗入，对探伤结果产生很大影响。此外，如果预清洗不当，锻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。
3、解决方法：
（1）关于温度影响：在锻件温度较低（10℃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，使锻件被探伤部分的表面温度达到10℃以上，这样可以弥补低温对渗透探伤的不利影响，扩展渗透探伤的适用温度，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探伤，裂纹显示清晰。这样的做法，也符合标准中附录B“用于非标准温度的检测方法”所推荐的方法要求[3-P189]。
当然，这里所介绍的仅仅是锻件在温度较低的环境下进行检测的试验结果及推荐的做法。实际检测中也还有锻件本身温度高于50℃的情况，在这种时候进行检测，可直接参照标准附录B中的介绍，使用铝合金试块进行对比试验即可，我们不再用上述方法试验。因为较高温度的反复多次加热，可能会造成标准试片上的微小裂纹尺寸变化，失去原有的形态。
（2）关于表面油脂的影响：对探伤表面长期存有油脂的锻件，采用蒸汽除油法或溶剂型清洗法预先处理[1-P44]，并在锻件探伤表面形成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，增强渗透探伤的准确性。对浸过油的试样用上述方法处置，探伤后裂纹显示清晰。
4、结论
关于温度、油污等因素对渗透检测结果的影响，在各相关的学习资料及有关检测标准中都有所提示、提醒，因此才有了对检测时温度范围的大致规定。但是此影响有多大，仅从理论分析难以使人明了。本文试通过以下部分试验，进一步从半定量角度了解温度与油污对渗透检测结果的影响程度，以提醒各检测人员切实做好渗透检测工作，让检测结果更为可靠。因条件关系，试验试剂种类等还不是太多，所列试验条件范围仍较窄，所以检测结论较之相关规定仅略有进步，仍难全面定量描述影响程度，可供检测参考。
（1）锻件温度和油污的浸润堵塞对渗透探伤结果有很大的影响。其中，温度对检测结果的影响更大些，所以，在实际检测中，一定要严格控制被检试件温度的范围。
（2）在预清洗和渗透操作之间增加烘干工艺（15℃以上），可扩展渗透探伤允许温度。
（3）对表面油脂的锻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。
参考文献：
[1]渗透探伤，劳动人民出版社，1989。
[2]《国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训材料》编审委员会编。无损检测综合知识，北京：机械工业出版社，2005。
[3]全国锅炉压力容器标准化委员会，JB/T4730-2005《承压设备无损检测》。北京：新华出版社，2005。
论文作者:江泉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/4/1
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