鋁合金工件的滲透探傷

馮挺

摘 要：滲透探傷是常規(guī)無損檢測方法之一，該技術(shù)實(shí)施過程簡單且無需復(fù)雜設(shè)備的投入，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。本文主要針對鋁合金工件的滲透探傷進(jìn)行分析，對其理論、影響因素做簡要概述，并提出如何處理這些因素對其造成的影響。

關(guān)鍵詞：鋁合金；滲透探傷；無損檢測；影響

中圖分類號：TG115 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

滲透探傷是五種無損檢測方法中對非磁性材料表面進(jìn)行探傷的方法。目前已經(jīng)在生產(chǎn)和檢驗(yàn)中廣泛應(yīng)用，該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的較為成熟。滲透探傷可以將滲透劑最大限度深入到鋁合金工件表面開口的缺陷中，讓檢測人員清晰的識別出工件缺陷。

1 滲透探傷發(fā)展概況

滲透探傷可以有效的對鋁合金工件進(jìn)行表面缺損檢測，雖然檢測結(jié)果具有可靠性和全面性，但是避免不了受到一些因素的影響如操作方式不當(dāng)或滲透探傷劑性能不好等。因此鋁合金工件的滲透探傷的研究包括滲透探傷劑的研究以及相關(guān)操作工藝的改進(jìn)等。

1.1滲透探傷劑

工業(yè)中最早使用的滲透劑是未添加染料的干粉顯象著色法。到了三十年代初期使用熒光滲透探傷法，同樣是不添加熒光染料的干粉顯象法。但是這兩種滲透劑的靈敏度比較低，已經(jīng)無法滿足當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的需求。

1.2滲透探傷操作工藝及標(biāo)準(zhǔn)

滲透探傷操作工藝對試驗(yàn)結(jié)果的依賴性較強(qiáng)，而在理論支撐上比較匱乏。所以滲透探傷的發(fā)展過程實(shí)際上就是在不斷改進(jìn)和完善探傷工藝。最近二十年，國內(nèi)國外發(fā)表的有關(guān)滲透探傷工藝方法方面的論文占滲透探傷論文綜述的70%以上。

1.3滲透探傷理論概述

滲透探傷理論建立在多個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)上，如化學(xué)、表面化學(xué)、物理和表面物理等學(xué)科。滲透探傷技術(shù)的發(fā)展，基本是直接使用與其相關(guān)學(xué)科的成果，但是這些學(xué)科已有的成果及理論，基本是定性說明，而滲透探傷不是單純的理論或?qū)W科，而是一門檢測技術(shù)，更加需要理論上的定量結(jié)果予以支持。因此滲透探傷理論的探究重點(diǎn)是顯象機(jī)理和滲透機(jī)理。

2 鋁合金工件滲透探傷的影響因素及解決措施

2.1溫度因素

2.1.1溫度對鋁合金工件滲透探傷的影響

鋁合金工件表面隨著溫度的升高會有一定程度的膨脹，依據(jù)是物體熱膨脹原理，因此溫度升高會使缺陷處膨脹，從而增大裂紋寬度、使開口變大，滲透劑的滲透能力也會隨之提高，特別是微細(xì)裂紋的反映會更加明顯。但是裂紋開口如果太寬，就會失去毛細(xì)作用對探傷效果有負(fù)面影響。而且工件溫度升高會使其表面的滲透劑溫度提高，從而下降滲透劑黏度、增加流動性，流動性增加后自然滲透能力隨之提高。另外，由于氣體平均動能只受溫度影響，因此工件溫度升高，會加劇裂紋中氣體分子的運(yùn)動強(qiáng)度，內(nèi)壓升高會使部分氣體排出。相反，如果溫度較低的滲透劑將裂紋開口封住，則內(nèi)部氣壓下降，負(fù)壓現(xiàn)象就會形成，也能提高滲透劑滲透能力。所以說溫度對滲透探傷的效果影響較大，根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明溫度過低時(shí)缺陷難以清晰的顯示。滲透探傷規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍在15攝氏度到50攝氏度之間，但實(shí)際的溫度往往低于標(biāo)準(zhǔn)范圍，對滲透探傷效果有很大影響。

2.1.2解決方法

如果工件溫度低于15攝氏度（即標(biāo)準(zhǔn)范圍最低值），此時(shí)探傷不僅要執(zhí)行探傷標(biāo)準(zhǔn)，還需要在清洗后進(jìn)行烘干，然后再進(jìn)行滲透操作，這樣可以使工件溫度高于15攝氏度，以降低溫度對滲透探傷的負(fù)面影響?？梢詫⒐ぜ囟冉档偷綔囟葮?biāo)準(zhǔn)值最低值以下，對浸入工件表面缺陷內(nèi)的清洗液進(jìn)行清除，根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)證明，使用這種方法其裂紋顯示最清晰的情況下，溫度為-6攝氏度。

2.2油脂影響

2.2.1油脂對鋁合金工件滲透探傷的影響

毛細(xì)現(xiàn)象為鋁合金工件滲透探傷提供物理基礎(chǔ)，但是如果工件經(jīng)常處在油脂中，那么缺陷位置就很可能浸入一些油脂，從而形成堵塞。常用的清理方法無法將缺陷中的油脂清除干凈，這就會阻礙滲透劑的浸入，從而影響工件滲透探傷結(jié)果。在清洗中如果方法不當(dāng)，也會在工件表面留下清洗液，由于清洗時(shí)間都較長，清洗液也會一定程度浸入到工件表面缺陷中，從而對滲透劑浸入造成影響，導(dǎo)致最終滲透探傷結(jié)果不夠精準(zhǔn)。

2.2.2解決方法

如果要進(jìn)行滲透探傷的鋁合金工件長期處于油脂環(huán)境中，可以利用溶劑型清洗法或蒸汽法進(jìn)行清理，而且要在鋁合金工件表面形成加溫區(qū)域，溫度在110攝氏度左右，這樣可使缺陷干燥，對克服缺陷的堵塞有力，提升滲透探傷的精準(zhǔn)度。將長期浸油的工件試樣經(jīng)過上述方法的處理，探傷后裂紋可以清晰的顯示出來。

3 鋁合金工件滲透探傷過程的安全問題

滲透探傷劑基本是由多種化學(xué)物品制成，這些化學(xué)物品會具有一定程度的揮發(fā)性、刺激性、毒性和易燃性，有可能會引發(fā)爆炸。因此為了確保工作人員的身體安全，進(jìn)行滲透探傷的場地要求有齊全的防火、防毒和通風(fēng)設(shè)備。在進(jìn)行滲透探傷時(shí)不僅要確保保持良好通風(fēng)，加強(qiáng)防火防爆措施，操作人員也盡可能佩戴防毒面具，避免有毒害氣體或滲透劑被吸入。另外，滲透探傷過程中使用的清洗劑的潤濕作用和油脂溶解作用能力都很強(qiáng)，如果長時(shí)間接觸會使皮膚變紅、粗糙、裂開，甚至被灼傷或患上皮膚病，因此對清洗劑要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，堅(jiān)決杜絕使用劣質(zhì)產(chǎn)品，同時(shí)對操作人員的操作規(guī)程嚴(yán)格規(guī)范，盡量杜絕一切不正當(dāng)操作。

結(jié)語

在實(shí)際鋁合金工件的滲透探傷過程中會遇到更多問題，需要有關(guān)部門結(jié)合鋁合金工件特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，并采取一定措施避免或降低影響。滲透探傷劑是探傷過程中的重要決定因素，因此日后對鋁合金滲透探傷的探究要更加重視滲透探傷劑的研制。另外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動化滲透探傷的實(shí)現(xiàn)，以此降低人為誤差，提高鋁合金滲透探傷的可靠性。

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