第八章 顯示解釋與缺陷評(píng)定(2)

1、 顯示的解釋是對(duì)肉眼所見(jiàn)的著色或熒光顯示進(jìn)行研顯示的解釋是對(duì)肉眼所見(jiàn)的著色或熒光顯示進(jìn)行研究分析，確定產(chǎn)生這些顯示的原因，即確定出肉眼所見(jiàn)究分析，確定產(chǎn)生這些顯示的原因，即確定出肉眼所見(jiàn)的顯示究竟是真實(shí)缺陷引起的，還是由零件的結(jié)構(gòu)等原的顯示究竟是真實(shí)缺陷引起的，還是由零件的結(jié)構(gòu)等原因引起的，或僅僅是由于表面未清洗干凈而殘留的滲透因引起的，或僅僅是由于表面未清洗干凈而殘留的滲透液所引起的。液所引起的。 一、顯示的分類一、顯示的分類 1.相關(guān)顯示相關(guān)顯示 是指從裂紋、氣孔、夾雜、疏松、折是指從裂紋、氣孔、夾雜、疏松、折疊及分層等真實(shí)缺陷中滲出的滲透劑所形成的顯示，它疊及分層等真實(shí)缺陷中滲出的滲透劑

2、所形成的顯示，它們是缺陷存在的標(biāo)志。們是缺陷存在的標(biāo)志。 2.非相關(guān)顯示非相關(guān)顯示 一類無(wú)關(guān)顯示是零件的加工工藝一類無(wú)關(guān)顯示是零件的加工工藝所造成的，這種顯示在一定深度范圍內(nèi)是允許存在的，所造成的，這種顯示在一定深度范圍內(nèi)是允許存在的，甚至是不可避免的。另一類無(wú)關(guān)顯示是由零件的結(jié)構(gòu)外甚至是不可避免的。另一類無(wú)關(guān)顯示是由零件的結(jié)構(gòu)外形引起的，發(fā)生在零件的不連續(xù)處。還有一類無(wú)關(guān)顯示形引起的，發(fā)生在零件的不連續(xù)處。還有一類無(wú)關(guān)顯示是由劃傷、刻痕、毛刺或鑄件上松散的氧化皮引起的。是由劃傷、刻痕、毛刺或鑄件上松散的氧化皮引起的。解釋無(wú)關(guān)顯示是不困難的，而且肉眼目視可見(jiàn)。解釋無(wú)關(guān)顯示是不困難的，而且肉眼目

3、視可見(jiàn)。 二、相關(guān)顯示（缺陷顯示）的分類 1.連續(xù)線狀缺陷顯示 一般是由裂紋、冷隔或鍛造折疊等缺陷產(chǎn)生的。 2.斷續(xù)線狀缺陷顯示 有可能是排列在一條直線或曲線上的相距很近的多個(gè)或單個(gè)缺陷引起的。 也有可能是零件進(jìn)行磨削、噴丸、吹砂、鍛造或機(jī)加工時(shí)，使原來(lái)表面上的連續(xù)線性缺陷部分的堵塞住了，在滲透探傷時(shí)呈現(xiàn)為繼續(xù)的線狀顯示。 3.圓形缺陷顯示和小點(diǎn)狀缺陷顯示 圓形缺陷顯示一般是由鑄件表面的氣孔、針孔、或疏松等產(chǎn)生的，焊接件表面的氣孔、深的表面裂紋顯像時(shí)也可能呈現(xiàn)圓形缺陷顯示。 小點(diǎn)狀缺陷顯示是由針孔、顯微疏松等產(chǎn)生的。小點(diǎn)狀缺陷顯示有圓形的，也有帶尖角形的。由于這類缺陷較為細(xì)微，深度較小，故顯示

4、較弱。 4.分散狀（密集型）缺陷顯示 在一定區(qū)域內(nèi)存在幾個(gè)缺陷顯示為分散狀缺陷顯示。 當(dāng)缺陷顯示中最短長(zhǎng)度小于2mm，而間距又小于顯示時(shí)，則可看作是密集型缺陷顯示，但按分散狀缺陷顯示評(píng)定；當(dāng)間距大于顯示顯示時(shí)，則應(yīng)按單獨(dú)的缺陷顯示評(píng)定。 一、缺陷的分類 1.原材料缺陷 原材料缺陷也稱為冶金缺陷，是金屬在冶煉過(guò)程中，金屬材料由液態(tài)凝固成固態(tài)時(shí)產(chǎn)生的縮孔、夾雜物、氣孔、鋼錠裂紋等缺陷。 2.工藝缺陷 工藝缺陷是與工件制造的各種工藝因素有關(guān)的缺陷，有以下幾種情況： 一種是鋼錠等原材料經(jīng)過(guò)一定的變形加工后產(chǎn)生的；這些變形加工工藝有鍛造、擠壓、滾軋、拉拔、沖壓、彎曲等。產(chǎn)生的缺陷 有鍛造裂紋、折疊、縫隙

5、、沖壓裂紋、彎曲裂紋等。 另一種是焊接和鑄造時(shí)產(chǎn)生的缺陷；包括裂紋、氣孔、疏松、夾雜、冷隔、未焊透、未熔合等。 還有一種是零件在機(jī)加工、電解腐蝕加工、化學(xué)腐蝕加工、熱處理、表面處理等工藝過(guò)程中產(chǎn)生的。包括磨削裂紋、鍍鉻層裂紋、淬火裂紋、金屬噴涂層裂紋等。 3.使用缺陷 使用缺陷是工件在使用、運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的新生缺陷，如針孔腐蝕、疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋和磨損裂紋等。 二、常見(jiàn)缺陷及其顯示特征 1.氣孔 氣孔是一種常見(jiàn)的缺陷,它使工件的有效截面積減少,從而降低其抗外載的能力,特別是對(duì)彎曲和沖擊韌性的影響較大,是導(dǎo)致工件破斷的原因之一。常見(jiàn)的氣孔缺陷包括焊接氣孔和鑄造氣孔。 （1）焊接氣孔 是指焊接

6、時(shí)，熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出，殘存于焊縫中形成的空穴。焊接氣孔分為表面氣孔和埋藏氣孔，根據(jù)分布情況不同，又可分為分散氣孔、密集氣孔和連續(xù)氣孔等。 焊接氣孔的形成原因是焊縫金屬吸入過(guò)多的氣體，在焊縫冷卻時(shí)，氣體在金屬中溶解度下降，氣體逸出后形成氣泡。氣泡上浮時(shí)受到金屬結(jié)晶的阻礙，結(jié)果殘留在金屬內(nèi)部而形成埋藏氣孔；或者已經(jīng)浮到金屬表面，但受到已經(jīng)凝固的熔渣的阻礙，殘留在金屬表面而形成表面氣孔。 （2）鑄造氣孔 是由于工件在澆鑄過(guò)程中，砂型所含的水分形成蒸汽，致使金屬液體吸入了過(guò)多的氣體，在鑄件凝固時(shí)，氣體沒(méi)有及時(shí)排出，而在工件內(nèi)部形成的大致為梨形或球形的氣孔缺陷。 2.裂紋 裂紋是工件中材料

7、原子結(jié)合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙。裂紋除降低工件的強(qiáng)度外，還由于裂紋有尖銳的缺口，會(huì)引起較高的應(yīng)力集中，因而使裂紋尖端擴(kuò)展，由此導(dǎo)致整個(gè)工件的破壞，裂紋對(duì)于承受動(dòng)載的工件更具危害性。常見(jiàn)的裂紋缺陷包括以下幾種： （1）焊接裂紋 是指在焊接過(guò)程中或焊接以后，在焊接接頭出現(xiàn)的金屬局部破裂現(xiàn)象。焊接裂紋按其產(chǎn)生的部位不同，分為縱向裂紋、橫向裂紋、熔合區(qū)裂紋、根部裂紋、火口裂紋及熱影響區(qū)裂紋等。按產(chǎn)生的溫度和時(shí)間不同，可分為熱裂紋和冷裂紋。 a.熱裂紋 從金屬結(jié)晶開(kāi)始，一直到相變以前所產(chǎn)生的裂紋都稱為熱裂紋，也叫結(jié)晶裂紋。它沿晶開(kāi)裂，具有晶間破壞的性質(zhì)。當(dāng)它與空氣接觸時(shí)，表面呈氧化色。 熱裂

8、紋常產(chǎn)生在焊縫中心，或垂直于焊縫鱗波紋呈不規(guī)則鋸齒狀；也有的產(chǎn)生在弧坑處呈放射狀。 滲透檢測(cè)時(shí)，熱裂紋顯示一般呈略帶曲折的波浪狀或鋸齒狀。但弧坑裂紋呈放射狀，較深的弧坑裂紋因滲透劑回滲較多使顯示擴(kuò)展而呈圓形。 b.冷裂紋 是指在相變溫度下的冷卻過(guò)程中和冷卻以后出現(xiàn)的裂紋。多出現(xiàn)在有淬火傾向的高強(qiáng)度鋼中。 冷裂紋通常產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)，有時(shí)也在焊縫金屬中出現(xiàn)。冷裂紋是穿晶開(kāi)裂。冷裂紋不一定在焊接時(shí)產(chǎn)生，它可以延遲幾個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間，所以又叫延遲裂紋。冷裂紋常產(chǎn)生于焊層下緊靠熔合線處，并與熔合線平行；有時(shí)焊根處也可能產(chǎn)生冷裂紋，主要是由于缺口處造成了應(yīng)力集中，如果此時(shí)鋼材淬火傾向大，則可能產(chǎn)

9、生冷裂紋。 滲透檢測(cè)時(shí)，冷裂紋的顯示一般呈直線狀，中間稍寬，兩端尖細(xì)，顏色漸淡。 （2）鑄造裂紋 鑄造裂紋是鑄造金屬液在接近凝固溫度時(shí)，相鄰區(qū)域冷卻速度不同而產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力；在凝固收縮過(guò)程中，由于內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生的一種線狀缺陷。根據(jù)產(chǎn)生裂紋時(shí)的溫度不同，鑄造裂紋分熱裂紋和冷裂紋。熱裂紋是在高溫下產(chǎn)生的，出現(xiàn)在熱應(yīng)力集中區(qū)，一般比較淺，冷裂紋是在低溫時(shí)產(chǎn)生的，一般產(chǎn)生在厚薄交界處。 滲透檢測(cè)時(shí)，顯示特征與焊接裂紋相似。 （3）淬火裂紋 是工件在熱處理淬火過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋，一般起源于刻槽、尖角等應(yīng)力集中區(qū)。滲透檢測(cè)時(shí)，通常呈線狀、樹(shù)枝狀或網(wǎng)狀，裂紋起源處寬度較寬，沿延伸方向逐漸 （4）磨削裂紋 工件在磨

10、削加工時(shí)，由于砂輪粒度不當(dāng)、砂輪太鈍、磨削進(jìn)刀量太大、冷卻條件不好或工件上碳化物偏析等原因，都可能引起磨削加工表面局部過(guò)熱，在加工應(yīng)力作用下而產(chǎn)生磨削裂紋。 磨削裂紋一般比較淺，其方向一般垂直于磨削方向，由熱處理不當(dāng)產(chǎn)生的磨削裂紋有的與磨削方向平行，并沿晶界分布或呈網(wǎng)狀、魚(yú)鱗狀、放射狀或平行線狀分布。滲透檢測(cè)時(shí)呈斷續(xù)條紋，有時(shí)呈網(wǎng)狀條紋。 （5）疲勞裂紋 工件在使用過(guò)程中，長(zhǎng)期受到交變應(yīng)力或脈動(dòng)應(yīng)力作用，可能在應(yīng)力集中區(qū)產(chǎn)生疲勞裂紋。疲勞裂紋往往從工件上劃傷、刻槽、陡的內(nèi)凹拐角及表面缺陷處開(kāi)始，開(kāi)口于工件表面，其方向與受力方向垂直，中間粗，兩頭尖。滲透檢測(cè)時(shí)，缺陷顯示呈光滑線條。 （6）應(yīng)力腐

11、蝕裂紋 是處于特定腐蝕介質(zhì)中的金屬材料在拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋。由于工件金屬材料受到外部介質(zhì)的化學(xué)作用產(chǎn)生腐蝕坑，起到缺口作用造成應(yīng)力集中，成為疲勞源，進(jìn)一步在交變應(yīng)力作用下不斷擴(kuò)展，最終導(dǎo)致腐蝕開(kāi)裂。應(yīng)力腐蝕裂紋通常與拉應(yīng)力方向垂直。 （7）晶間腐蝕 奧氏體不銹鋼的晶間析出鉻的碳化物導(dǎo)致晶間貧鉻，在介質(zhì)的作用下晶界發(fā)生腐蝕，產(chǎn)生連續(xù)性的破壞，稱為晶間腐蝕。 （8）白點(diǎn) 白點(diǎn)是鋼材在鍛壓或軋制加工時(shí)，在冷卻過(guò)程中未逸出的氫原子聚集在顯微空隙中并結(jié)合成分子狀態(tài)，對(duì)鋼材產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，再加上鋼材在熱壓力加工中產(chǎn)生的變形力和冷卻相變產(chǎn)生的組織應(yīng)力的共同作用下，導(dǎo)致鋼材內(nèi)部的局部撕裂。白點(diǎn)多為穿晶裂

12、紋。滲透檢測(cè)時(shí)在橫斷面上為輻射狀小裂紋，在縱向斷口上呈彎曲線狀或圓形斑點(diǎn)。 3.未熔合未熔合 未熔合是指焊縫金屬和母材之間或焊縫金屬未熔合是指焊縫金屬和母材之間或焊縫金屬與焊縫金屬之間未熔合在一起的缺陷。按其所在部位，未熔與焊縫金屬之間未熔合在一起的缺陷。按其所在部位，未熔合可分為坡口未熔合、層間未熔合和根部未熔合。合可分為坡口未熔合、層間未熔合和根部未熔合。 未熔合是一種面積型缺陷，受外力作用時(shí)極易開(kāi)裂。滲未熔合是一種面積型缺陷，受外力作用時(shí)極易開(kāi)裂。滲透檢測(cè)通常無(wú)法發(fā)現(xiàn)層間未熔合，坡口未熔合延伸到表面時(shí)透檢測(cè)通常無(wú)法發(fā)現(xiàn)層間未熔合，坡口未熔合延伸到表面時(shí)滲透檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，顯示為直線狀或橢圓

13、狀線條。滲透檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，顯示為直線狀或橢圓狀線條。 4.未焊透未焊透 未焊透是指母材金屬未被電弧熔化，焊接接未焊透是指母材金屬未被電弧熔化，焊接接接頭根部的母材金屬之間未熔合在一起的缺陷。產(chǎn)生未焊透接頭根部的母材金屬之間未熔合在一起的缺陷。產(chǎn)生未焊透的部位也往往存在夾渣。未焊透能降低接頭的機(jī)械性能，未的部位也往往存在夾渣。未焊透能降低接頭的機(jī)械性能，未焊透的缺口與尖角易產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴(yán)重降低焊接接頭的疲焊透的缺口與尖角易產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴(yán)重降低焊接接頭的疲勞強(qiáng)度。勞強(qiáng)度。 滲透檢測(cè)中，能發(fā)現(xiàn)的未焊透顯示呈一條連續(xù)或斷續(xù)的滲透檢測(cè)中，能發(fā)現(xiàn)的未焊透顯示呈一條連續(xù)或斷續(xù)的線條，寬度一般較均勻。線條

14、，寬度一般較均勻。 5.縮孔和疏松縮孔和疏松 鑄件在凝固結(jié)晶過(guò)程中，收縮或補(bǔ)縮鑄件在凝固結(jié)晶過(guò)程中，收縮或補(bǔ)縮不足所形成的不連續(xù)的形狀不規(guī)則的孔洞稱為縮孔。當(dāng)縮孔不足所形成的不連續(xù)的形狀不規(guī)則的孔洞稱為縮孔。當(dāng)縮孔產(chǎn)生于鑄件內(nèi)部呈多孔性組織分布時(shí)，稱為疏松。滲透檢測(cè)產(chǎn)生于鑄件內(nèi)部呈多孔性組織分布時(shí)，稱為疏松。滲透檢測(cè)時(shí)呈密集點(diǎn)狀、條狀或聚集塊狀。時(shí)呈密集點(diǎn)狀、條狀或聚集塊狀。 6.冷隔冷隔 冷隔是鑄件在澆鑄時(shí)，由于澆鑄溫度太低，金冷隔是鑄件在澆鑄時(shí)，由于澆鑄溫度太低，金屬熔液在鑄模中不能充分流動(dòng)而在鑄件表面形成的不熔合。屬熔液在鑄模中不能充分流動(dòng)而在鑄件表面形成的不熔合。 冷隔常出現(xiàn)在遠(yuǎn)離澆口

15、的薄壁截面處、過(guò)渡區(qū)或其他部冷隔常出現(xiàn)在遠(yuǎn)離澆口的薄壁截面處、過(guò)渡區(qū)或其他部位。滲透檢測(cè)時(shí)呈現(xiàn)為斷續(xù)的或連續(xù)的線條。位。滲透檢測(cè)時(shí)呈現(xiàn)為斷續(xù)的或連續(xù)的線條。 7.折疊折疊 在鍛造和軋制過(guò)程中，由于模具太大、材料在在鍛造和軋制過(guò)程中，由于模具太大、材料在模具中放置位置不正確，坯料太大等原因產(chǎn)生的一部分金屬模具中放置位置不正確，坯料太大等原因產(chǎn)生的一部分金屬重疊在工件表面上的缺陷。重疊在工件表面上的缺陷。 折疊通常與工件表面結(jié)合緊密，滲透劑滲入比較困難，折疊通常與工件表面結(jié)合緊密，滲透劑滲入比較困難，但只要露出表面的，仍可以發(fā)現(xiàn)滲透檢測(cè)時(shí)呈連續(xù)或斷續(xù)線但只要露出表面的，仍可以發(fā)現(xiàn)滲透檢測(cè)時(shí)呈連續(xù)或

16、斷續(xù)線條。條。 三、缺陷顯示的評(píng)定三、缺陷顯示的評(píng)定 1.缺陷顯示等級(jí)評(píng)定的一般原則缺陷顯示等級(jí)評(píng)定的一般原則 對(duì)認(rèn)定為缺陷的顯示，均應(yīng)進(jìn)行定位、定量及定性等對(duì)認(rèn)定為缺陷的顯示，均應(yīng)進(jìn)行定位、定量及定性等評(píng)定，然后再根據(jù)引用的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)文件，進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)，評(píng)定，然后再根據(jù)引用的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)文件，進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)，判定被檢工件合格與否。應(yīng)注意：判定被檢工件合格與否。應(yīng)注意： a.由于滲透劑的擴(kuò)展，滲透檢測(cè)缺陷跡痕顯示尺寸通常由于滲透劑的擴(kuò)展，滲透檢測(cè)缺陷跡痕顯示尺寸通常均遠(yuǎn)大于缺陷實(shí)際尺寸。均遠(yuǎn)大于缺陷實(shí)際尺寸。 b.顯像時(shí)間對(duì)缺陷評(píng)定的準(zhǔn)確性有明顯影響，當(dāng)顯像時(shí)顯像時(shí)間對(duì)缺陷評(píng)定的準(zhǔn)確性有明顯影響，

17、當(dāng)顯像時(shí)間太短時(shí)，缺陷顯示甚至不會(huì)出現(xiàn)。而在濕式顯像中，隨著間太短時(shí)，缺陷顯示甚至不會(huì)出現(xiàn)。而在濕式顯像中，隨著顯像時(shí)間的延長(zhǎng)，缺陷顯示呈不斷擴(kuò)散、放射狀；相鄰缺陷顯像時(shí)間的延長(zhǎng)，缺陷顯示呈不斷擴(kuò)散、放射狀；相鄰缺陷的顯示圖形，可能就像一個(gè)缺陷一樣。因此，隨著顯像時(shí)間的顯示圖形，可能就像一個(gè)缺陷一樣。因此，隨著顯像時(shí)間的延長(zhǎng)，不斷地觀察缺陷顯示的形貌變化，才能夠比較準(zhǔn)確的延長(zhǎng)，不斷地觀察缺陷顯示的形貌變化，才能夠比較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)缺陷大小和種類。因此，進(jìn)行缺陷顯示的分類和等級(jí)地評(píng)價(jià)缺陷大小和種類。因此，進(jìn)行缺陷顯示的分類和等級(jí)評(píng)定，按規(guī)定的滲透檢測(cè)顯像時(shí)間進(jìn)行觀察是十分必要的。評(píng)定，按規(guī)定的滲透檢

18、測(cè)顯像時(shí)間進(jìn)行觀察是十分必要的。 2.滲透檢測(cè)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)滲透檢測(cè)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 滲透檢測(cè)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的質(zhì)量等級(jí)分類，僅僅是針滲透檢測(cè)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的質(zhì)量等級(jí)分類，僅僅是針對(duì)工件表面上缺陷的形狀和尺寸進(jìn)行的，屬于質(zhì)量控制范疇。對(duì)工件表面上缺陷的形狀和尺寸進(jìn)行的，屬于質(zhì)量控制范疇。滲透檢測(cè)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，通常按以下方法制定：滲透檢測(cè)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，通常按以下方法制定： a.引用類似工件的現(xiàn)有質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)都是經(jīng)引用類似工件的現(xiàn)有質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)都是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際使用考核后，被證明是可靠的。過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際使用考核后，被證明是可靠的。 b.按一定的工藝試生產(chǎn)一批工件，進(jìn)行滲透檢測(cè)，對(duì)滲按一定的工藝試生產(chǎn)一批工件，進(jìn)行滲透檢測(cè)，對(duì)滲透檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在缺陷的工件進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，如強(qiáng)度試驗(yàn)、透檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在缺陷的工件進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，如強(qiáng)度試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果制定出合適的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。疲勞試驗(yàn)等，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果制定出合適的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 c.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或理論的應(yīng)力分析，制定出質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或理論的應(yīng)力分析，制定出質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；還可通過(guò)對(duì)存在典型類型缺陷的工件進(jìn)行模擬實(shí)際工況的試還可通過(guò)對(duì)存在典型類型缺