鋼結(jié)構(gòu)無損檢測-滲透檢測之檢測設(shè)備與器材（鋼結(jié)構(gòu)檢測）

無損檢測

黑光燈：黑光燈也稱水銀石英燈，是熒光檢測必備的照明裝置，由高壓水銀蒸氣弧光燈、紫外線濾光片(或稱黑光濾光片)和鎮(zhèn)流器組成。高壓水銀蒸氣弧光燈輸出的光譜范圍很寬，除黑光外，還輸出可見光和紅線。波長大于390nm以上的可見光會在工件上產(chǎn)生不良的襯底，使熒光顯示不清晰；波長在330nm以下的短波紫外線會傷害人的眼睛；熒光檢測中，需要的是波長為365m左右的黑光束來激發(fā)熒光，因此需要選擇合適的濾光片，濾去波長過短或過長的光線。目前生產(chǎn)的黑光燈大部分是將高壓水銀蒸氣弧光燈的外殼直接用深紫色耐熱玻璃制成，這種外殼可以起到濾光的作用(這種帶濾光片的燈泡也稱黑光燈泡)，因此使用時不用再單獨(dú)安裝濾光片。無損檢測

滲透檢測檢測設(shè)備與器材噴罐內(nèi)既有滲透檢測材料，同時也有按一定比例裝入的氣霧劑，常用的氣霧是乙烷、氟里昂等，因此，在使用噴罐時應(yīng)特別注意以下事項(xiàng):①因噴罐內(nèi)的壓力隨溫度的升高而增大，故噴罐不宜放在靠近火源、熱源處，以免罐內(nèi)壓力過高而引起爆炸；②使用時噴嘴應(yīng)與工件表面保持一定距離，因?yàn)闈B透檢測材料剛從噴嘴噴出時，由于氣流集中，滲透檢測材料還未從液滴狀形成霧狀，因此距離太近時，會使?jié)B透檢測材料施加不均勻；③遺棄空罐時，應(yīng)先破壞其密封性，方可遺棄。無損檢測

工作場所流動性不大，工件數(shù)量較多，要求布置流水檢測作業(yè)線時，可采用固定式滲透檢測裝置。固定式滲透檢測裝置一般采用水洗型或后乳化型滲透檢測方法，主要的裝置有預(yù)清洗裝置、滲透裝置、乳化裝置、顯像裝置、干燥裝置和裝處理裝置等。預(yù)清洗裝置比較簡單，常用的預(yù)清洗裝置有三氯乙烯蒸氣除油槽、堿性或酸性腐蝕槽、超聲波清洗裝置洗滌槽和噴槍等。需注意的是，很多預(yù)清洗裝置所使用的液體(或液體蒸發(fā)而成的氣體)對人體是有害的，因此在操作時要特別注意安溶全，操作現(xiàn)場嚴(yán)禁煙火，防止事故。無損檢測

滲透裝置主要包括滲透液槽、滴落架、工件筐、毛刷、噴槍等。乳化裝置與滲透裝置相似，不同之處是需安裝攪拌器，以對乳化劑進(jìn)行攪拌。攪拌器可采用泵或槳式攪拌器，但最好采用槳式攪拌器。通常不采用壓縮空氣攪拌，因?yàn)閴嚎s空氣攪拌會伴隨產(chǎn)生大量的乳化劑泡沫。常用的水洗裝置有攪拌水槽、噴洗槽和槍等。手工噴洗時用噴槍將水噴至工件上，但一般情況下是將工件置于糟內(nèi)清洗，糟底裝有格柵支撐工件，用擋板擋住水的飛濺。最常用的干燥設(shè)施是熱空氣循環(huán)干燥器，由加熱器、循環(huán)風(fēng)扇、恒溫控制系統(tǒng)組成，干燥箱溫度通常不超過70℃。顯像裝置的主要作用是將缺陷信息顯示出來。按照顯像原理，顯像裝置可分為濕式顯像裝置和干式顯像裝置兩大類。濕式顯像裝置的結(jié)構(gòu)與滲透液槽相似，由槽體和滴落架組成，顯像槽中安裝漿式攪拌器，以進(jìn)行不定期的攪拌，有的裝置還裝有加熱器和恒溫控制器。干式顯像裝置則主要由噴粉柜和噴粉槽等組成。無損檢測

采用熒光法檢測時，必須有暗室，室內(nèi)應(yīng)裝有標(biāo)準(zhǔn)的黑光源，還應(yīng)備有便攜式黑光燈，以便于檢查工件的深孔位置。暗室還應(yīng)配備白光照明裝置，作為一般照明和白光下評定缺陷用。無損檢測

無損檢測

黑光輻照度檢測儀和照度計(jì)：熒光滲透檢測時要用到黑光輻照度檢測儀和照度計(jì)，黑光輻照度檢測儀檢測時有兩種形式，一種是直接測量法，一種是間接測量法。直接測量法是使黑光燈直接輻射到距黑光燈一定距離處的光敏電池上，測得黑光輻射照度值，以μW/cm2來表示。無損檢測

滲透檢測檢測設(shè)備與器材間接測量法是使黑光輻射到一塊熒光板上(熒光板是將熒光粉沾附在一塊薄板上，表面再涂一層透明的聚酯薄膜制成的)，激發(fā)熒光板發(fā)出熒光，黃綠色的熒光再照射到光電池上，使照度計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，指示出照度值，以勒克斯為刻度。照度計(jì)一般和黑光輻照度檢測儀配合使用，主要用于測量黑光輻照度，此外也可以用來比較熒光液的亮度以及測量被檢工件表面的可見光照度。無損檢測

無損檢測

檢測裝置：對現(xiàn)場檢測和大工件的局部檢測，采用便攜式滲透檢測設(shè)備非常方便。便式滲透檢測裝置也稱便攜式壓力噴罐裝置，由滲透液噴罐、清洗劑噴罐、顯像劑噴罐、毛刷、金屬刷等組成。如是熒光法檢測，應(yīng)采用黑光燈；如是著色法檢測，應(yīng)采用照明燈。無損檢測

滲透檢測檢測設(shè)備與器材噴罐內(nèi)既有滲透檢測材料，同時也有按一定比例裝入的氣霧劑，常用的氣霧是乙烷、氟里昂等，因此，在使用噴罐時應(yīng)特別注意以下事項(xiàng):①因噴罐內(nèi)的壓力隨溫度的升高而增大，故噴罐不宜放在靠近火源、熱源處，以免罐內(nèi)壓力過高而引起爆炸；②使用時噴嘴應(yīng)與工件表面保持一定距離，因?yàn)闈B透檢測材料剛從噴嘴噴出時，由于氣流集中，滲透檢測材料還未從液滴狀形成霧狀，因此距離太近時，會使?jié)B透檢測材料施加不均勻；③遺棄空罐時，應(yīng)先破壞其密封性，方可遺棄。無損檢測

工作場所流動性不大，工件數(shù)量較多，要求布置流水檢測作業(yè)線時，可采用固定式滲透檢測裝置。固定式滲透檢測裝置一般采用水洗型或后乳化型滲透檢測方法，主要的裝置有預(yù)清洗裝置、滲透裝置、乳化裝置、顯像裝置、干燥裝置和裝處理裝置等。預(yù)清洗裝置比較簡單，常用的預(yù)清洗裝置有三氯乙烯蒸氣除油槽、堿性或酸性腐蝕槽、超聲波清洗裝置洗滌槽和噴槍等。需注意的是，很多預(yù)清洗裝置所使用的液體(或液體蒸發(fā)而成的氣體)對人體是有害的，因此在操作時要特別注意安溶全，操作現(xiàn)場嚴(yán)禁煙火，防止事故。無損檢測

滲透裝置主要包括滲透液槽、滴落架、工件筐、毛刷、噴槍等。乳化裝置與滲透裝置相似，不同之處是需安裝攪拌器，以對乳化劑進(jìn)行攪拌。攪拌器可采用泵或槳式攪拌器，但最好采用槳式攪拌器。通常不采用壓縮空氣攪拌，因?yàn)閴嚎s空氣攪拌會伴隨產(chǎn)生大量的乳化劑泡沫。常用的水洗裝置有攪拌水槽、噴洗槽和槍等。手工噴洗時用噴槍將水噴至工件上，但一般情況下是將工件置于糟內(nèi)清洗，糟底裝有格柵支撐工件，用擋板擋住水的飛濺。最常用的干燥設(shè)施是熱空氣循環(huán)干燥器，由加熱器、循環(huán)風(fēng)扇、恒溫控制系統(tǒng)組成，干燥箱溫度通常不超過70℃。顯像裝置的主要作用是將缺陷信息顯示出來。按照顯像原理，顯像裝置可分為濕式顯像裝置和干式顯像裝置兩大類。濕式顯像裝置的結(jié)構(gòu)與滲透液槽相似，由槽體和滴落架組成，顯像槽中安裝漿式攪拌器，以進(jìn)行不定期的攪拌，有的裝置還裝有加熱器和恒溫控制器。干式顯像裝置則主要由噴粉柜和噴粉槽等組成。無損檢測

采用熒光法檢測時，必須有暗室，室內(nèi)應(yīng)裝有標(biāo)準(zhǔn)的黑光源，還應(yīng)備有便攜式黑光燈，以便于檢查工件的深孔位置。暗室還應(yīng)配備白光照明裝置，作為一般照明和白光下評定缺陷用。無損檢測

無損檢測

去除劑：滲透檢測中，用來除去被檢件表面多余滲透液的溶劑稱為去除劑。無損檢測

滲透檢測檢測設(shè)備與器材

無損檢測

滲透液：滲透液是一種具有很強(qiáng)滲透能力的溶液，并目含有著色染料熒光染料。它能滲入表面開口的缺陷并被顯像劑吸附出來，從而顯示缺陷的痕跡。滲透液是滲透檢測中最關(guān)鍵的材料，直接影響滲透檢測的靈敏度。滲透液分為熒光滲透液和著色滲透液兩類，每類又可分為水洗型、后乳化型和溶劑去除型，此外，還有一些特殊用途的滲透液。無損檢測

滲透檢測檢測設(shè)備與器材理想的滲透液應(yīng)具備下列性能：①滲透能力強(qiáng)，能容易地滲人到工件表面的細(xì)微缺陷中去；②具有較好的截留性能，卻能較好地停留在缺陷中，即使是在淺而寬的開口缺陷中的滲透液也不易被清洗出來；③不易揮發(fā)，不會很快地干在工件表面上；④容易從被覆蓋過的工件表面清除掉；⑤穩(wěn)定性能好，在熱和光等作用下，仍能保持穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能，不易受酸和堿的影響，不易分解，不混濁、不沉淀：⑥有良好的潤濕顯像劑的能力，容易從缺陷中吸附到顯像劑表面層而被顯示出來；無損檢測

⑦擴(kuò)展成薄膜時，熒光滲透液需要仍然保持足夠的熒光亮度；對著色滲透液，應(yīng)仍保持有鮮艷的顏色；⑧閃點(diǎn)高，不易著火；⑨無毒，對人體無害，不污染環(huán)境；⑩有較好的化學(xué)惰性，對工件或盛裝的容器無腐蝕作；⑾價格合理。一種滲透液不可能全面達(dá)到理想的程度，只有盡可能接近理想水平。實(shí)際上每種滲透液的配制都采取折衷或“取舍”的辦法，即突出其中某一項(xiàng)或某幾項(xiàng)性能指標(biāo)，例如，水洗型滲透液突出“易于從工件表面去除多余滲透液”的性能，而后乳化型滲透液則突出了“能保留在淺而寬的缺陷中”的性能。無損檢測

滲透液的種類有：①著色滲透液：所含的染料是著色染料，常見的著色液分為水洗型、后乳化型和溶劑去除型三種；②熒光滲透液的染料是熒光染料，檢測是在黑光燈下觀察。常用的熒光滲透液有水洗型、后乳化型和溶劑去除型三種；③其它滲透液：包括著色熒光滲透液、化學(xué)反應(yīng)型滲透液、高溫下使用的滲透液等。無損檢測

無損檢測

試塊：試塊是用于衡量滲透檢測靈敏度的器材，是帶有人工缺陷或自然缺陷的試件，也稱靈敏試塊。滲透檢測靈敏度是指在工件或試塊表面發(fā)現(xiàn)微細(xì)裂紋的能力。在滲透檢測中，試塊主要有以下作用：①靈敏度試驗(yàn)。用于評價所使用的滲透檢測系統(tǒng)和工藝的靈敏度及其滲透液的等級；②工藝性試驗(yàn)。用以確定滲透檢測的工藝參數(shù)，如滲透時間和溫度乳化時間和溫度、干燥時間和溫度等；③滲透檢測系統(tǒng)的比較試驗(yàn)。在給定的檢測條件下，通過使用不同類型的檢測材料和工藝的比較，確定不同滲透檢測系統(tǒng)的相對優(yōu)劣。無損檢測

滲透檢測檢測設(shè)備與器材需要說明的是，并非所有的試塊都具有上述所有的功能，試塊不同，其作用也不同。滲透檢測中，常用的試塊有鋁合金淬火裂紋試塊、不銹鋼鍍鉻裂紋試塊、銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊、自然缺陷試塊、吹砂鋼試塊、組合試塊、陶器試塊等，其中鋁合金淬火裂紋試塊、不銹鋼鍍鉻裂紋試塊、黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊又分別稱為A型、B型，C型試塊，是最常用的試塊。鋁合金淬火裂紋試塊也稱A型試塊，其推薦的形狀和尺寸如圖所示。無損檢測

無損檢測

鋁合金淬火裂紋試塊示意圖鋁合金淬火裂紋試塊的制作過程為：從8mm-10mm厚的鋁合金板材(材料為2A12)上截取一塊50mm×80mm的試塊毛坯磨光(粗糙度Ra值小于6.3μm)，使80mm長度方向沿著板材的軋制方向。把試塊放在支架上，用氣體燈或噴燈在試塊下方正中央加熱至510℃~530℃，保溫約4min，然后在水中急冷淬火，使試塊中部產(chǎn)生寬度和深度不同的淬火裂放紋。最后，沿80mm長度方向的中心位置開一個2mm×1.5mm的矩形槽，再用硬刷子清理表面，并用溶劑清洗即可。無損檢測

鋁合金試塊上的矩形刻槽把檢測面一分為二，便于在互不污染的情況下進(jìn)行對比試驗(yàn)?？稍谕に嚄l件下，比較兩種不同的滲透檢測系統(tǒng)的靈敏度。也可使用同一組滲透檢測材料，在不同的工藝條件下進(jìn)行工藝靈敏度試驗(yàn)。無損檢測

鋁合金淬火裂紋試塊的優(yōu)點(diǎn)是制作簡單，在同一試塊上可提供各種尺寸的裂紋，且形狀類似于自然裂紋。其主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生的裂紋尺寸不能控制，而且裂紋的尺寸較大，不適于滲透檢測材料的靈敏度鑒別；多次使用后的重現(xiàn)性也較差。試塊使用后應(yīng)及時清洗，清洗時先將試塊表面用丙醒丙酮清洗干凈，用水煮沸半小時，清除缺陷內(nèi)殘留的滲透液，然后在110°℃下干燥15min，使裂紋中的水分蒸發(fā)干凈，然后浸泡在50%甲苯和50%三氯乙烯混合液中，備下次使用；也可將表面清洗干凈的試塊放在丙酮中浸泡24h以上，干燥后放在干燥器中保存?zhèn)溆谩２讳P鋼鍍鉻裂紋試塊又稱B型試塊，其示意圖見圖。無損檢測

無損檢測

不銹鋼鍍鉻裂紋試塊示意圖不銹鋼鍍鉻裂紋試塊由單面鍍鉻的不銹鋼(可采用ICrl8Ni9T)制成，推薦尺寸100mmx25mmx4mm。制作時，先將不銹鋼板的單面磨光后鍍鉻，鉻層厚度約25μm，然后進(jìn)行退火，以清除電鍍層的應(yīng)力。之后在試塊的另一面用直徑米為10mm的鋼球在布氏硬度機(jī)上分別以750g、1000g、1250g的載荷打三點(diǎn)硬度，這樣，鍍層上會形成如圖所示的三處輻射狀裂紋。無損檢測

不銹鋼鍍鉻裂紋試塊主要用于校驗(yàn)操作方法與工藝系統(tǒng)的靈敏度。它不像A型試塊那樣可分成兩半進(jìn)行比較試驗(yàn)，只能與標(biāo)準(zhǔn)工藝的照片或塑件復(fù)制品對照使用。使用時，在B型試塊上按預(yù)先規(guī)定的工藝程序進(jìn)行滲透檢測，再把實(shí)際的顯示圖像與標(biāo)準(zhǔn)工藝圖像的復(fù)制品或照片進(jìn)行比較，從而評定操作方法正確與否，或者確定工藝系統(tǒng)的靈敏度。無損檢測

不銹鋼鍍鉻裂紋試塊制作工藝簡單，重復(fù)性好，使用方使，其裂紋深度尺寸可控(由鍍鉻層厚度控制)，而且同一試塊上可以其有不同尺寸的裂紋。但由于檢測面沒有分開，因此不便于比較不同滲透檢測材料或不同工藝方法靈敏度的優(yōu)劣。不銹鋼鍍鉻裂紋試塊的清洗和保存方法和A型試塊相同。黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊又稱C型試塊，其形狀如圖，推薦尺寸為100mmx70mmx4mm。無損檢測

黃銅板鍍鎳鉻層裂紋試塊的制作過程為：在4mm厚的黃銅板上截取100mmn×70mm的試塊毛坯磨光，先鍍鎳，再鍍鉻然后在懸臂靠模上反復(fù)進(jìn)行彎曲，使之形成幾乎平行分布的疲勞裂紋，最后在直于裂紋的方向上開一切槽，使其分成兩半，見圖。靠模有圓柱面模和非圓柱面模兩種，在圓柱面模上進(jìn)行彎曲，可得到等距離分布且開口寬度相同的裂紋，如圖(a)、(b)所示；在非圓柱面模具(如懸臂模)上進(jìn)行彎曲，則裂紋從固定點(diǎn)向外由密到疏排列且開口寬度由大到小，如圖(c)、(d)所示。裂紋深度由鍍鉻層的厚度控制，寬度可根據(jù)彎曲和校直時試塊的變形程度來控制。無損檢測

無損檢測

（a）圓柱面夾具（b）等距離分布裂紋（c）非圓柱面夾具（d）由密到疏排列的裂紋黃銅板鍍鉻層裂紋及彎曲夾具示意圖根據(jù)不同的電鍍工藝，在黃銅板鍍鉻鎳層裂紋試塊上可得到如下的裂紋尺寸：①寬度約2μm、深度約50μm的粗裂紋；②寬度約2μm、深度約30μm的中等裂紋；③寬度約1μm、深度約10μm~20μ