溫海軍 姚榮茂 陳炳耀

摘 要：談起著色探傷劑，從事機械制造行業(yè)的人接觸比較多，它就是一種表面檢測，一種無損的檢測方法，為什么加個“探”字，就是我們探測過程中用肉眼是很難辨認出金屬表面上的裂紋以及表面是否超成損傷，舉個例子，不銹鋼表面如果有氣孔、分層、疏松、裂紋、焊接不良等缺陷常用到這種檢測方法，這種檢測方法也叫PT檢測。因此著色探傷劑適用于檢查一些致密性金屬材料與非金屬性材料（包含玻璃、陶瓷、氟塑料）一些表面開口性的缺陷。

關(guān)鍵詞：金屬表面；無損檢測；滲漏透；非金屬

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.028

1 著色探傷劑的基本原理

在金屬表面或者非金屬表面涂上著色劑，著色劑慢慢滲入受損部位。通過放置一段時間后再對著色部位進行沖洗干凈，然后在清洗的部位再涂上顯影劑，這樣就可以看出損傷的位置有著色劑滲入里面且非常清晰。

主要原理是通過毛細現(xiàn)象慢慢地滲入缺陷中，然后通過清晰劑把表面滲透液清除，清除不掉就是滲透液的殘留，最后利用顯像劑來吸附出缺陷中的殘留，利用滲透液來檢驗缺陷的最終目的，以下是探傷劑的操作步驟：

2 滲透探傷的分類

2.1 染料的分類

根據(jù)染料的分類可分為熒光法、熒光著色法，根據(jù)去除類型也可以分為三類：水洗型、后乳化型、溶劑去除型。顯象種類也分兩種：干式顯象劑、濕式顯象劑；濕式顯象劑又分為好幾處種：水溶式、水懸式、溶劑懸浮式、塑料薄膜式。

2.2 各種滲透探傷方法的優(yōu)缺點

在用著色法進行探傷時環(huán)境只要在白光或者日光下進行就可以，也就是說有時可無電源照樣可以進行工作，而熒光法則不同需要找到一個比較暗的地方進行操作，或者利用黑光燈，所以必須通過電源的供應(yīng)。水洗型滲透適用于對表面粗糙程度比較高的零部件，操作簡單且成本低，適合批量型零部件的滲透檢測。然而水基類的滲透就要防止與帶有油類的零部件進行檢測，特別是液氧容器。后乳化型適用于表面很光滑、干凈、靈敏度高的的零部件，像發(fā)動機渦輪片，渦輪盤就此類部件，最高的一種滲透方法就是將乳化型熒光法配合速干式，以上幾種滲漏檢查方法可以說溶劑去除型著色法用的最廣泛，可以利用使用噴罐式進行操作，簡單易操作，在大型零部件上做局部檢測很普遍。

3 滲透液的性能

3.1 滲透液的物理性能

滲透液主要物理性能指標(biāo)有：粘度指標(biāo)、表面張力和接觸角、密度、揮發(fā)性、閃點和燃點、電導(dǎo)性這些常用指標(biāo)。這里重點講一下閃點：當(dāng)可燃性液體在溫度上升到一定階段時，液面上會揮發(fā)了大量的可燃性氣體，因可燃性氣體與空氣接觸混合后，如果遇到火焰容易產(chǎn)生爆炸閃光一現(xiàn)象，出現(xiàn)閃光現(xiàn)象的那一刻，液體的最低溫度稱之為閃點。而燃點，是指液體加熱到一定程度與火焰接觸后點燃可持續(xù)燃燒時的最低溫度。注：同一液體，燃點是高于閃點的，這也說明了一點，閃點低時燃點也低，著火的危險很高。

3.2 滲透液的化學(xué)性能

3.2.1 化學(xué)惰性

要檢查金屬表面，當(dāng)然滲透液對被檢部件是不可以有腐蝕的，呈化學(xué)惰性最好。注：特別要注意的是水洗型滲透液會對鋁鎂合金產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，因為此類滲透液含有乳化劑，他的酸值呈若堿性。在高溫下，滲透液中的硫、鈉等元素會與鎳基合金零部件產(chǎn)生熱腐蝕反應(yīng)，另外滲透液中的鹵元素也會與鈦合金及奧氏體不銹鋼起化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)在應(yīng)力的作用產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。

3.2.2 滲透液的含水量和容水量

滲透液的含水量是有一定的要求的，當(dāng)滲透液中含水量如果超過一定的極限，滲透液就會出現(xiàn)分離現(xiàn)象，也會出現(xiàn)混濁、凝膠、靈敏度下降等現(xiàn)象，此種極限現(xiàn)象又稱之為滲透液的容水量。所以滲透液的含水可以說越小越好，如滲透液的水量指標(biāo)很高，它的抗水污能力就越強。

3.3 滲透液的綜合性能

滲透液具備滲透力強，能夠很快滲入零部件表面的缺陷中，由于熒光液有特有的熒光效果，使他具備鮮艷的色澤。清洗性也要好，使得零部件表面清洗容易，潤濕顯象劑性能也要好，可以很自然地用肉眼看出缺陷中被吸到表面，使缺陷更明顯突顯出來。當(dāng)然了，滲透液是不可以有腐蝕的，所以滲透液是無腐蝕的，不會造成零部件以及設(shè)備的腐蝕性。在穩(wěn)定方面，由于在外界光與熱的作用，仍然可以保持材料本身的成份與熒光亮度，色澤保持也是持久性，最好毒性小或者沒有毒。其它性能方面的要求，檢查鈦合金和奧氏這樣的不銹鋼材料，滲透液低氟低氯，檢查鎳合金材料，必須滲透液低于硫，檢查與氧、液氧接觸這樣的工件時，氧不可以與滲透液起發(fā)現(xiàn)反應(yīng)。

綜合上述的物理指標(biāo)與化學(xué)指標(biāo)，不同的的滲透液，他所具有的性能指標(biāo)是不一樣的，發(fā)揮出來的效果也是不一樣的，各有所長，也不可以用某一項指標(biāo)來評判它的滲透液的優(yōu)劣情況。

4 滲透探傷中的毛細現(xiàn)象

4.1 滲透與毛細作用

滲透液在滲透過程對受檢表面開口缺陷的滲透是什么起作用呢？其實是液體的毛細起作用。舉個例子，零部件點狀缺陷，滲透液好比就像毛細管內(nèi)的毛細作用，再例如表面條狀（裂紋）的滲透就好比滲透液在間距很小的兩平行板間的毛細作用。

4.2 顯象與毛細作用

毛細的另一個用就是顯象，滲透液從缺陷中回滲到顯象劑中形成缺陷顯示，這種顯象過程就是毛細起的作用。顯象有兩大基本功能，第一處回滲到部件表面，第二種就是模向擴展，放大缺陷顯示。

5 吸附現(xiàn)象

5.1 吸附現(xiàn)象

吸附現(xiàn)象的表現(xiàn)在于各種界面上，液體與固體之的接觸，氣本與固體，這些吸附到表面的成份聚集就是吸附，能起到吸附作用我們稱之為吸附劑，就如果我們探傷劑里的顯象劑粉末、活性碳、硅膠等，部件表面吸呼出來的液體或者氣體我們也稱之為吸附質(zhì)，拿顯象過程中，顯象劑粉末起吸附作用就是吸附劑，吸附回滲的滲透液就是吸附質(zhì)。怎樣來衡量吸附能力呢？從看吸附量來判定，通俗地講就是單位表面積上所吸附的質(zhì)量。由此可知，吸附量數(shù)值越大，吸附劑吸附能力就會越強，反之就越差。

6 滲透探傷中的吸附現(xiàn)象

剛才講了顯象劑粉末是吸附劑，回滲出來的滲透液是吸附質(zhì)，然而顯象劑粉末如果越細，比表面越大，吸附量就會越多，這時缺陷就會越清晰，吸附屬于放熱現(xiàn)象，顯象劑在常溫下容易揮發(fā)出溶劑，溶劑在顯象表面揮發(fā)，吸收大量的熱量，加快了顯象劑粉末對回滲中的滲透液的吸附，吸附現(xiàn)象就隨之加快，從而提高了顯象靈敏度。

自乳化滲透法與后乳化滲透法后，人們現(xiàn)在把表面活性劑當(dāng)作乳化劑使用，吸附在滲透液水界面，降低了界面張力，有利于零件表面的多余的滲透液可以順利地乳化清洗掉，要稱為表面活性劑的“兩親”性質(zhì)。

7 滲透檢測方法的選用

選擇滲透探方法，首先要對被檢部件進行了解，缺陷是屬于哪一種類型、靈敏度的要求，另外還要被測檢測部件是批量還是小量，需要在什么樣的環(huán)境下進行。比如：細小，寬而淺的裂紋、表面光潔的部件可選乳化型熒光或著色法這兩種。乳化型熒光與溶劑除型熒光法可用在疲勞裂紋、磨削裂紋、微小裂紋這些檢測上，通常小零件用水洗型熒光法，大零件局部可以用著色法或者溶劑去除型熒光。如在檢驗場所沒有電源可采用著色法。

8 結(jié)論

根據(jù)以上介紹，相信大家對著色探傷劑有了一個初步的了解，他的原理也是非常簡單，整個探傷過程也不復(fù)雜，它的施工工藝從原理上也可大致分為六大基本步聚：表面的準(zhǔn)備與清洗、其二是滲透、再去除、干燥一段時間后、顯象、最后就觀察檢驗，具體每一階段的施工工藝在這里就不做詳細介紹，這里只做初步的講解，希望對大家在對著色探傷劑的進一步研究起到幫助。

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作者簡價：溫海軍（1981-），男，江西贛州人，品質(zhì)經(jīng)理，研究方向：化工、品質(zhì)管理。