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1、5.1 概概 述述 渗渗透透检检测测的的广广泛泛应应用用可可以以追追溯溯到到20世世纪纪40年年代代，随随着着机机械械工工业业，尤尤其其是是航航空空、宇宇航航、造造船船等等工工业业的的发发展展，铝铝合合金金、镁镁合合金金、钛钛合合金金、高高温温合合金金、玻玻璃璃钢钢、塑塑料料工工业业等等非非磁磁性性材材料料的的应应用用越越来来越越广广泛泛，使使得得渗渗透透检检测测在在无无损损检检测测应应用用中中的的比比例例大大提高，应用更加广泛。大大提高，应用更加广泛。 渗渗透透检检测测就就是是把把被被检检测测的的结结构构件件表表面面处处理理干干净净后后，使使渗渗透透液液与与受受检检表表面面接接触触，由由于于
2、毛毛细细作作用用，渗渗透透液液将将渗渗透透到到表表面面开开口口的的细细小小缺缺陷陷中中去去。然然后后去去除除零零件件表表面面残残存存的的渗渗透透液液，再再用用显显像像剂剂吸吸出出已已渗渗透透到到缺缺陷陷中中去去的的渗渗透透液液，从从而而在在零零件件表表面面显显出出损损伤伤或缺陷的图像。或缺陷的图像。 渗透检测又叫渗透探伤，是一种检测材料（或零件）表面渗透检测又叫渗透探伤，是一种检测材料（或零件）表面和近表面开口缺陷的方法。和近表面开口缺陷的方法。它几乎不受材料的限制，也不受零件的形状、大小、组织它几乎不受材料的限制，也不受零件的形状、大小、组织结构、化学成分和缺陷方位的限制，可广泛用于锻件、铸
3、结构、化学成分和缺陷方位的限制，可广泛用于锻件、铸件、焊接件、各种机加工零件及陶瓷、玻璃、塑料、粉末件、焊接件、各种机加工零件及陶瓷、玻璃、塑料、粉末冶金等零件的表面质量检验。冶金等零件的表面质量检验。渗透检测不需要特别复杂的设备，操作简单，缺陷显示直渗透检测不需要特别复杂的设备，操作简单，缺陷显示直观，检测灵敏度高，检测费用低，对复杂零件可一次检测观，检测灵敏度高，检测费用低，对复杂零件可一次检测出各个方向的缺陷。出各个方向的缺陷。但是渗透检测不适用于多孔材料的检测，探伤结构受表面但是渗透检测不适用于多孔材料的检测，探伤结构受表面光洁度的影响，同时也受检测人员技术水平的影响，它只光洁度的影响
4、，同时也受检测人员技术水平的影响，它只能检测表面开口缺陷，对内部缺陷无能为力。能检测表面开口缺陷，对内部缺陷无能为力。渗透检测技术渗透检测技术5.1.1 渗透检测的基本原理渗透检测的基本原理 渗渗透透检检测测的的基基本本原原理理是是依依据据液液体体的的某某些些特特性性为为基基础础，可可从从四个方面加以叙述。四个方面加以叙述。1、渗透、渗透 将将工工件件浸浸渍渍在在渗渗透透液液中中（或或采采用用喷喷涂涂、毛毛刷刷将将渗渗透透液液均均匀匀的的涂涂抹抹于于工工件件表表面面），如如工工件件表表面面存存在在开开口口状状缺缺陷陷，渗渗透透液就会沿缺陷边壁逐渐浸润而渗入缺陷内部，如图所示。液就会沿缺陷边壁逐
5、渐浸润而渗入缺陷内部，如图所示。 2、清洗、清洗 渗渗透透液液充充分分渗渗入入缺缺陷陷内内以以后后，用用水水或或溶溶剂剂将将工工件件表表面面多余的渗透液清洗干净，如图所示。多余的渗透液清洗干净，如图所示。 3、显像、显像 将将显显像像剂剂（氧氧化化镁镁、二二氧氧化化硅硅）配配制制成成显显像像液液并并均均匀匀地地涂涂覆覆在在工工件件表表面面，形形成成显显像像膜膜，残残留留在在缺缺陷陷内内的的渗渗透透液液通通过过毛毛细细现现象象的的作作用用被被显显像像剂剂吸吸附附，在在工工件件表表面面显显示示放放大大的的缺缺陷陷痕迹，如图所示。痕迹，如图所示。 4、观察、观察 在在自自然然光光下下（着着色色渗渗透
6、透法法）或或在在紫紫外外线线灯灯照照射射下下（荧荧光渗透法），检验人员用目视法进行观察，如图所示。光渗透法），检验人员用目视法进行观察，如图所示。 在自然光下（着色渗透法），用目视法观察缺陷在自然光下（着色渗透法），用目视法观察缺陷5.1.2 渗透检测的特点及适用范围渗透检测的特点及适用范围1、渗透检测的特点、渗透检测的特点 液液体体渗渗透透检检测测是是一一种种最最古古老老的的探探伤伤技技术术。它它可可以以检检查查金金属属和和非非金金属属材材料料表表面面开开口口状状的的缺缺陷陷。与与其其他他无无损损检检测测方方法法相相比比，具具有有检检测测原原理理简简单单、操操作作容容易易、方方法法灵灵活活、
7、适适应应性性强强的的特特点点，可可以以检检查查各各种种材材料料，且且不不受受工工件件几几何何形形状状、尺尺寸寸大大小小的的影影响响，对对于于小小零零件件可可以以采采用用浸浸液液法法，对对大大零零件件可可采采用用刷刷涂涂或或喷喷涂涂法法，可可检检查查任任何何方方向向的的缺缺陷陷。基基于于这这些些优优点点，其其应应用用极极为广泛。为广泛。2.1 扩晶扩晶也称为绷片，是利用白膜或蓝膜在扩晶时产生的张力带动间隙较小的芯片运动，将原本紧密排列在一起的芯片分开，使得芯片和芯片之间的距离变大，适合刺晶操作。扩晶需要用到的材料为：芯片、翻晶膜。需要用到的工具设备为：显微镜、扩晶机、扩晶环、挑晶笔、镊子、剪刀、
8、手指套、防静电手环、离子吹风机。2.1.1 扩晶用物料芯片LED芯片也称为LED发光芯片，是LED灯的核心组件，它主要由砷（AS）、铝（AL）、镓（Ga）、铟（IN）、磷（P）、氮（N）、锶（Si）这几种元素中的若干种组成。其主要功能是：把电能转化为光能。1. 1. 常见芯片的种类常见芯片的种类根据用途分根据颜色分根据形状分根据大小分2. 芯片的结构芯片的结构3. 常用芯片简图常用芯片简图 4. 芯片的衬底材料一般LED芯片的衬底有三种材料：蓝宝石（Al2O3）、硅（Si）、碳化硅（SiC）。三种衬底材料的综合性能三种衬底材料的综合性能5. 芯片的标签与检验 芯片主要用显微镜检查，查看材料表面
9、是否有机械损伤及麻点麻坑，芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求，电极图案是否完整。 6. 芯片的存储与包装用于封装的芯片尺寸较小，容易受到外界灰尘、震动、静电等损伤，过高的温度和过大的湿度都会使得金属合金材料制成的金属电极氧化、脏污、破裂、受损，因此芯片对其保存环境也很挑剔，不仅对温度有要求，对湿度也有要求。如果没有干燥箱，芯片应该尽量存放在通风干燥的地方，以保证芯片本身的性质尽量少受到外界环境的影响。 芯片的包装芯片的包装 液液体体渗渗透透检检测测又又分分着着色色法法和和荧荧光光法法，就就其其原原理理是是相相同同的的，都都是是基基于于液液体体的的某某些些物物理理特特性性，只只是是观观察察缺缺陷
10、陷的的形形式式不不同同。着着色色法法是是在在可可见见光光下下观观察察缺缺陷陷，而荧光法是在紫外线灯的照射下观察缺陷。而荧光法是在紫外线灯的照射下观察缺陷。 液液体体渗渗透透检检测测对对表表面面裂裂纹纹有有很很高高的的检检测测灵灵敏敏度度（已已能能达达到到检检测测开开口口宽宽度度达达0.5mm的的裂裂缝缝）。其其缺缺点点是是操操作作工工艺艺程程序序要要求求严严格格、繁繁琐琐、不不能能发发现现非非开开口表面的皮下和内部缺陷、检验缺陷的重复性较差。口表面的皮下和内部缺陷、检验缺陷的重复性较差。 2、渗透检测的适用范围、渗透检测的适用范围 在在工工业业生生产产中中，液液体体渗渗透透检检测测用用于于工工
11、艺艺条条件件试试验验、成成品品质质量量检检验验和和设设备备检检修修过过程程中中的的局局部部检检查查等等。它它可可以以用用来来检检验验非非多多孔孔性性的的黑黑色色和和有有色色金金属属材材料料以以及及非金属材料，能显示的各种缺陷如下：非金属材料，能显示的各种缺陷如下：（1）铸件表面的裂纹、缩孔、疏松、冷隔和气孔；）铸件表面的裂纹、缩孔、疏松、冷隔和气孔； (2）锻件、轧制件和冲压件表面的裂纹、分层和折）锻件、轧制件和冲压件表面的裂纹、分层和折 叠等；叠等；（3）焊接件表面的裂纹、熔合不良、气孔等；）焊接件表面的裂纹、熔合不良、气孔等；（4）金属材料的磨削裂纹、疲劳裂纹、应力腐蚀裂）金属材料的磨削裂
12、纹、疲劳裂纹、应力腐蚀裂 纹、热处理淬火裂纹等；纹、热处理淬火裂纹等； （5）酚醛塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料和器）酚醛塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料和器 件的表面裂纹等缺陷；件的表面裂纹等缺陷； （6）各种金属、非金属容器泄漏的检查；）各种金属、非金属容器泄漏的检查； （7）在役设备检修时的局部检查。）在役设备检修时的局部检查。 液液体体渗渗透透不不适适用用于于检检查查多多孔孔性性材材料料或或多多孔孔性性表面缺陷，表面缺陷，因为缺陷显示的图像难以判断。因为缺陷显示的图像难以判断。 5.2 渗透检测的物理基础渗透检测的物理基础5.2.1 物质的分子运动物质的分子运动 物质的分子运动在现代物理学中
13、，通常用分物质的分子运动在现代物理学中，通常用分子之间的力和分子所具有的能量来解释和说明物子之间的力和分子所具有的能量来解释和说明物质的性质。物质分子的化学特性与它们的成分有质的性质。物质分子的化学特性与它们的成分有关，关，而它们的物理特性与分子间作用力的大小、而它们的物理特性与分子间作用力的大小、分子间的距离大小有关。分子间的距离大小有关。按照分子间作用力和距按照分子间作用力和距离的大小的关系，物质可分成固体、液体和气体离的大小的关系，物质可分成固体、液体和气体三大类。在固体中分子排列紧密，液体中分子排三大类。在固体中分子排列紧密，液体中分子排列居中，气体中分子排列最松。列居中，气体中分子排
14、列最松。所以气体的活动所以气体的活动性最大，液体居中，固体最小。性最大，液体居中，固体最小。 物质的分子是在不断运动的。分子的平均动能取物质的分子是在不断运动的。分子的平均动能取决于物质的温度，温度升高其平均动能增加，其活动决于物质的温度，温度升高其平均动能增加，其活动性也随之增加。对于不起化学反应的分子来说，分子性也随之增加。对于不起化学反应的分子来说，分子的动能同样遵守能量守恒定律。在不引起产生新物质的动能同样遵守能量守恒定律。在不引起产生新物质的分子碰撞中，能量完全守恒的碰撞称为弹性碰撞。的分子碰撞中，能量完全守恒的碰撞称为弹性碰撞。在碰撞时，固体中的分子仅仅在平衡位置附近振动，在碰撞时
15、，固体中的分子仅仅在平衡位置附近振动，而在液体和气体中由于分子具有较大的动能，又因分而在液体和气体中由于分子具有较大的动能，又因分子之间的距离较大，分子间的吸引力小，所以分子的子之间的距离较大，分子间的吸引力小，所以分子的运动足以克服分子间的吸引力，分子就会产生自由振运动足以克服分子间的吸引力，分子就会产生自由振动。这就形成了液体和气体分子的扩散。动。这就形成了液体和气体分子的扩散。 5.2.2 液体的表面张力液体的表面张力 液液体体中中分分子子之之间间是是相相互互吸吸引引的的，但但液液面面的的分分子子与与液液体体内内部部的的分分子子所所受受的的力力是是不不同同的的。处处于于液液体体内内部部的
16、的分分子子受受到到的的吸吸引引力力来来自自四四面面八八方方、互互相相均均等等且且处处于于平平衡衡状状态态。而而液液体体表表层层的的分分子子则则不不一一样样，它它受受到到向向液液体体内内部部方方向向的的吸吸引引力力大大，受受到到表表层层外外空空气气分分子子的的吸吸引引力力小小，不不能能达达到到平平衡衡状状态态，所所以以液液面面有有自自动动缩小的趋势，这种使表面收缩的力叫表面张力。缩小的趋势，这种使表面收缩的力叫表面张力。 如如图图所所示示，有有一一金金属属框框，其其中中一一边边AB是是活活动动的的，框框中中网网着着一一层层液液体体薄薄膜膜。如如果果AB边边同同相相连连的的两两边边摩摩擦擦力力可可
17、忽忽略略不不计计，并并且且我我们们不不施施加加任任何何外外力力，那那么么AB边边将将向向左左移移动动；因因此此要要保保持持张张紧紧薄薄膜膜平平衡衡，就就必必须须施施加加外外拉拉力力。显显然然使使AB边边向向左左移移动动的的力力，就就是是表表面面张张力力f，在在数数值值上上与与外外拉拉力力F相相等。而且薄膜边界等。而且薄膜边界L的长度越大，表面张力就越大。的长度越大，表面张力就越大。 fa aL式中式中a为表面张力系数。为表面张力系数。 LFBA 在在表表面面张张力力的的作作用用下下，液液体体表表面面层层有有收收缩缩到到最最小小的的趋趋势势。例例如如，一一滴滴液液体体若若不不受受外外力力作作用用
18、，它它应应取取球球形形。一一种种物物质质的的表表面面张张力力大大小小与与它它所所接接触触的的另另一一种种物物质质的的性性质质有有关关。通通常常说说的的某某液液体体的的表表面面张张力力，是是指指液液体体与与空空气气间间的的界界面面张张力力。表表面面张张力力是是分分子子间间相相互互作作用用的的结结果果，故故分分子子间间作作用用力力越越强强，表表面面张张力力越越大大。由由于于热热运运动动会会减减弱弱分分子子间间的的作作用用力力，故故表表面面张张力力随随温温度度升高而减小。升高而减小。 表面张力的示范实验（表面张力的示范实验（1）表面张力的示范实验（表面张力的示范实验（1）5.2.3 液体的润湿与铺展
19、液体的润湿与铺展 液液体体滴滴在在固固体体表表面面，有有两两种种情情况况发发生生，一一种种是是液液体体各各个个分分子子之之间间相相互互作作用用力力小小于于液液体体分分子子与与固固体体分分子子之之间间的的相相互互作作用用力力，液液体体与与固固体体发发生生浸浸润润，液液珠珠呈呈半半球球状状，然然后后在在固固体体表表面面铺铺开开。另另一一种种是是液液体体各各个个分分子子之之间间相相互互作作用用力力大大于于液液体体分分子子与与固固体体分分子子之之间间的的相相互互作作用用力力，液液滴滴不不与与固固体体发发生生浸浸润润，不不向向四四周周铺铺开开，仍仍有有收收缩的趋势。缩的趋势。接触角接触角(contact
20、 angle)接触角的示意图：接触角的示意图：润湿润湿液液固固气气ANM f液固液固f固气固气f液气液气接触角是指液体与固体间的界面接触角是指液体与固体间的界面和液体表面切线所夹（包含液体）和液体表面切线所夹（包含液体）角度。角度。液体对固体的润湿程度，液体对固体的润湿程度，可用液、固之间的接触角可用液、固之间的接触角q q的大小的大小来表示。来表示。不润湿不润湿液液固固气气ANM f液固液固f固气固气f液气液气接触角接触角(contact angle) 在在液液滴滴与与固固体体、气气体体相相某某分分界界点点A处处，界界面面张张力力f固固气气会会力力图图使使液液滴滴沿沿固固体体表表面面扩扩展展
21、，而而界界面面张张力力f液液气气、f液液固固则则力力图图使使液液体表面收缩。两种力达到平衡时，下列关系成立：体表面收缩。两种力达到平衡时，下列关系成立： f固气固气 f液固液固f液气液气 cosq q即即 cosq q(f固气固气f液固液固）/ f液气液气由上式可得如下几点结论：由上式可得如下几点结论： （1）如如果果f固固气气f液液固固，cosq q0，液液体体在在固固体体表表面面润润湿湿不不良良。当当q q180时，完全不润湿，时，完全不润湿，如汞在玻璃表面。如汞在玻璃表面。 （2）如如果果f固固气气f液液固固，则则cosq q0，q q90，固固体体能能被被液液体体润湿。但是不铺展开来。
22、润湿。但是不铺展开来。 （3）如如果果f固固气气f液液固固，且且f液液气气f固固气气f液液固固，则则有有0cosq q1，即即有有0q q90，液液体体对对固固体体的的润润湿湿程程度度随随q q的的增增大而减小，如水在洁净的玻璃表面。大而减小，如水在洁净的玻璃表面。 总之液体若要在固体表面铺展，必须有条件：总之液体若要在固体表面铺展，必须有条件： f固气固气f液固液固 对对于于飞飞机机结结构构件件（或或指指定定的的被被检检测测材材料料）而而言言，f固固气气是是常常量量。要要获获得得上上述述cosq q1 1的的结结果果，可可在在渗渗透透液液中中加加进进一一些些表表面面活活性性剂剂，以以改改变变
23、f液液固固和和f液液气气的的大大小小，从从而而获获得得良良好的润湿展铺效果。好的润湿展铺效果。 铺展过程铺展过程s5.2.4 液体的毛细管现象液体的毛细管现象 把一根很细的管子插入液体中，如果液体把一根很细的管子插入液体中，如果液体能能润湿管子润湿管子，那么液体会在管子里，那么液体会在管子里上升上升，且管，且管子子液面为凹形液面为凹形；如果液体；如果液体不润湿管子不润湿管子，那么管，那么管子里的液体子里的液体比液面低比液面低，且呈，且呈凸形凸形，这种弯曲的，这种弯曲的液面叫弯月面。液面叫弯月面。 通常把这种细管内液面高度变化的现象叫通常把这种细管内液面高度变化的现象叫做毛细管现象，又称毛细现象
24、或毛细作用。做毛细管现象，又称毛细现象或毛细作用。 如如图图所所示示，设设半半径径为为r的的清清洁洁的的贯贯通通玻玻璃璃管管，一一端端插插入入液液体体中中，设设液液体体的的密密度度为为，在在管管内内的的接接触触角角为为q q，液液体表面张力系数为体表面张力系数为a a。 由由于于表表面面张张力力的的存存在在，毛毛细细管管中中弯弯曲曲的的液液面面内内外外有有一一压压强强差差。在在液液面面上上取取出出一一小小块块，设设液液体体表表面面是是半半径径为为R的的球球面面的的一一部部分分，它它受受两两个个力力：通通过过边边线线作作用用在在液液块块上上的的表表面面张张力力（形形成成附附加加在在液液面面上上的
25、的压压力力差差）和和重重力力（在在此此因因重重力力比比较较小小可可以以忽忽略略）。表表面面张张力力fa aL，可以分解为两个分量，可以分解为两个分量 q q因为因为 所以对于毛细管而言：所以对于毛细管而言： 由由上上式式可可知知，若若液液体体表表面面张张力力越越大大，润润湿湿作作用用越越强强，液液体体密密度度越越小小，管管子子半半径径越越细细，则则液液体体在在管管里里上上升升高高度度越越大大。 实实际际检检测测中中，渗渗透透液液对对工工件件表表面面的的渗渗透透作作用用本本质质上上就就是是液液体体的毛细作用。的毛细作用。 这这就就是是：渗渗透透液液渗渗入入到到表表面面开开口口的的细细小小缺缺陷陷
26、中中去去和和显显像像剂剂又又将将已已渗渗透透到到缺缺陷陷中中的的渗渗透透液液吸吸出出的的工工作原理作原理。 由由于于采采用用的的渗渗透透液液都都是是能能润润湿湿零零件件的的，渗渗透透液液就就可可以以向向缺缺陷陷内内渗渗透透，并并且且在在裂裂纹纹的的细细槽槽内内出出现现近近似似圆圆柱柱面面的的弯弯月月面面。圆圆柱形液面下的附加压强为：柱形液面下的附加压强为： 对于裂纹而言对于裂纹而言 由由Rb/2sinf f，则：，则：式中：式中：b为裂纹宽度。为裂纹宽度。 缺缺陷陷很很小小，即即细细槽槽宽宽度度b b很很小小，所所以以这这个个附附加加压压强强很很大大，方方向向指指向向缺缺陷陷内内部部，迫迫使使
27、渗渗透透液液往往下下渗渗透透，压压缩缩槽内的气体，直到气体的反压强同它平衡为止。槽内的气体，直到气体的反压强同它平衡为止。毛细现象示意图毛细现象示意图当玻璃管插入水槽中时，管内的水柱会高出当玻璃管插入水槽中时，管内的水柱会高出槽中的水面。管径愈小者，管中的水柱愈高槽中的水面。管径愈小者，管中的水柱愈高 对对开开口口于于表表面面的的点点状状缺缺陷陷的的渗渗透透就就相相当当于于渗渗透透液液在在细细管管内内的的毛毛细细作作用用；对对于于表表面面条条状状缺缺陷陷的的渗渗透透就就相相当于渗透液在间距很小的两块平板间的毛细作用。当于渗透液在间距很小的两块平板间的毛细作用。 显显像像过过程程利利用用的的也也
28、是是渗渗透透现现象象，当当工工件件表表面面的的一一层层渗渗透透液液被被清清除除以以后后，缺缺陷陷中中的的剩剩余余渗渗透透液液将将部部分分回回渗渗到到工工件件表表面面这这看看起起来来似似乎乎与与前前面面提提到到的的渗渗透透液液渗渗入入缺缺陷陷有有矛盾。矛盾。 实实际际上上是是当当表表面面那那一一层层多多余余的的渗渗透透液液被被去去除除后后，缺缺陷陷内内剩剩余余的的渗渗透透液失去平衡，其中一部分会被吸到工件表面上来，直至达到新的平衡。液失去平衡，其中一部分会被吸到工件表面上来，直至达到新的平衡。5.2.5 乳化作用与乳化剂乳化作用与乳化剂 完完成成渗渗透透过过程程后后，紧紧接接着着就就是是除除液液
29、清清洗洗过过程程。因因为为材材料料或或工工件件被被检检表表面面剩剩余余渗渗透透液液的的除除净净与与否否直直接接影影响响检检测测的的正正确确性性。一一般般用用水水清清洗洗最最方方便便。但但由由于于渗渗透透液液的的主主要要成成分分为为油油液液，因因此此，单单纯纯用用水水清清洗洗很很困困难难。若若在在水水中中加加入入一一些些乳乳化化剂剂，清清洗洗就就容容易易得得多多，这这是是因因为为油油水水互互不不相相溶溶，而而当当加加入入乳乳化化剂剂后后，由由于于乳乳化化剂剂吸吸附附在在油油水水两两相相界界面面上上，以以其其亲亲油油基基与与油油相相连连，亲亲水水基基与与水水相相连连，把把油油和和水水连连接接起起来
30、来，从从而而克克服服了了油油水水间间的的相相互互排排斥斥作作用用。疏水基疏水基亲水基亲水基表面活性剂分子模型表面活性剂分子模型油油水水油油水水加入乳化剂后油水层生成稳定的乳化液加入乳化剂后油水层生成稳定的乳化液渗透液在缺陷中的残留性渗透液在缺陷中的残留性在清洗工件表面剩余渗透液的同时，如果连同已在清洗工件表面剩余渗透液的同时，如果连同已渗入缺陷内的渗透液也被清洗了，那就会影响发渗入缺陷内的渗透液也被清洗了，那就会影响发现缺陷的能力，降低检测灵敏度和可靠性。因此，现缺陷的能力，降低检测灵敏度和可靠性。因此，渗透液在缺陷中不致被清洗掉的能力越强，则检渗透液在缺陷中不致被清洗掉的能力越强，则检测灵敏
31、度和可靠性就越高。这种能力称为测灵敏度和可靠性就越高。这种能力称为渗透液渗透液在缺陷中的残留性。在缺陷中的残留性。实际检测中用水清洗时，由于缺陷（特别是裂纹）实际检测中用水清洗时，由于缺陷（特别是裂纹）的开口处与水的接触面有限，该处的混合液含水的开口处与水的接触面有限，该处的混合液含水量容易处在形成凝胶的范围内，封住了裂纹开口量容易处在形成凝胶的范围内，封住了裂纹开口处，使已渗入缺陷中的渗透液不被水清洗掉。然处，使已渗入缺陷中的渗透液不被水清洗掉。然而，被检工件表面上的剩余渗透液因接触的水量而，被检工件表面上的剩余渗透液因接触的水量大，其粘度很低，很容易被清洗掉。大，其粘度很低，很容易被清洗掉
32、。5.3 渗透检验的基本检验程序渗透检验的基本检验程序（1）试件表面的预清洗：）试件表面的预清洗： 试试件件表表面面可可经经过过如如酸酸洗洗、碱碱洗洗、溶溶剂剂清清洗洗等等使使试试件件表表面面清清洁洁，防防止止表表面面污污物物遮遮蔽蔽缺缺陷陷和和形形成成不不均均匀匀的的背背景景衬衬托托造造成成判判别别困困难难，并并且且应应尽尽可可能能地地去去除除表表面面开开口口缺缺陷陷中中的的填填充充物物，清清洗洗后后还还需需进进行行干干燥燥，以以保保证证渗渗透透效效果果。预预清清洗洗工工序序中中特特别别要要注注意意采采用用的的清清洗洗介介质质不不能能影影响响所所应应用用的的渗渗透透液液的的性性能能（即即不不
33、应应与与渗渗透透液液能能发发生反应而导致渗透液失效或性能下降）。生反应而导致渗透液失效或性能下降）。 （2）渗透：）渗透： 着着色色渗渗透透检检验验采采用用的的着着色色渗渗透透液液一一般般是是加加入入了了红红色色染染料料的的有有机机溶溶剂剂，并并含含有有增增强强渗渗透透能能力力的的界界面面活活性性剂剂以以及及其其他他为为保保障障渗渗透透液液性性能能的的添添加加剂剂。也也有有一一种种着着色色渗渗透透液液属属于于反反应应型型渗渗透透液液，它它本本身身是是无无色色透透明明的的，但但是是遇遇到到显显像像剂剂后后将会发生化学反应而在白光下呈现红色。将会发生化学反应而在白光下呈现红色。 渗渗透透液液的的施
34、施加加通通常常可可以以采采用用特特殊殊包包装装的的喷喷罐罐进进行行喷喷涂涂，或或者者刷刷涂涂，适适应应于于现现场场检检验验或或者者大大型型工工件件、构构件件的的局局部部检检验验，对对于于生生产产线线上上或或者者批批量量小小零零件件，则则可可以以采采用用浸浸渍渍方方式式，使使被被检检测测的的试试件件均均匀匀敷敷设设渗渗透透液液并并在在润润湿湿状状态态下下保保持持一一段段时间（工艺上称为渗透时间）以保证充分渗透。时间（工艺上称为渗透时间）以保证充分渗透。 （3）清洗：）清洗： 渗渗透透后后清清洗洗或或称称作作中中间间清清洗洗，根根据据渗渗透透液液种种类类的的不不同同，有有不不同同的的清清洗洗方方法
35、法。对对于于溶溶剂剂型型渗渗透透液液采采用用专专门门的的溶溶剂剂型型清清洗洗液液，对对水水洗洗型型渗渗透透液液可可直直接接采采用用清清水水。清清洗洗工工序序的的目目的的是是通通过过擦擦拭拭或或冲冲洗洗方方式式将将试试件件表表面面上上多多余余的的渗渗透透液液清清除除干干净净，但但应应注注意意防防止止清清洗洗时时间间过过长长或或者者清清洗洗用用的的水水压压过过大大以以致致造造成成过过清清洗洗（即即连连同同渗渗入入缺缺陷陷内内的的渗渗透透液液也也被被清清洗洗掉掉而而失失去去检检验验的的可可靠靠性性），但但也也不不能能欠欠清清洗洗（清清洗洗不不足足）而而导导致致试试件件表表面面残残留留较较多多的的渗渗
36、透透液液以以至至在在施施加加显显像像剂剂时时形形成成杂杂乱乱的的背背景景干干扰扰对检测迹痕的辨别。对检测迹痕的辨别。 （4）干干燥燥：清清洗洗后后的的试试件件还还需需经经过过一一定定时时间间的的自自然然干干燥燥（如如溶溶剂剂型型清清洗洗液液）或或人人工工干干燥燥（如如清清水水清清洗洗，采采用用冷冷风风或或热热风风干干燥，或者木屑干燥等）。燥，或者木屑干燥等）。 （5）显显像像：着着色色渗渗透透检检验验的的显显像像剂剂一一般般采采用用白白色色粉粉末末（例例如如氧氧化化锌锌、氧氧化化镁镁等等，用用以以提提高高试试件件上上的的背背景景对对比比度度）加加入入到到有有机机溶溶剂剂中中并并含含有有一一定定
37、的的胶胶质质（有有利利于于固固定定、约约束束迹迹痕痕，防防止止迹迹痕的扩张弥散而难以辨认），组成均匀的悬浮液。痕的扩张弥散而难以辨认），组成均匀的悬浮液。 显显像像剂剂的的施施加加方方法法同同样样可可以以采采取取喷喷罐罐喷喷涂涂、刷刷涂涂，或或者者快快速速浸浸渍渍后后立立即即提提起起垂垂挂挂滴滴干干等等方方式式，要要点点是是能能迅迅速速地地在在试试件件表表面面敷敷设设一一层层薄薄而而均均匀匀的的显显像像剂剂覆覆盖盖在在试试件件的的被被检检验验表表面面。施施加加显显像像剂剂后后，视视具具体体显显像像剂剂产产品品的的要要求求，需需要要有有一一个个显显像像时时间间能能让让缺缺陷陷中中的的渗渗透透液液
38、反反渗渗出出来来形形成成迹迹痕痕，这这个个时时间间一一般般很很短短（通通常只需要数秒钟，有的甚至即喷即显）。常只需要数秒钟，有的甚至即喷即显）。 （6）观观察察评评定定：在在足足够够强强的的白白光光或或自自然然光光下下用用肉肉眼眼观观察察被被检检查查的的试试件件表表面面，并并对对显显现现的的迹迹痕痕进进行行判判断断与与评评定定。由由于于是是依依靠靠人人眼眼对对颜颜色色对对比比进进行行辨辨别别，因因此此除除了了对对于于观观察察用用的的光光强强有有一一定定要要求求外外，也也对对检检验验人人员员眼眼睛睛的的视视力力和和辨辨色色能能力力有有一一定定的的要要求求（例例如如不能有色盲）。不能有色盲）。 （
39、7）后后清清洗洗：经经过过着着色色渗渗透透检检验验后后的的试试件件必必须须及及时时进进行行清清洗洗，以以防防止止检检验验介介质质（渗渗透透液液、显显像像剂剂）对试件产生腐蚀。对试件产生腐蚀。 5.4 影响渗透检验质量的因素影响渗透检验质量的因素试件的表面光洁度：试件的表面光洁度： 试件表面粗糙时，多余的渗透液不容易清除干净，因而在显试件表面粗糙时，多余的渗透液不容易清除干净，因而在显像时容易造成背景衬托不清楚而可能产生伪显示（假迹痕）像时容易造成背景衬托不清楚而可能产生伪显示（假迹痕）或者遮蔽、干扰对缺陷迹痕的判断与评定。或者遮蔽、干扰对缺陷迹痕的判断与评定。 试件的预清洗与渗透后清洗：试件的
40、预清洗与渗透后清洗： 试件预清洗不良时，表面污染将会妨碍渗透的进行，特别是试件预清洗不良时，表面污染将会妨碍渗透的进行，特别是表面缺陷内的充填物太多时，将缺陷堵塞，妨碍渗透液的渗表面缺陷内的充填物太多时，将缺陷堵塞，妨碍渗透液的渗入，因而使得缺陷可能无法检出。在渗透后或乳化后的清洗入，因而使得缺陷可能无法检出。在渗透后或乳化后的清洗中，清洗过度（例如清洗时间过长、清洗用水的水压过大或中，清洗过度（例如清洗时间过长、清洗用水的水压过大或者水温过高等）会使一部分已经渗入缺陷的渗透液被洗掉，者水温过高等）会使一部分已经渗入缺陷的渗透液被洗掉，从而不能检出缺陷，而清洗不足则导致试件表面残留较多的从而不
41、能检出缺陷，而清洗不足则导致试件表面残留较多的渗透液以至在施加显像剂时形成杂乱的背景，干扰对检测迹渗透液以至在施加显像剂时形成杂乱的背景，干扰对检测迹痕的辨别甚至出现伪显示。痕的辨别甚至出现伪显示。渗渗透透液液的的性性能能：包包括括渗渗透透能能力力、着着色色渗渗透透液液的的颜颜色色与与显显像像剂剂的对比度、荧光渗透液的荧光强度等等。的对比度、荧光渗透液的荧光强度等等。 显显像像剂剂性性能能：包包括括吸吸附附渗渗透透液液的的能能力力、与与渗渗透透液液的的对对比比度度（背背景景衬衬度度）、污污染染情情况况（特特别别是是荧荧光光渗渗透透检检验验使使用用干干粉粉法法的的氧化镁粉的荧光污染）等。氧化镁粉的荧光污染）等。 观观察察评评定定的的环环境境条条件件：包包括括着着色色渗渗透透检检验验时时的的白白光光强强度度、荧荧光渗透检验时的紫外线辐射强度及环境黑暗度等。光渗透检验时的紫外线辐射强度及环境黑暗度等。 操作人员的经验与技术水平、身体状况。操作人员的经验与技术水平、身体状况。 在在渗渗透透检检测测中中，为为了了保保证证检检测测质质量量，相相关关的的辅辅助助设设备备器器材材包包括括渗渗透透检检验验灵灵敏敏度度试试块块、渗渗透透液液性性能能校校验验试试块块、荧荧光光强强度度计计、白光照度计、紫外线强度计等等。白光照度计、紫外线强度计等等。 The end
