1、4 渗透检测材料,4.1 渗透检测材料渗透检测材料主要包括渗透剂、去除剂、显像剂三大类。4.1.1 渗透剂分类按渗透剂的染料成分可分为荧光渗透剂、着色渗透剂、着色荧光渗透 剂三大类。 荧光渗透剂中含有荧光物质，在黑光照射下缺陷显示可发出黄绿色荧 光。 着色渗透剂中含有红色染料，在白光照射下缺陷显示为红色。 着色荧光渗透剂中含有特殊染料，在白光照射下缺陷显示为红色，而 在黑光照射下缺陷显示又可发出黄绿色荧光。按溶解染料的基本溶剂分为水基渗透剂和油基渗透剂。水基渗透剂以水作基本溶剂，水的渗透能力很差，但加入特殊的表面活性剂后，水的表面张力降低，润湿能力提高，渗透能力也大大提高，但, 4 渗透检测材
2、料,检测灵敏度较低。由于水无色无味无毒和不可燃，因而具有使用安全无污染且价格低廉等优点，可用于与油类接触容易爆炸的部件，如盛放液氧的容器。油基渗透剂以油类物质（如航空煤油等）作基本溶剂，其渗透能力很强，检测灵敏度较高。按渗透剂去除方法分为自乳化型渗透剂、后乳化型渗透剂、溶剂去除型渗透剂。自乳化型渗透剂中一般含有一定量的乳化剂，因此可用水直接将 渗透剂清除。后乳化型渗透剂中不含乳化剂，在去除被检工件表面多余渗透剂时，需先施加乳化剂乳化后，才能用水去除掉。溶剂去除型渗透剂是用有机溶剂来去除被检工件表面多余渗透剂。, 4 渗透检测材料,按灵敏度水平分类 按灵敏度水平分类可分 很低、低、中、高与超高五
3、类。 水洗型荧光渗透剂通常有低、中与高灵敏度水平 后乳化型荧光渗透剂通常有中、高与超高灵敏度水平 着色渗透剂通常有低、中灵敏度水平按与受检材料的相容性分类 与液氧相容渗透剂用于与氧气或液态氧接触工件的渗透检测 ，在液态氧存在的情况下该类渗透剂与其不发生反应，呈现化 学惰性。 检测镍基材料用低硫渗透剂。 检测钛合金及奥氏体不锈钢材料用低氯低氟渗透剂。, 4 渗透检测材料,4.1.2 渗透液的主要组成渗透液是由多种特性材料配制而成的，其主要组分是染料、溶剂和表面活性剂，此外，还有其他多种改善性能的附加成分。染料在渗透检测中，常用的染料有着色染料和荧光染料两类。溶剂渗透溶剂主要作用是将染料带进缺陷并
4、被显象剂回渗回来。溶剂有两个作用：一是溶解染料，二是起渗透作用。选择溶剂可根据化学结构“相似相溶”的原则，多数情况溶剂不是单一的，而是几种溶剂的组合。附加成分渗透液中的附加成分有表面活性剂、互溶剂、稳定剂、增光剂、乳化剂、抑制剂、中和剂等。对于各种渗透液来说，并非必须包含以上所有成分。,4 渗透检测材料,4.1.3 渗透剂1. 理想的渗透剂应具备下列综合性能（11条）：渗透能力强，能容易渗入工件表面细微的缺陷中；较好的截留性能，即能较好地留存在缺陷中；易于从被覆盖过的工件表面清除掉；不易挥发，不会很快干在工件表面上；良好的润湿能力，易于被从缺陷中吸附到显像剂表面；扩展成薄膜时，对荧光渗透剂仍有
5、足够的荧光亮度，对着色渗透剂仍有新鲜的颜色；稳定性好，在热和光等作用下，仍能保持稳定的物理和化学性能，使之不易受酸碱的影响，不易分解，不混浊，不沉淀；闪点高，不易燃烧（闪点是液体在加温过程中刚刚出现闪光现象时的液体最低温度，其温度高于燃点）；无毒，对人体无害，不污染环境；较好的化学惰性，对工作或盛装的容器无腐蚀作用；价格便宜。实际对于任一渗透剂都不可能完全达到以上理想性能，只能有取舍地尽可能接近理想水平。, 4 渗透检测材料,2 渗透液的物理性能 粘度 表面张力和接触角 密度 挥发性 闪点和燃点 电导性 闪点：可燃性液体在温度上升过程中，液面上方挥发出大量可燃性蒸气，这些可燃性蒸气和空气混合，
6、接触火焰时，会出现爆炸闪光现象。刚刚出现闪光现象时，液体的最低温度称为闪点。 燃点：指液体加热到能被接触的火焰点燃并能继续燃烧时的液体的最低温度。 对同一液体而言，燃点高于闪点。闪点低，燃点也低，着火的危险性大。, 4 渗透检测材料,3 渗透液的化学性能 a 化学惰性 要求渗透液对被检材料和盛装容器不腐蚀，呈化学惰性。 注意：水洗型渗透液中乳化剂可能呈若碱性，可能腐蚀铝镁合金。 渗透液中硫、钠等元素的存在，在高温下会对镍基合金零件产生热腐蚀（热脆）， 渗透液中的卤族元素很容易与钛合金及奥氏体不锈钢材料作用，在应力的作用下， 产生应力腐蚀裂纹。 b 清洗性 c 含水量和容水量 渗透液总的水含量与
7、渗透液总量之比的百分数称含水量。渗透液中含水量超过某一 极限时，渗透液出现分离、混浊、凝胶或灵敏度下降等现象，这一极限值称为渗透 液的容水量。 渗透液含水量越小越好，渗透液容水量指标越高，抗水污染能力越强。 d 毒性 e 溶解性 f 腐蚀性能, 4 渗透检测材料,4.稳定性 综上所述，粘度、表面张力、接触角与清洗性能等影响渗透液的灵敏度；闪点、燃点、电导性与化学惰性，毒性等涉及操作者的安全及零件和设备的腐蚀。 任何一种渗透液，不可能具备一切优良性能，也不能只用某一项性能来评价渗透液的优劣。,4.1.4 着色渗透剂1. 水洗型着色液 灵敏度太低，用在极少场合。 一种是水基的，另一种是自乳化的。2
8、. 后乳化型着色液3. 溶剂去除型着色液 与速干式显象配合使用，灵敏度较高。 着色渗透液灵敏度较低，不能用于探测临界疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹或晶间腐蚀裂纹等非常微小的裂纹。, 4 渗透检测材料,4.1.5 荧光渗透液1. 水洗型荧光液 （自乳化型荧光液） 分低、中、高灵敏度。 常用水洗型低灵敏度检查铝镁合金铸造件，批量螺拴、键槽、齿轮等零 件。 容易受到水污染。2. 后乳化型荧光液 分标准灵敏度、高灵敏度、超高灵敏度。 用于表面光洁的，灵敏度要求较高的零件检查。 抗水污染能力强，也不易受酸或铬酸的影响。3. 溶剂去除型荧光液 有低、中、高和超高四个灵敏度等级，所有同级灵敏度的水洗型荧光 渗透剂及
9、后乳化荧光渗透剂（亲水及亲油）均可作为同级灵敏度的溶剂 去除型荧光渗透剂使用。, 4 渗透检测材料,4.2 去除剂 水、乳化剂和水、溶剂4.2.1 乳化剂 分亲水和亲油两大类。 若乳化剂的浓度高，乳化能力强，乳化速度快，乳化时间难以控制且乳化剂拖带损耗大； 若浓度低，乳化能力弱，乳化速度慢，乳化时间常。应根据被检零件的大小、数量、表面光洁度等情况，通过试验来选择最佳浓度和时间。乳化剂的性能1） 综合性能 外观能与渗透液明显区别；受少量水或渗透液污染不降低性能；乳化性能适中，乳化时间合理，容易操作；存储保管中，温度稳定性好，性能不变；对操作者的健康无害，无毒及无不良气味；, 4 渗透检测材料,闪
10、点高，挥发性低，废液及去除污水的处理简便等。2 物理性能 粘度：影响乳化时间，最短的乳化时间大于等于30s。 闪点：不低于50C。 挥发性：应低。3 化学性能 毒性：无毒。 容水性：应能允许混入5%的水含量。 与渗透液的相容性：应允许混入20%的渗透液而不变质。 特殊性能：水洗性，荧光，槽液寿命，温度稳定性，停留时间。, 4 渗透检测材料,4.2.2 溶剂去除剂 分类： 卤化型、非卤化型、特殊用途 性能要求： 溶剂渗透液适度，去除时挥发适度，存储保管中稳定，不使金属腐蚀与变色，无不良气味，毒性小等。 一般多使用丙酮、乙醇、汽油或三氯乙烯等有机溶剂。, 4 渗透检测材料,4.3 显象剂4.3.1
11、 显象剂的种类、组分及特点显象剂的种类： 干式显象剂 湿式显象剂湿式显象剂包括：水溶式，水悬浮式，溶剂悬浮式（速干式）， 塑料薄膜式（干粉悬浮于树脂清漆中）。1 干式显象剂干粉显象剂 适用于螺纹及粗糙表面零件的荧光检验。干粉显象剂为白色无机粉末，如氧化镁、氧化锌、碳酸钙、氧化钛粉末等。一般与荧光液配合使用。2 湿式显象剂（1）水悬浮式显象剂 ：干粉悬浮于水中，加入润湿剂、分散剂、 限制剂和防锈剂。 呈弱碱性，常时间停留会腐蚀铝镁合金。 要求零件表面有较高的光洁度。, 4 渗透检测材料,（2）水溶性湿式显象剂 显象粉溶解在水中，也加有润湿剂、分散剂、防锈剂和限制剂等。（3）溶剂悬浮式湿式显象剂
12、显象剂粉末加在挥发性的有机溶剂中配制而成。常用丙酮、煤油等，该类显象剂中也加有限制剂和稀释剂等。 该类显象剂通常装在喷罐中使用，并且常与着色液配合使用。 单就显象方法而言，该类显象剂灵敏度较高，因为显象剂中的有机溶剂有较强的渗透能力，能渗入到缺陷中，挥发过程中把缺陷中的渗透液带回到零件表面，故显象灵敏度高。 另外，有机溶剂挥发快，缺陷显示扩散小，显示轮廓清晰，分辨力高。, 4 渗透检测材料,4.3.2 显象剂的性能 1 综合性能 吸湿能力强，吸湿速度快，容易被缺陷处的渗透液所润湿并吸出足量渗透液。 显象剂粉末颗粒细微，对零件表面有一定的粘附力，能在零件表面形成均匀 的薄覆盖层，将缺陷显示的宽度
13、扩展到足以用肉眼看到2 物理性能 颗粒度：应足够细，不大于3m 干粉密度：松散时0.075kg/l，包装状态0.130kg/l。 悬浮性：足够3 化学性能 毒性、腐蚀性（F、Cl、S等）、温度稳定性、污染。, 4 渗透检测材料,4.4 渗透探伤剂系统4.4.1 渗透探伤剂系统的定义及同族组1 渗透探伤剂系统 主要由渗透液、乳化剂、去除剂和显象剂所构成的特定组合系统。既要 满足各自的要求，又要互容，达到检测缺陷的目的。2 渗透探伤系统同族组 同族组：指完成一个特定的渗透探伤全部检验过程所必须的一系列材料， 含渗透液、乳化剂、去除剂和显象剂。 渗透探伤时，必须采用同一厂家提供的同族组的产品，不同族
14、组的产品 不能混用。, 4 渗透检测材料, 4 渗透检测剂,4.4.2渗透检测剂系统的选择原则灵敏度应满足检测要求灵敏度：后乳化最高，溶剂去除型次之，水洗型最低；荧光的高，着色的低。不能片面追求灵敏度，要考虑整体效能。粗糙表面工件如果选择高灵敏度的系统，则会由于清洗困难造成背景太高，信噪比降低，使灵敏度降低，反而达不到预期的目的。根据被检工件状态选择光洁的表面可选择后乳化型的，表面粗糙的可选择水洗型的，大型工件的局部检测可选择溶剂去除型的。在满足灵敏度要求时，选择价格低、毒性小、易清洗的。要考虑对工件的腐蚀影响化学稳定性好，能长期使用，受到阳光或遇到高温不易分解和变质使用安全、不易着火。,4.
15、5 国内渗透检测剂（材料）简介近年来，我国渗透检测剂有较大进展，部分渗透检测剂的 性能达到国外某些同类产品的水平，但品种仍然不全，要 达到系列化、标准化还有待进一步努力。国内主要的渗透检测剂（材料/产品）已基本能够满足特种设备渗透检测的需要。, 4 渗透检测剂,国内现已能够生产满足承压设备PT需要的试块和相关器材，达到了价廉 物美，大部分厂家已取得ISO9000系列国际质量保证体系认证，其产品在 品种和功能方面已符合相关国际标准要求并已输出到大陆以外的国家和 地区；适应不同灵敏度等级要求（普通工业级到核工业级和特种材料） 的着色渗透、荧光渗透、着色荧光渗透用材料，便携式器材（如喷罐型） 大型自
16、动流水线系统，配套的辅助设备与仪器（如适用于大尺寸、形状复 杂结构件的静电喷涂荧光PT线 、荧光渗透液专用污水处理设备）；与PT 相关的制造厂家超过36家；新型手电式、手持式和大面积黑光灯，采用了 LED冷光源新技术，不需预热、即开及亮，其寿命达50000h。, 4 渗透检测剂,PT器材的改进和满足用户产品要求的成套流水线设备的设计制造方面，主要进展有：1）能够生产的着色渗透剂包括采用油溶性染料的、醇溶性染料的、油醇混合性染料的；溶剂清洗型、溶剂/水两用清洗型、水清洗型的；不同灵敏度等级的；氟、氯、硫含量符合国际标准、能用于奥氏体不锈钢、镍基合金和钛合金检测的。国内采用非氟里昂材料制作的推进剂
17、的气雾罐装各种着色检测剂产品性能已与国际著名公司产品相当，国内产品能满足国内各行业一般用途对着色检测剂的性能要求。, 4 渗透检测剂,2）随着荧光PT剂系列中不同性能产品的完善和适应不同工作效率的流水线设备的问世，荧光PT技术迅猛扩展到汽车、电力设备制造的行业，日本E-40、D-10系列高强度紫外线灯以及LED紫外线灯的引进，提高了检测灵敏度和可靠性，改善了检测工作条件；国内现有自乳化和后乳化系列的不同灵敏度等级的荧光液、乳化液和干粉显像剂，但国外知名荧光检测剂产品仍被大量采用。3）近年来出现了各种新型半自动或PLC全自动控制的大型荧光渗透流水线成套设备，带前水洗废水的循环分离回用装置、采用先
18、进计算机、电子光学和信息处理技术的亲水性后乳化荧光PT线正在研制之中。, 4 渗透检测剂,国内着色渗透检测材料 国内有多家生产着色渗透检测材料.如：上海诚友实业集团公司生产的着色渗透检测材料.品种齐全。广泛应用于航空航天等军品及核工业民品检测。如：新美达DPT-3/4/5/8/GIII、DPT-DW；宏达HD;国内荧光渗透检测材料 国内荧光渗透检测材料研制开发已有二十多年的历史，如：北京德高航空检测材料有限责任公司生产的产品，已经形成系列产品；广泛应用于航空航天等军品及民品检测。 新美达产品CY-3800;, 4 渗透检测剂,4.5 国内渗透检测剂（材料）简介特种设备渗透检测使用的主要品牌（厂家略）有：上海 新美达（原美柯达）吴江 宏达大铜锣船牌金睛破浪金盾, 4 渗透检测剂,4.5 国内渗透检测剂（材料）简介, 4 渗透检测剂,着色渗透检测剂国内产品完全能够满足灵敏度等方面的要求！,例如,4.6 国外渗透检测剂（材料）简介, 4 渗透检测剂,（1）渗透剂、去除剂、显像剂对应教材 第4章 渗透检测剂,4.6 国外渗透检测剂（材料）简介,（1）渗透剂、去除剂、显像剂对应教材 第4章 渗透检测剂,4.6 国外渗透检测剂（材料）简介,4.6 国外渗透检测剂（材料）简介（别用错类别、型号，要同族组！）, 4 渗透检测剂,无损检测人员培训,谢谢观赏！,
