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金属钢结构焊缝-渗透检测
发布时间:2020-08-19

公司名称:广州市安普检测技术服务有限公司 www.gzaptest.com

摘要:从检测的工艺过程等方面对焊缝渗透检测进行了分析,探讨了影响焊缝渗透检测灵敏度的因素和常见缺陷的显示形态。

       渗透检测是一种以毛细现象为基础的检测表面开口缺陷的无损检测方法,是无损检测五大常规检测方法之一,不受被检工件材质和结构限制,可检测各种表面开口缺陷,特别是溶剂去除着色检测,不受现场水源电源限制,操作简便,应用十分广泛。渗透液在毛细作用下渗入表面开口缺陷中,去除表面多余渗透液后,施加显像剂,缺陷内的残留渗透剂又在毛细作用下回渗到工件表面,从而显示出缺陷的形貌和分布状态。对于焊缝来讲,容器内壁焊缝,管座角焊缝,各种狭小部位的焊缝等等的质量检测,焊缝泄露的漏点查找,裂纹修复过程中的质量检测等等,渗透检测都显示了其优越性。要保证渗透剂能够充分渗入开口缺陷中,并且在去除多余渗透剂时不被清洗掉,又能够充分地回渗到施加在表面上的显像剂中,是检出缺陷的关键。

 

但是,实际检测时,渗透检测剂的性能、被检工件的表面状况,检测环境,渗透剂清洗的效果,显像剂施加的状况等等,都会对渗透检测的结果及检测灵敏度产生一定的影响。相对于其他无损检测方法,焊缝的渗透检测几乎都是检测人员手工操作,人为因素影响很大,要定量的控制整个检测过程非常困难。

 1.影响检测灵敏度的因素分析

检测灵敏度,是指能够发现的最小缺陷尺寸或是发现和识别细小缺陷的难以程度。对于渗透检测来说,一般以发现细小裂纹和宽度和深度来衡量的。影响检测灵敏度的因素,主要包括渗透检测剂、被检测工件状况、环境条件和检测操作等。

1.1 渗透液性能对灵敏度的影响

渗透检测中,渗透剂对被检工件表面的良好湿润是进行渗透检测的先决条件。渗透液能够充分湿润工件表面和显像剂,才能够渗入缺陷中,以及被显像剂吸附出来。渗透液有较强的湿润性能,才能充分渗入缺陷并被显像剂吸出,从而将缺陷显示出来。因此湿润性能是渗透剂的重要指标,重合反映了液体的表面张力和接触角两种物理性能指标。

渗透液渗入缺陷中以及被吸附到工件表面的过程,还会受到渗透剂粘度的影响。粘度是流体分子间存在摩擦力而相互牵制的表现。渗透液的粘度对渗透速度和渗透剂的保留性有一定的影响。

可见,渗透液粘度小,渗透速度快,渗透时间短。但是去除工件表面多余渗透剂时,缺陷内的渗透剂也容易被清洗掉,保留性不好,会降低灵敏度。因此渗透剂的粘度要适当,过高或者过低都不好。

此外,显像剂也会影响检测灵敏度。显像剂中的显像粉末粒度越细,形成的毛细管直径就越小,显像剂的吸附能力就越强,缺陷内的渗透液容易被吸附出来,检测灵敏度就高。

1.2被检工件状况对灵敏度的影响

工件表面粗糙度的影响。要是工件表面粗糙度比较高,在擦拭去除表面多余渗透剂就会比较困难,表面残余的渗透剂会比较多,造成缺陷显示对比度低,小缺陷不易辨认。降低了检测灵敏度。溶剂去除法渗透检测只适用于光洁度比较高的工件表面的检测。

缺陷尺寸的影响。渗透检测检出表面开口缺陷的检出率,主要取决于开口缺陷的宽度,其次取决于深度及长度。缺陷的宽度比较小,缺陷深度越大,对渗透剂来讲毛细管作用就越强,灵敏度就越高。实际检测中,宽深比小的裂纹很容易被检出,浅而宽的缺陷容易被漏检。但是裂纹的宽度过小,渗透液中的染料颗粒能以进入缺陷中,缺陷显示将会受到极大限制,灵敏度也会降低。

1.3检测环境对灵敏度的影响

温度的影响。环境温度高,渗透液的表面张力和粘度会降低,湿润作用强,渗透液渗透能力增强,渗透速度快。但是温度过高,渗透液在渗透过程中容易干涸,清洗困难,甚至堵塞开口缺陷,无法回渗。温度过低,粘度增大,渗透速度缓慢。实际检测中,温度一般控制在10-50度之间。当温度在此范围之外时,应用铝合金淬火试块作对比试验,对检测操作进行修正,为提高细裂纹的检测灵敏度,可将温度稍微提高一些,将工件预热后进行检测。

压力的影响。外界压力越低,渗透深度就会越大,同时也有利于缺陷内气体排除液面,渗透剂的渗透作用就会增强。

振动的影响。渗透时对工件施加振动,缺陷内气体容易排出液面,并且振动的交变应力在某一瞬间会克服渗透液液渗透的助力,使渗透液容易渗入缺陷。

1.4 检测工艺操作的影响

目前在现场进行渗透检测时,均为检测人员手工操作,检测过程中,要是有任何一步操作不当,都有可能影响缺陷检出,是灵敏度降低。要是渗透时间短渗入缺陷的渗透液少,渗透液清洗不干净造成的虚假显示,过清洗造成的漏检等。

2.渗透检测的工艺过程应注意的问题

2.1表面预处理

被检工件的表面状况直接影响着渗透检测的结果。渗透检测灵敏度很大程度上取决于被检表面的污染程度及粗糙度。

检测前应了解被检焊缝的焊接工艺及焊缝的工作环境,估计可能出现的缺陷性质及大小,以便确定重点检测区域,采取针对性的检测措施。

表面预处理的方法不得损伤工件表面,不得堵塞表面开口缺陷。

锅炉及压力容器的焊缝及附近一般都会有飞溅、凹坑、腐蚀、氧化皮、锈蚀等存在,在检测之前必须去除干净。实际检测时,一般用砂轮机打磨焊缝及两侧热影响区各25mm宽,然后用清洗剂表面并进行干燥。打磨工件表面时,有时砂轮会使工件表面层局部变形,若是变形发生在表面缺陷开口处,有可能会使开口闭合,打磨产生的金属细细粉末和沙末也可能会堵塞缺陷的开口,降低检测效果甚至造成漏检。

这时应采用其他的方法进行清理和清洗。比方在清理时,可先通过敲打、剐蹭等去除较厚的结垢、锈蚀等物,然后进行酸洗和碱洗,酸洗能够有效地除去工件表面的氧化物,锈蚀物、涂料及锈等;碱洗可降低表面和界面张力,对工件表面的污物起到悬浮和乳化作用,酸碱的侵蚀也可让闭塞的缺陷开口重新张开。酸洗和碱洗时,由于酸、碱对某些金属有强烈的侵蚀作用,所以在使用时对溶液的浓度、清洗的时间都要严格控制。酸洗和碱洗后的工件表面必须把清洗剂冲洗干净并进行干燥,以便排除缺陷内的溶剂和水分。

2.2 渗透

被检表面干燥后,施加渗透剂。一般用喷灌进行喷涂。渗透剂必须将被检部位完全湿润覆盖。

渗透剂种类不同,被检工件材质不同,缺陷性质和细微程度不同,渗透时间也不同。一般标准规定在常温下渗透时间不少于10分钟。对于怀疑有缺陷的表面,渗透时间要相应延长。

相对于标准试块来说,实际检测的焊缝表面粗糙,并且位置方向各不相同,加上环境的影响,渗透液施加后易流失、风干。在高温、大风的环境中,有时为了保证检测的结果,可在某些检测部位施加渗透液后覆盖吸水纸,然后再次喷涂渗透剂,提高渗透效果。在渗透的整个过程中要始终保持被检表面渗透剂的湿润,防止渗透剂流失、风干、无法回渗,造成漏检。

在渗透时的环境温度对渗透效果也有很大的影响。渗透液粘度值越高,渗入开口缺陷所需要的时间越长,而环境温度对渗透液粘度又有很大的影响。

冬季在室外检测时,渗透液粘度明显增大,渗透液不易渗入开口缺陷中。为了提高渗透效果,可将渗透剂喷灌放入50度左右的热水中加热,罐内温度提高后在使用,可大大提高渗透素速度,缩短渗透时间,提高工作效率。

夏季高温下检测,或是在设备抢修等温度较高的环境下检测时,为保持渗透剂的湿润,防止其干涸,要注意观察,根据情况多次喷涂渗透剂,使渗透液在检测面上始终保持湿润。

2.3 清洗

对于溶剂清洗型渗透剂,为保证被检表面既清洗彻底,无残留的渗透剂影响显像效果,又不能过于清洗,常用的方法是先用吸湿性好的软纸依次擦拭,尽可能擦去被检表面上多余的渗透剂。然后讲清洗喷剂在纸上,沿一个方向进行擦拭,不能反复擦拭,擦过的纸张不能反复使用。最后,再用干净的纸不加清洗剂擦干表面。最后,再用干净的纸不加清洗剂搽干净表面。要注意不能讲清洗剂直接喷在被检表面,否则缺陷中的渗透剂会被清洗剂稀释,产生回渗造成的过的清洗,造成漏检。

2.4 显像

显像剂喷涂之前要充分遥控压力喷灌,使显像剂在罐中均匀悬浮。显像剂喷涂的薄厚对细小的缺陷的检出灵敏度有很大的影响,显像剂不能喷涂的过厚,只要能将底色覆盖即可。对于细小的裂纹,由于渗入的渗透液较少,回渗的渗透液会更少,显像剂过厚就会掩盖裂纹造成漏检。另外显像时间要适当,要有足够的时间让显像作用充分进行,但也应在渗透剂扩展的过宽以及缺陷显示变得难以评定之前完成检验。显像时间太长会使缺陷图像严重扩散,分辨率降低;时间太短缺陷难以显示,会引起漏检。

3.常见焊接缺陷显示分析

渗透检测能够发现的常见焊接缺陷主要有裂纹、表面气孔、坡口未熔合等。

3.1裂纹

焊接裂纹按其产生的温度和时间不同,可分为热裂纹和冷裂纹。

3.2表面气孔

形成气孔的根本原因是焊缝金属吸入过多的气体。表面气孔是在气体溢出过程中,气泡浮到金属表面,但受到已经凝固的熔渣的阻碍,残留在金属表面而形成。

3.3未熔合

未熔合是指填充金属和母材之间或填充金属层间没有熔合在一起。渗透检测无法发现层间未熔合,坡口未熔合延伸到表面时才能发现。本熔合的显示呈现为直线状或椭圆形的红色线条。

广州市安普检测技术服务有限公司作为工业第三方无损检测单位,为钢结构工程(建筑、电厂等)、锅炉、压力容器、管道、桥梁、风电、热电工程船舶及海上设施、机动车辆、起重机械、电梯、铁塔、游乐设施、客运索道、各种铝材等众多行业提供了无损检测系统解决方案,出具CMA、CNAS第三方无损探伤检测报告。广州市安普检测技术服务有限公司的无损检测工程师根据以往工作经验,还应结合工程中的实际情况,具有针对性选择合适的方式方法来完善整个工程。

广州市安普检测技术服务有限公司对金属探伤检测的5种无损检测方法:

1.磁粉检测 (MT):磁场作用,检测出表面及近表面的缺陷。

2.渗透检测(PT):毛细管作用,表面开口缺陷。

3.涡流检测(ET):电磁感应作用,表面及近表面缺陷,压力容器。

4.超声波检测(UT):超声波反射原理:内部缺陷,对面积型缺陷(裂纹、未融合)较为敏感。

5.射线照射(RT):射线衰减原理:内部缺陷,对体积型缺陷(气孔、夹渣)较为敏感。

广州市安普检测技术服务有限公司对金属探伤检测的涉及的服务行业: 
1.机械加工(锻铸件、管道、风电塔筒) 
2.石油行业(钻采设备、石油管材、压力容器等) 
3.电力行业(风电、水电、火电等发电站设备)
4.钢结构 
5.矿山设备 
6.港口机械 
7.化工设备

(以上佛山起重机吊架无损检测的服务内容,来自于“爱学术”,我们仅仅作为广州市安普检测技术服务有限公司网络推广。)

公司介绍:

广州市安普检测技术服务有限公司作为工业无损检测企业拥有国家CNAS、CMA资质,服务优势在于以更短的检测检验周期和更优惠的服务价格,为客户节约成本和周期,帮助客户快速获取准确有效数据,并为客户提供后期技术服务支持。广州市安普检测技术服务有限公司作为平台化运营品牌,与国内外多家实验室建立了良好的合作关系,旨在为客户、行业提供更全面、更优质的检测咨询服务。