低温环境对渗透检测的影响

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理解水洗型渗透剂和非水洗型渗透剂之间的差异,了解适合您的应用方法。

 

作者:Cheri Stockhausen, 美国磁通产品应用经理

 

ASTM E1417液体渗透剂检测标准规范中规定,渗透剂检测的操作温度范围是4°C至52°C。在低于4°C的温度下进行渗透剂检测会有什么影响,是否可以调整探伤流程以实现可接受的结果呢?

 

 

低温下进行渗透检测可能会碰到的问题:

  1. 被检表面温度过低,可能出现霜冻,被冻结的水汽会阻碍渗透剂的渗入。
  2. 气雾罐压力降低,喷雾效果受影响。
  3. 某些渗透剂可能会出现分层、染料析出的情况。
  4. 渗透剂粘度变大,使渗透时间加长
  5. 清洗剂和非水悬浮式显像剂,干燥时间延长。

 

我们在一定的温度范围内评估了SKC-S清洗剂、SKL-SP2溶剂去除型着色渗透剂和SKD-S2非水性显像剂,以便弄清楚它们在低温下的性能变化。

1. 低温度下清洗剂的性能

在0°C – 10°C的较低温度下,溶剂型清洗剂干燥所需时间较长。

我们使用24°C作为环境标准操作温度,测试不同温度下清洗剂的干燥时间。以下是我们建议在较低温度下溶剂型清洗剂的干燥时间。

温度 清洗剂干燥时间
24°C 标准时间
10°C 2 倍标准时间
4°C 3 倍标准时间
0°C 4 倍标准时间

 

在预清洗步骤中,确保溶剂已挥发,或者用干净的无绒布擦拭,或者使用空气干燥器,确保在施加渗透剂之前工件清洁干燥。未挥发的残留清洗剂将会对后序的渗透过程造成影响。

 

2.  低温度下渗透剂的性能

低温下,渗透的粘度会增加。虽然理论上,粘度不影响渗透剂的渗透能力,但是粘度与渗透速度直接相关。因此,粘度增加,渗透时间则相应延长,会降低渗透速度并显著影响到最终的检测结果。以下是推荐的渗透停留时间。

温度 停留时间
24°C 标准时间
7°C 2 倍标准时间
0°C 2.5 倍标准时间

 

3.  低温度下显像剂的性能

与渗透剂和清洗剂相比,低温对显像剂的影响更大。首先,低温下,喷雾罐压力明显下降,雾化效果不佳,导致显像剂喷涂不均匀;其次,低温下,显像剂的干燥速度下降。

显像剂的干燥时间更具挑战性。我们的测试表明,由于溶剂挥发较慢,显像剂干燥变慢,由于溶剂化效应,将导致缺陷指示扩散、模糊化。

我们无法在0°C下获得良好的显示结果,因为显像剂一直湿润,无法在合理时间内干燥。3°C – 4°C时,由于有一些气体流动,显像剂薄膜的干燥时间为24°C时标准干燥时间的5倍。

温度 显象剂干燥时间
24°C 标准时间
4°C 5 倍标准时间

一个好的现象是,在低温下,我们可以发现极其细密的缺陷。这是因为显象剂薄膜的干燥速度慢,使得缺陷处渗出的渗透剂较多。但对于大缺陷来说,较长的显像时间则会导致过多渗出并扩散,造成显像解析更加困难。

 

可采用以下措施减少低温对渗透检测的影响:

  1. 表面预处理:必要时对被检对象进行预处理,缓缓加热工件表面,让不连续中冻结的水分能蒸发出来。
  2. 如果使用喷雾罐产品,可以用不超过50℃的热水对喷雾罐进行浸泡加热,确保喷雾罐有足够的压力,保证雾化效果。
  3. 相应延长渗透和显像时间,但是显像干燥时间不宜超过3分钟,可采用缓慢流动的暖气加速显像剂的干燥。
  4. 应该采用灵敏度试块对低温下的渗透检测进行验证,包括对材料、工艺、环境的验证。

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