專利名稱：泡沫型著色探傷滲透液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬、致密性非金屬材料及其制件表面的探傷，特別是一種用于材料或工件表面探傷的泡沫型著色探傷滲透液及其制備方法。
背景技術(shù)：
液體滲透探傷方法是現(xiàn)代無損檢測中的一種重要方法，起始于二戰(zhàn)初期，最早是用于軍事工業(yè)。目前已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)中為了提高產(chǎn)品質(zhì)量、維護設(shè)備安全、防止產(chǎn)業(yè)災(zāi)害事故的一種重要手段。
這種方法能夠檢測出材料或機件表面出現(xiàn)的處于萌芽狀態(tài)的極其細微的斷裂病灶。對于船舶、飛機、橋梁、鍋爐等各種機械即將要發(fā)生的斷裂破壞事故有預(yù)報的作用。材料科學、斷裂力學的研究結(jié)果表明，材料在即將發(fā)生斷裂之前，微細裂縫的臨界尺寸一般在10-4mm的數(shù)量級，如超過這一數(shù)值，材料抗應(yīng)力的強度將急劇下降，因無法支撐而瞬間發(fā)生斷裂。液體滲透探傷的檢測靈敏度，目前已能檢測出10-5mm數(shù)量級的微細裂縫，也就是說，液體滲透探傷方法能在機件發(fā)生斷裂之前發(fā)出緊急預(yù)警。這是其他無損檢測方法，如射線照相法、A型脈沖超聲檢測法所不能及的，根據(jù)射線和超聲等方法的檢測靈敏度，其所能查出裂縫的方向尺寸只能達到10-1mm。
經(jīng)過長時間的發(fā)展，目前世界上的液體滲透檢驗所使用的滲透探傷劑已擁有多種型號的產(chǎn)品，它們一般是用一些有機溶劑為原料配制而成，應(yīng)用性能各有所長。但它們都存在一些共同的缺點易揮發(fā)、易燃燒、有一定的毒性和因揮發(fā)而對環(huán)境造成一定的污染。目前也有人研究出一些低毒性、低污染的配方，但是至今還未能徹底解決滲透探傷劑在施工中的這些缺點。
滲透檢測的基本原理是將一種物質(zhì)(絕大多數(shù)是液體，也有少量的是氣體和固體，所以一般稱其為滲透劑)，滲進微細裂縫中去；然后用清洗液將旁邊多余的滲透劑清洗揩擦干凈，盡量保留裂縫中的滲透劑；再將顯像液施加在工件表面，此試劑很快揮發(fā)而留下一層有較強吸附力的固態(tài)薄膜，將微細裂縫中留下的滲透劑吸出來并加以擴大，使之顯示出裂縫的位置所在。
在固態(tài)薄膜上顯示微細裂縫需要解決一些問題因微細裂縫的尺寸極為細小，肉眼不易看見，為了能使肉眼能直接觀察，可以借助顯微鏡的方法，但只能這種方法只能在實驗室進行，遇上大型的工件、室外工地上則行不通；而現(xiàn)有的便攜式放大鏡，因其放大倍數(shù)的限制，也無法使用。而且顯微鏡和放大鏡的視場一般都很小，在龐大的工件表面尋找一個微細裂縫痕跡非常困難，在滲透檢測技術(shù)中的解決的辦法是事先將滲透液染色，其染料可以是鮮紅色的，也可以是發(fā)熒光的。熒光染料即可在專門的紫外光下發(fā)出很強的熒光，也可在普通白光照射下發(fā)出耀眼的熒光。當前工程上用得最多的是將滲透液染成紅色，它與雪白的顯像薄膜形成很高的反差背景，很容易觀察到極其細微的裂縫痕跡。
概括起來，目前滲透探傷劑由滲透液、清洗液和顯像液組成，其中滲透液為加紅色染料的著色滲透液或加熒光染料的熒光滲透液。
在當前工程應(yīng)用中，為了適用于野外、高空等施工工地，滲透探傷劑一般都制作成500ml的噴霧壓力罐，這種保存方式能很好密封保存探傷劑，使其不揮發(fā)、不被雜質(zhì)污染而變質(zhì)、能長時間儲存和方便攜帶，較好地適用于無水、無電的野外施工現(xiàn)場，頗受業(yè)內(nèi)人員歡迎。經(jīng)分析在實際使用時，滲透探傷劑的三個噴霧罐(滲透液罐、清洗液罐、顯像液罐)只有顯像液罐在噴霧時，需要有一定的均勻效果、所形成的薄膜在厚度上有一致的要求。至于滲透液罐和清洗液罐這兩個噴霧罐，在使用時，只需將滲透液或清洗液壓射出來即可，并無霧狀好壞的要求。滲透液和清洗液采取罐裝的優(yōu)點是可以使?jié)B透液和清洗液密封儲存，不揮發(fā)、不被污染變質(zhì)；另外三種探傷液都做成同樣大小的罐，容易包裝、便于攜帶和儲存，施工中噴射使用的工作效率高。
用一架天平和一塊試片測試這些噴霧罐在施工中噴射的效果，測量結(jié)果如下(1)約45％的探傷劑與拋射劑相混，形成直徑為1μm～50μm的氣溶膠飛散到空氣中四處飄散，造成了資源浪費；(2)約有55％的探傷劑噴射到被檢測試片的表面上，拋射劑與探傷劑在壓力罐內(nèi)已經(jīng)是互溶的混合體，所以這55％的混合液到達工件表面后，約在10-20秒鐘內(nèi)，又有35％左右的探傷劑隨拋射劑揮發(fā)走了，形成氣溶膠和有機物蒸汽，再次造成了資源浪費；(3)最后只有20％左右留在工件表面，完成滲透任務(wù)。
由此可見，通過噴霧施加的試劑只有不足30％的探傷劑留在試片上，如果用到實際工件上，這中間還有一部分被撒在被檢測的范圍之外。
探傷劑消耗量的70％左右以氣溶膠或有機物蒸汽的形式飄散在空氣中，這些飄散物會造成下面的結(jié)果一部分黏附到操作人員的頭發(fā)、衣領(lǐng)、外衣以及現(xiàn)場附近的相關(guān)物體上；一部分隨著空氣流通擴散到離操作現(xiàn)場較遠的地方；另一部分，也是最值得關(guān)注的一部分，通過呼吸道進入操作人員以及處在現(xiàn)場或附近的其他人員的肺部，在體內(nèi)黏附、沉積被吸收。由此可見探傷劑蒸汽及氣霧的存在，有以下缺點①吸入人體肺部、黏附皮膚，直接危害人體健康；②在空氣中聚集濃度達到一定程度，極易引起火災(zāi)的發(fā)生；③無論是室內(nèi)，還是野外都會造成一定的環(huán)境污染；④增加探傷劑的消耗量，造成資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種泡沫型著色探傷滲透液及其制備方法，該滲透液噴出后成泡沫狀堆積物，而不會在空氣中彌漫、形成飄散的氣霧。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于金屬、致密性非金屬材料及其制件表面探傷的泡沫型著色探傷滲透液，是在現(xiàn)有滲透液中加入羥乙基纖維素、乙烯吡啰烷酮和五次甲基四胺制成，其組成配方如下成份 wt％現(xiàn)有滲透液 40-72羥乙基纖維素 11-31乙烯吡啰烷酮 7-12五次甲基四胺 10-17
所述的現(xiàn)有滲透液的配方為成份 wt％變性醇 30乙二醇單丁醚 20丙醇 4丙二醇 11鄰苯二甲酸二乙酯 10鄰苯二甲酸正丁酯 16苯基偶氮紅 1.5鹽基品紅 1.5中性紅 3醌基艷紅 3所述的泡沫型著色探傷滲透液的制備方法包括下列步驟①選用工業(yè)純或化學純的原料；②配制或獲取現(xiàn)有滲透液；③選定泡沫型著色探傷滲透液的配比，稱量各原料；④將所稱量的羥乙基纖維素、乙烯吡啰烷酮、五次甲基四胺混合，再加入部分現(xiàn)有滲透液調(diào)和，形成調(diào)和物；⑤對所述的調(diào)和物進行打漿，使其粘度呈流動的糊狀漿狀物，打漿時間不低于1.5小時；⑥將剩余的現(xiàn)有滲透液加入所述的糊狀漿狀物中混合，再密封攪拌不低于2小時；
⑦及時用200目篩的網(wǎng)過濾，得所述的泡沫型著色探傷滲透液。
所述的泡沫型著色探傷滲透液充裝入氣霧罐。
本發(fā)明泡沫型著色探傷滲透液及其制備方法的技術(shù)效果是①泡沫層牢牢地將滲透液黏附在工件的被檢表面，不至于很快流失，這對于檢驗豎立面或仰面來說是很方便的；②泡沫層表面會形成一層保護膜，防止?jié)B透液很快蒸發(fā)，減少空氣中的有機物蒸汽；而且保證有較長的滲透時間，明顯提高檢測靈敏度；傳統(tǒng)的滲透液為了防止揮發(fā)，要噴了干，干了再噴，以此來保證足夠的滲透時間，但這樣做會加重環(huán)境污染和造成材料浪費。
③泡沫滲透液只黏附在工件被檢表面，不會黏附到過大的面積上，清潔處理較為便利，同時改善勞動條件、減少環(huán)境污染。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
實施例1泡沫型著色探傷滲透液的成份配比如下成份 wt％現(xiàn)有滲透液 72羥乙基纖維素 11乙烯吡啰烷酮 7五次甲基四胺 10其中現(xiàn)有滲透液的成份配比如下成份 wt％變性醇 30
乙二醇單丁醚 20丙醇 4丙二醇11鄰苯二甲酸二乙酯 10鄰苯二甲酸正丁酯 16苯基偶氮紅1.5鹽基品紅 1.5中性紅3醌基艷紅 3其配置步驟如下①選用工業(yè)純的原料；②按現(xiàn)有滲透液的成份配比，配制所需量的現(xiàn)有滲透液；③按上述所選定的泡沫型著色探傷滲透液的配比，稱量各原料；④將所稱量的羥乙基纖維素、乙烯吡啰烷酮、五次甲基四胺相混合，再加入部分所稱量的現(xiàn)有滲透液調(diào)和，形成調(diào)和物；⑤對所述的調(diào)和物進行打漿，使其粘度呈流動的糊狀漿狀物，打漿時間為2小時；⑥將剩余的現(xiàn)有滲透液全部加入所述的糊狀漿狀物中混合，再密封攪拌2小時；⑦及時經(jīng)過200目篩的網(wǎng)過濾，得所述的泡沫型著色探傷滲透液；將泡沫型著色探傷滲透液裝入氣霧罐。
選用的原料也可為化學純的原料。
實施例2泡沫型著色探傷滲透液的成份的配比如下成份 wt％現(xiàn)有滲透液 40羥乙基纖維素 31乙烯吡啰烷酮 12五次甲基四胺 17實施例3泡沫型著色探傷滲透液的成份的配比如下成份wt％現(xiàn)有滲透液 52羥乙基纖維素28乙烯吡啰烷酮9五次甲基四胺11實施例2和實施例3的配制步驟與實施例1相同，選用的現(xiàn)有滲透液的配比也相同，只是配置時各成份配比量不同，并且配置過程中實施例2中第⑤步的打漿時間為1.5小時，第⑥步的攪拌時間為3小時；實施例3中第⑤步的打漿時間為3小時，第⑥步的攪拌時間為3.5小時。
對按實施例1、實施例2和實施例3的配比要求獲得的各滲透液按以下標準進行測試，并選用目前市場上質(zhì)量高的滲透液進行對比①GB/T 14449-93氣霧劑產(chǎn)品測試方法②Q/UCAB008-1999 標準型著色滲透探傷劑③ASTM-E165滲透檢測操作方法其測試對比結(jié)果如下表所示
由上表可見實施例1、實施例2和實施例3的靈敏度與現(xiàn)有滲透液相同，但是無氣霧產(chǎn)生，揮發(fā)慢。仰面和豎面附著時間、噴射次數(shù)、噴射在試片上的附著量、附著量與噴出總量之比以及一次噴出后的耐干時間等方面都優(yōu)于現(xiàn)有滲透液。其噴霧燃燒的火焰長度在現(xiàn)有滲透液噴霧燃燒火焰長度的2.45％以下，說明本發(fā)明通過泡沫技術(shù)，降低滲透探傷液的可燃性。
權(quán)利要求
1.一種用于金屬、致密性非金屬材料及其制件表面探傷的泡沫型著色探傷滲透液，特征在于其組成配方如下成份wt％現(xiàn)有滲透液 40-72羥乙基纖維素11-31乙烯吡啰烷酮7-12五次甲基四胺10-17
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫型著色探傷滲透液，其特征在于所述的現(xiàn)有滲透液的配方為成份wt％變性醇 30乙二醇單丁醚20丙醇4丙二醇 11鄰苯二甲酸二乙酯10鄰苯二甲酸正丁酯16苯基偶氮紅 1.5鹽基品紅1.5中性紅 3醌基艷紅3
3.權(quán)利要求1所述的泡沫型著色探傷滲透液的制備方法，其特征在于該方法包括下列步驟①選用工業(yè)純或化學純的原料；②配制或獲取現(xiàn)有滲透液；③選定泡沫型著色探傷滲透液的配比，稱量各原料；④將所稱量的的羥乙基纖維素、乙烯吡啰烷酮、五次甲基四胺混合，再加入部分現(xiàn)有滲透液調(diào)和，形成調(diào)和物；⑤對所述的調(diào)和物進行打漿，使其粘度呈流動的糊狀漿狀物，打漿時間不低于1.5小時；⑥將剩余的現(xiàn)有滲透液加入所述的糊狀漿狀物中混合，再密封攪拌不低于2小時；⑦及時用200目篩的網(wǎng)過濾，得所述的泡沫型著色探傷滲透液。
4.權(quán)利要求1所述的泡沫型著色探傷滲透液，其特征在于制備好的泡沫型著色探傷滲透液沖裝入氣霧罐。
全文摘要
一種用于金屬、致密性非金屬材料及其制件表面探傷的泡沫型著色探傷滲透液及其制備方法，該滲透液的組成配方按重量百分比為，含40％－72％的現(xiàn)有滲透液、11％－31％的羥乙基纖維素、7％－12％的乙烯吡啰烷酮和10％－17％的五次甲基四胺，且制備好的泡沫型著色探傷滲透液沖裝入氣霧罐。使用中，制件表明形成的泡沫層牢牢地將滲透液黏附在工件的被檢表面，不至于很快流失；減少空氣中的有機物蒸汽；保證有較長的滲透時間，明顯提高檢測靈敏度；泡沫滲透液只黏附在工件被檢表面，清潔處理較為便利，同時改善勞動條件、減少環(huán)境污染。
文檔編號C09D5/00GK1932488SQ20051002968
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月15日
發(fā)明者陳時宗, 王建喜 申請人:滬東中華造船(集團)有限公司