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1 渗透检测标准体系
中国渗透检测体系最有影响的是两大体系:一大体系是以国标(GB)为代表,基本上等同采用(ISO)标准;另一大体系以国军标(GJB)为代表,基本上参考采用(ASTM)美国材料及试验协会标准、(AMS)美国宇航材料规范或(MIL)美国军标。
1.1 国标(GB)为代表的渗透检测标准体系
举例说明如下:
(1)GB/T 18851《无损检验—渗透检验—一般规则》(TC135)、GB/T 18851.2《无损检验—渗透检验—第2部分:渗透材料的检测》、GB/T 18851.3《无损检验—渗透检验—第3部分:参考试块》、GB/T 18851.4《无损检测—渗透检测—第4部分:设备》、GB/T 18851.5《无损检验—渗透检验—第5部分:温度高于50℃的渗透检测》、GB/T 18851.6《无损检验—渗透检验—第6部分:温度低于10℃的渗透检测》分别等同采用ISO 3452、ISO 3452-2~ISO 3452-6。
(2)GB/T 5097《无损检测 渗透检测和磁粉检测 观察条件》等同翻译ISO 3059,存在有编辑性差异。
﹙3﹚GB/T 19937《无损检测 渗透探伤装置 通用技术条件》等同翻译ISO 9935,为便于使用,该标准做了编辑性修改。
1.2 国军标(GJB)为代表的渗透检测标准体系
举例说明如下:
GJB2367A《渗透检验》主要参考ASTM E1417进行编写,引用了HB7681相关内容,同时也吸收了ASTM E165的合理内容。
HB 7681《渗透检测用材料》,该航空工业标准参考美国宇航材料标准AMS 2644 《宇航渗透检验材料》,并针对国内渗透检验材料而制定。
1.3 关注美国及ISO/欧盟渗透检测标准体系
美国是超级大国,欧盟是后起之秀。前者已经建立独自的标准体系,后者也在建立独自的标准体系(注:基本使用ISO体系)。
美国的标准体系建立时间很长,非常完善,但是设有很多技术壁垒(例如不公布对渗透检测剂进行灵敏度等级分类的具体方法);尽管如此,欧共体等西方国家仍然非常认同美国的标准体系。
欧共体的标准体系建立时间很短,仍然不太完善(例如没有建立相应的渗透检测材料的合格目录清单),但是使用的国家较多(几乎除美国以外的所有西方发达国家)。
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2 渗透检测灵敏度水平分级
关于渗透检测灵敏度水平分级,国内外均以渗透液为主进行分级,但具体分类方法不同。经过归纳分类后得知,实际是如下两大类:
一类是国标(GB)为代表的渗透检测灵敏度,即按ISO标准确定的方法进行灵敏度检定,欧共体(BS、DIN)均采用这一类方法进行灵敏度检定。另一类是国军标(GJB)为代表的渗透检测灵敏度,即按(ASTM)美国材料及试验协会标准、(AMS)美国宇航材料规范或(MIL)美国军标标准确定的方法进行灵敏度检定。
不论是国标(GB),还是国军标(GJB),仅就渗透检验材料而言,我国都尚未建立起与之配套的渗透检验材料目录,因此就渗透检验材料的选购而言,实际上没有可操作性。
2.1 国标(GB)为代表的渗透检测灵敏度
(1)GB/T 11851.2《无损检测 渗透检验 第2部分:渗透材料的检验》将渗透液分为三类:I类-荧光渗透液、II类-着色渗透液、III类-荧光着色渗透液。并叙述了检测灵敏度的测定方法。
该标准等同采用(ISO3452.2)。两者的技术内容和编写格式相同,在渗透材料分类和检验方面相同。
(2)GB/T 11851.2规定:使用(GB/T 18851.3)标准进行检测灵敏度测定。
(3)GB/T 11851.2规定:荧光渗透液灵敏度分为三级:1级灵敏度(普通)、2级灵敏度(高灵敏度)、3级灵敏度(超高灵敏度);使用(GB/T 18851.3)标准中I型试块中的10μm、20μm和30μm三种试块进行测定。
(4)GB/T 11851.2规定:着色渗透液灵敏度分为两级:1级灵敏度(普通)、2级灵敏度(高灵敏度)。荧光着色渗透剂未规定灵敏度等级,可按着色渗透液进行分类。使用(GB/T 18851.3)标准中I型试块中的30μm和50μm两种试块进行测定。
着色渗透液2级灵敏度(高灵敏度)与荧光渗透液1级灵敏度(普通)相当。
2.2 国军标(GJB)为代表的渗透检测灵敏度
(1)GJB2367A《渗透检验》将渗透液分为两类: I类-荧光渗透液、II类-着色渗透液。
(2)GJB2367A规定:使用JB/T 6064《渗透探伤用镀铬试块技术条件》标准进行检测灵敏度测定。
(3)GJB2367A规定:荧光渗透液灵敏度分为五级:最低级(1/2级)、低级(1级)、中级(2级)、高级(3级)与超高级(4级),仅有水洗性荧光渗透液的灵敏度级别具有1/2级(最低级)。
(4)GJB2367A规定:着色渗透液灵敏度不分等级,无灵敏度级别。
2.3 关注美国渗透检测材料目录
美国荧光渗透液的性能指标,由美国国防部的鉴定机构按相关标准进行鉴定,并纳入符合某相关标准的“渗透液合格目录清单”中,由美国国防部公布。渗透液使用单位必须在该合格目录清单中选择产品。
(1)美国军用标准AMS-2644《宇航渗透检测材料》及MIL-I-25135《渗透检测材料》,建立起了配套的QPL-AMS 2644《宇航渗透检验材料目录》及QPL–25135 《渗透检验材料目录》。
(2)目前,美国国防部公布的渗透检测合格产品目录清单中,有美国、英国、日本、德国、印度的渗透液产品,没有我国的渗透检测产品。
(3)我国尚未建立国家级的渗透检测设备器材鉴定机构。
3 渗透检测试块
渗透检测质量控制中常用的试块,主要有铝合金淬火裂纹试块(A型试块)、不锈钢镀铬裂纹试块(B型试块)和黄铜板镀镍铬裂纹试块(C型试块)等。
我国至今没有自己研制的C型试块。虽然,我国也研制了A型试块与某些类别的B型试块(如单一粗糙度五点B型试块及三点试块),但是,试块质量没有经过国家级相关技术质量监督部门鉴定。所以,使用国产试块去检定渗透检测灵敏度,仍然无法操作。
3.1 A型试块
A型试块参见JB/T 9213《无损检测 渗透检查 A型试块》。
我国市场上国产的A型试块,由于制作工艺不过关,试块质量不能达到相关要求。例如:缺陷形貌没有形成以试块为中心的多圈环状裂纹。
3.2 B型试块
B型试块参见GB/T 18851.3《无损检验—渗透检验—第3部分:参考试块》II型试块。
我国目前还不具备制造上述II型试块(即四粗糙度五点B型试块)的能力。我国市场上出售的国产的单一粗糙度五点B型试块(又称歇尔温试块),质量比较差。也没有国家级相关技术质量监督部门鉴定报告。
四粗糙度五点B型试块与单一粗糙度五点B型试块相比较,在鉴定不同粗糙度(例如铸件、锻件、焊件、机械加工等)表面的去除性能,功能表现是不一样。
3.3 C型试块
C型试块参见GB/T 18851.3《无损检验—渗透检验—第3部分:参考试块》I型试块。
我国目前还不能制造上述I型试块。
3.4 关注我国渗透检测试块
我国渗透检测试块问题很多。虽然,我国已经建立或正在建立相关的渗透检测试块国家或国家军用标准;但是我国市场上出售的国产渗透检测试块,品种有限,质量较差;同时,也没有国家级的渗透检测器材鉴定机构开展鉴定工作。
因此,我国渗透检测试块水平,目前仅停留在文字水平上,可操作性不强。
节选自《2014中国无损检测年度报道》
本文作者:胡学知
研究员级高级工程师, 原中航工业庆安集团有限公司108所无损检测研究室主任,陕西航空工业压力容器检测站副站长。