浅谈渗透检测的可靠性

摘要：本文通过对渗透检测方法和渗透检测工艺的探讨，对渗透检测的可靠性提出了一些新的分析。认为必须合理选择渗透检测方法和渗透检测工艺，加强渗透检测人员的管理，进行渗透检测的正确操作，才能提高渗透检测的可靠性。

关键词：渗透检测 方法 工艺 可靠性

一、渗透检测的机理

渗透检测中所遇到的工件表面开口缺陷是多种多样的，从缺陷的形状不同来分：有孔状、条状；有贯穿型和非贯穿型。而我们所遇到的大都是非贯穿型；从缺陷的位置不同来分：随机分布在工件的上方、下方和侧面。我们设定被检工件无任何污染，渗透剂在上述缺陷中的情形又会如何？以下将通过对下列几种情形的试验对其渗透检测的机理加以探讨。

1，贯穿型缺陷中情形

（1）竖直贯穿型缺陷下方渗透的情形

在竖直贯穿型缺陷下方喷涂渗透剂或把被检工件下方浸入渗透剂中，其渗透机理主要是由毛细管现象的作用，这时渗透剂的“爬”形高度H由下列公式决定：

H=2.a.cosθ /p.g.r

式中：a—渗透液表面张力系数

θ—液面与缺陷壁夹角

p—渗透液比重

g—重力加速度

r—孔状缺陷半径

（2）竖直贯穿型缺陷上方渗透的情形

在竖直贯穿型缺陷上方喷涂渗透剂时，缺陷中的液面受表面张力和重力的双重作用，受到一个向下的合力，而液面无法保持平衡，直到渗透液从下面开口处流出。

（3）横向贯穿型缺陷中的渗透情形

在具有横向贯穿型缺陷工件侧面喷涂渗透液时，此时由于缺陷中渗透液面的表面张力的作用，液面同样无法保持平衡，能够从工件的一侧渗透到另一侧。

2，非贯穿型缺陷中情形

1)理想型孔状和条孔状缺陷朝上的渗透情形

渗透时，当渗透液封闭住了孔状和条孔状缺陷，在渗透液的压力作用下，孔内的空气体积由V1变成为V2,渗透液的高度由H1变成为H2,当压力达到平衡时，孔中的渗透液面最终变成凹型，此时孔中的空气压强为P2,凹型渗透液面处的压强为P3

2）理想型孔状和条孔状缺陷朝下的渗透情形

当在工件底面或底部渗透检测时，渗透液在表面张力的作用下，液面呈凹型，外加压强将孔内空气压缩，液面上什高度为H,而空内空气压强越来越大，渗透速度也会越来越慢，直至达到一定平衡而停止。

3）理想型孔状和条孔状缺陷位于工件侧面的渗透情形

此种情形渗透时，渗透液的重力不起作用，渗透液面在表面张力的作用下向孔内渗透，此时孔内空气开始压缩，而随着孔内空气的压强增大，渗透速度减慢，当液面处于平衡状态时，液面成凹型形态。

以上讨论的只是理想状态下孔状和条孔缺陷的几种渗透情形，但是实际情况下，被检工件表面开口缺陷是多种多样的。零部件不同，制造方法不同，所产生的缺陷类型也将不同，而缺陷的尺寸更不相同。不同的缺陷类型，不同的缺陷尺寸，必将导致选用不同的渗透检测方法及工艺。

二、渗透检测方法的选择

1.渗透检测时机的选择

1.1 一般应在喷漆、镀层、涂层、阳极化、氧化或喷丸、研磨前进行渗透检测。

1.2 一般安排在去除表面积炭层及漆层后、腐蚀检验后、热处理后、磨消、焊接、矫直、机加工后进行渗透检测。

2. 渗透检测剂的选择

1.1 不同生产厂家生产的渗透检测剂不得交叉使用，同一检测工件不能混用不同类型的渗透检测剂。

1.2 奥氏体钢和钛及钛合金材料：检测剂中氯、氟元素含量的重量比不得超过1%。

1.3 镍基合金材料：检测剂中硫元素含量的重量比不得超过1%。

1.4 当用于橡胶及塑料制品渗透检测时，要注意渗透检测剂与这些橡胶及塑料制品的相容性。

3. 渗透检测方法的选择

1.1 表面光洁检测灵敏度要求高的工件，应选用后乳化型着色法或荧光法检测。

1.2 表面粗糙检测灵敏度要求低的工件，应选用水洗型着色法或荧光法检测。

1.3 工作场所无电源、无水源时，应选用溶剂去除型着色法检测。

1.4 批量性大的工件检测时，应选用水洗型着色法或荧光法检测。

1.5 大工件局部检测时，应选用溶剂去除型着色法或荧光法检测。

1.6 当被检测工件是有裂纹倾向的高强钢、易产生疲劳裂纹或应力腐蚀裂纹的在用承压设备内壁渗透检测时，应选用荧光法。

三、渗透检测工艺顺序的选择

一、工件表面准备：

焊缝用酸洗或砂轮打磨，检测范围应向外扩展25mm。

清洁的重要部件，用有机溶剂浸泡后的布檫除。

存在污染的，酸洗或用不锈钢丝刷刷除，清洗范围为检测区域两侧各25 mm。

二、预清洗、干燥：用清洗剂将受检工件表面檫洗干净，可以自然干燥或热风干燥，热风干燥时，被检工件表面温度不得大于50℃。

三、渗透：

1）喷涂施加渗透检测剂时，必须使被检工件表面全部覆盖渗透检测剂，而且在整个渗透时间内一直保持湿润状态，渗透时间不少于10min。

2）对于非标准温度下的渗透检测，渗透时间应通过试验来其确定，试验时应将试块和渗透检测剂一起置于冰箱并保持一定的时间。

3）当被检工件面积较大时，应分段分区进行渗透，以确定渗透时间。

渗透检测剂的施加方法有：喷、刷、浇、浸。

浸涂时，滴落时间应包含在渗透时间内，且不少于5min。

四、溶剂去除

1.先用不脱毛的布或纸檫拭大部分多余的渗透剂后，再用喷有去除剂的布或纸檫拭，檫拭时应按一个方向进行，不得来回往复檫拭。

2.后乳化型渗透水洗时，水温在10～40℃、水压

3.不得过洗。

4.溶剂去除不允许冲洗。

五、干燥

1）溶剂去除型干燥：自然干燥，时间5～10分钟。

2）水洗型、后乳化型干燥：热风吹干，且被检工件表面温度

3）当环境温度较高时，干燥时间可适当缩短。

六、显像

显像剂施加应薄而均匀，不得在同一部位反复多次施加，严禁在被检工件表面倾倒湿式显像剂，以免冲洗掉已渗透到缺陷内部的渗透检测剂。

七、观察

显像剂施加后7～60分钟内进行观察。

着色法：被检工件表面的光照度应大于1000LX。

荧光法：被检工件表面黑光灯照度应大于等于1000μw/cm2，且暗室白光照度不大于20 LX。

可用2～10倍放大镜观察。

八、记录

采用照相法、录像法和可剥落性塑料薄膜等方式，同时应用草图记录缺陷。

复验

应将被检工件表面彻底清洗，从工件表面准备开始，重复上述一～八的整个过程。

四、渗透检测操作的正确性

1，渗透检测实际操作过程中，渗透检测剂材料和被件工件都应处于10～40℃之间。如果不能满足温度极限，则应在准备实施的温度条件下，通过A型对比试块试验来确定所需要的渗透时间。

2，渗透检测工艺的正确性，主要取决于被检工件表面是否存在污染物和残留物，因此，被件工件表面清理尤为重要。

3，被检工件表面多余渗透液的去除特别关键，严禁出现过度去除现象。

4 ，被检工件表面干燥宜采用热风进行干燥，干燥温度不宜超过50℃，干燥时间不应超过30分钟。

5，显像剂一般使用喷涂法施加溶剂悬浮湿式显像剂，不应使用浸涂法或浇涂法施加。

6，每周应用镀铬试块检验渗透检测剂系统灵敏度及操作工艺正确性，检测前、检测过程中或检测结束认为必要时应随时检验。

结束语

因此，为了提高渗透检测的可靠性，必须合理选择渗透检测剂、合理选择渗透检测方法，合理选择渗透检测工艺，合理选择使用标准试块，使用可行的渗透检测方法标准，加强渗透检测人员培训和管理，进行渗透检测的正确操作，建立全面质量控制及质量保证体系。