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滲透檢驗(yàn)是在被檢鋼結(jié)構(gòu)上侵蝕的帶有熒光的或紅色的染料，利用滲透劑的滲透作用，顯示表面缺陷痕跡的一種無(wú)損檢測(cè)方法。

一、滲透檢驗(yàn)的原理、方法及應(yīng)用

（一）滲透探傷的基本原理 當(dāng)檢驗(yàn)工件表面涂覆了帶有顏色或熒光物質(zhì)且具有高度滲透能力的滲透液時(shí)，在液體對(duì)固體表面的濕潤(rùn)作用和毛細(xì)管作用下，滲透液滲透入鋼結(jié)構(gòu)表面考口缺陷中，然后，將鋼結(jié)構(gòu)表面多余的滲透液清晰干凈，注意保留滲透到缺陷的滲透液，再在鋼結(jié)構(gòu)表面涂上一層顯像劑，將缺陷中的滲透液在毛細(xì)作用下 重新吸附到鋼結(jié)構(gòu)表面，從而形成缺陷的痕跡，通過(guò)之間目視或特殊的燈具，觀察缺陷痕跡顏色或熒光圖像對(duì)卻像性質(zhì)進(jìn)行評(píng)定，這就時(shí)滲透探傷的基本原理。

（二）滲透檢驗(yàn)的常用方法

1、著色檢驗(yàn)方法 將透有彩色染料的滲透劑滲入鋼結(jié)構(gòu)表面，清洗后，涂吸附劑，使缺陷內(nèi)的彩色油液滲至表面，根據(jù)色斑點(diǎn)或條紋發(fā)現(xiàn)和判斷缺陷的方法。

2、熒光滲透檢驗(yàn)法 這種檢驗(yàn)方法時(shí)使用含有熒光物質(zhì)的滲透劑，經(jīng)清洗后保留在卻像中的滲透液被顯像劑吸附出來(lái)。用紫光源照射，使熒光物質(zhì)產(chǎn)生波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見光，在暗室中對(duì)著色后的焊件表面進(jìn)行觀察，通過(guò)顯現(xiàn)的熒光圖像對(duì)判斷缺陷的大小、位置及形態(tài)。

3、水洗型滲透檢驗(yàn)方法

它與其它滲透檢驗(yàn)相同，但此方法以水清洗劑，滲透劑以水為溶劑，或者在滲透劑中夾有乳化劑，使非水溶性的滲透劑發(fā)生乳化作用而具有水溶性。也可以在滲透劑中直接加入乳化劑，而使?jié)B透劑具有水溶性。

4、溶劑去除滲透檢驗(yàn)法

5、干式顯像滲透檢驗(yàn)法

這種檢驗(yàn)法主要用于熒光滲透劑，用經(jīng)干燥后的細(xì)顆粒干粉可獲得很薄的粉膜，對(duì)熒光顯像有利，可提高探傷靈敏度。

6、濕式顯像滲透探傷法

濕式顯像劑是在具有高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中加入起吸附作用的白色粉末配制而成，這些白色粉末并不溶解于有機(jī)溶劑中，而是呈懸浮狀態(tài)，使用時(shí)必須搖晃均勻。

二、 滲透探傷劑的配制要求

滲透探傷劑是指滲透劑、乳化劑、清洗劑和顯像劑的總稱。

（一）滲透劑

1、滲透性能好 2、溶解性能好 3、洗滌性能好 4、揮發(fā)性不高

（二）乳化劑

油性物質(zhì)時(shí)不能溶解于水的，當(dāng)加入乳化劑后，使油能變成極微小的顆粒而均勻地分布在水中，形成了“水包油”的勻質(zhì)狀態(tài)，即使在靜止?fàn)顟B(tài)下，油也不會(huì)聚在一起而造成油水分層的情況，這一顯像稱為乳化現(xiàn)象，而具有這一顯像的物質(zhì)稱為乳化劑。若在滲透劑中直接加入乳化劑，而使?jié)B透劑具有水溶性，則這種滲透劑稱為自乳化劑滲透劑。

（ 三）顯像劑

（四）熒光滲透探傷的探傷劑

三、 滲透探傷操作過(guò)程與工藝卡

一）滲透探傷操作過(guò)程

1、探傷前的清理。探傷前的清理是向被檢焊件表面涂覆滲透劑前的一項(xiàng)準(zhǔn)備工作，其目的是徹底清除鋼結(jié)構(gòu)表面妨礙滲透液滲入缺陷的油脂、涂料、鐵銹、氧化皮和污物等附著物。

2、焊件表面的滲透處理

1）滲透方法的選擇

（1）浸漬法 浸漬法是將鋼結(jié)構(gòu)直接浸沒(méi)在已調(diào)配好的滲透液槽中，滲透效果好，省時(shí)省工，對(duì)小型

批量的零件適用，但一次配制滲透液量大。

（2）刷涂法 刷涂法是用氣泵將滲透液霧化成微小的液體顆粒后，通過(guò)噴霧器噴灑在鋼結(jié)構(gòu)被檢部位上。

2）滲透時(shí)間的確定 由于滲透時(shí)間受多種因素制約，很難統(tǒng)一明確規(guī)定具體數(shù)值，滲透時(shí)間可以根據(jù)上述定性分析的情況，在5～10min 范圍內(nèi)調(diào)整選用。

3、鋼結(jié)構(gòu)的乳化處理

可采用浸漬、澆注、噴灑等方法。施加乳化劑后不再作其它處理，只是根據(jù)滲透劑、乳化劑的性質(zhì)和被檢物表面粗糙情況保持2～5min 即可。

4、鋼結(jié)構(gòu)的清洗處理

5、鋼結(jié)構(gòu)干燥處理

6、鋼結(jié)構(gòu)表面的顯像處理 顯像時(shí)間取決于所采用的配方，一般在7分鐘之內(nèi)就要進(jìn)行干燥。

7、顯像缺陷痕跡觀察 由于滲透探傷是依靠韌的視力或輔以5~10倍的放大鏡區(qū)觀察，因此要求探傷人員的矯正視力在1.0以上。對(duì)于著色探傷，探傷區(qū)光度不低于350lx 。對(duì)于熒光滲透探傷，觀察人應(yīng)該在暗室中至少停留5min ，適應(yīng)環(huán)境，被檢物表面的照度不低于50lx 。

8、探傷后鋼結(jié)構(gòu)的處理 如果殘留在焊件上的顯像劑或滲透劑影響以后的加工、使用，或要求重新檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)即那個(gè)表面沖洗干凈。

（二）滲透探傷工藝卡 是指導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施滲透探傷操作的依據(jù)。

（三）對(duì)比試塊 在滲透檢驗(yàn)生產(chǎn)中，為了對(duì)滲透檢驗(yàn)試劑的性能與滲透檢驗(yàn)探傷靈敏度進(jìn)行評(píng)價(jià)，一般采用相應(yīng)的對(duì)比試塊。

1、鍍鉻對(duì)比試塊的制作及應(yīng)用

將1Cr18Ni9Ti 或其它適當(dāng)?shù)牟讳P鋼材料，在尺寸4mm × 40mm × 130 mm 的長(zhǎng)方形試塊上單面鍍鎳30 ± 1.5μm ，在鍍鎳層上再鍍鉻0.5μm ，渡后退火。從未渡面以直徑10mm 的鋼球，用布氏硬度法按750Kkgf 、1000kgf 、1250kgf 負(fù)荷打三點(diǎn)硬度，使在渡層上形成三處輻射狀裂紋。鍍鉻對(duì)比試塊主要用于校驗(yàn)操作方法和工藝系統(tǒng)靈敏度。使用前，應(yīng)將其拍攝成照片或用塑料制成復(fù)制品，以供探傷時(shí)對(duì)照使用。

2、鋁合金對(duì)比試塊的制作及應(yīng)用

從8~10mm厚的鋁合金（LY-12、淬火）板材上切取一塊大小為50mm ×75mm 的試塊，用噴燈在中心部位加熱至適當(dāng)溫度（510~530℃），然后在冷水中淬火，從而在鋁塊中產(chǎn)生天然的裂紋。再沿75mm 方向的中心位置開一個(gè)1.5mm ×1.5mm 的溝槽，從而完成一塊鋁合金對(duì)比試塊的制作。

四、滲透探傷缺陷的判別、分級(jí)與記錄

（一）滲透探傷焊接缺陷的判別

焊接缺陷的顯示痕跡分為線狀顯示和圓狀顯示。

1、線狀顯示痕跡 線狀顯示痕跡是指長(zhǎng)度大于或等于3倍寬度的顯示痕跡。

2、圓狀顯示痕跡

圓狀顯示痕跡指長(zhǎng)度小于3倍寬度的痕跡，可能成圓形、扁圓形或不規(guī)則形狀。圓形顯示痕跡通常由焊接表面氣孔、弧坑縮孔、點(diǎn)狀?yuàn)A雜等形成的缺陷而形成的。

（二）滲透探傷焊接缺陷的分級(jí)

不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)分級(jí)的劃分也不同，目前有《滲透探傷法》和《壓力容器著色探傷》兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的分級(jí)方法。

1、《滲透探傷法》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷顯示痕跡的等級(jí)分類

這一標(biāo)準(zhǔn)將缺陷分為按圓狀和線狀痕跡劃分的等級(jí)和按分散狀痕跡劃分的等級(jí)分類兩種情況。分散狀缺陷顯示痕跡是指在一定區(qū)域內(nèi)存在及個(gè)缺陷顯示痕跡。這個(gè)區(qū)域2500 mm2的矩形面積（矩形最大邊長(zhǎng)150mm ）

2、《壓力容器著色探傷》標(biāo)準(zhǔn)缺陷顯示痕跡的分級(jí)

這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷顯示按線狀和圓狀各分為三級(jí)，各級(jí)允許存在的缺陷尺寸氦與材料厚度有關(guān)，具體數(shù)值見表。

凡是出現(xiàn)以下情況之一的均為不合格。

1）任何表面裂紋分層。2）大于表中規(guī)定的單個(gè)缺陷。3）在一條直線上有4個(gè)或4個(gè)以上間隙排列的缺陷顯示， 且每個(gè)缺陷之間的距離小于2mm 。4）在任何一塊150mm ╳25mm 表面上存在10個(gè)或10個(gè)以上的缺陷顯示。

五、滲透探傷結(jié)果的記錄

1、探傷結(jié)果的標(biāo)識(shí)

經(jīng)滲透探傷后確定認(rèn)為合格時(shí)，應(yīng)在被檢物表面作出標(biāo)記，表明該焊件已被檢并確認(rèn)合格，如表面有缺陷顯示，也應(yīng)在有缺陷的部位用涂料表明其位置，供返修時(shí)尋找。

2、探傷報(bào)告

滲透探傷的結(jié)果最終以探傷報(bào)告的形式作出評(píng)定結(jié)論，探傷報(bào)告應(yīng)綜合反映實(shí)際的探傷方法、工藝及操作情況，并經(jīng)有任職資格的探傷人員審核后簽發(fā)存檔，作為焊接結(jié)構(gòu)的合同的確立或者合格的證明資料。 一份完整的探傷報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1）焊接工件名稱、編號(hào)、形狀及尺寸、表面及熱處理狀態(tài)、探傷部位、探傷比。

2）探傷方法，包括滲透類型及顯像方式。

3）操作條件，包括滲透濕度和滲透時(shí)間、乳化時(shí)間、水壓及水溫、干燥溫度及時(shí)間、顯像時(shí)間。4）操作方法 5）探傷結(jié)論6）示意圖 7）探傷日期、探傷人員姓名、資格等。

六、滲透檢驗(yàn)新技術(shù)

（一）高靈敏度滲透檢驗(yàn)試劑

（二）特種滲透探傷試劑

1、反應(yīng)型著色滲透探傷試劑 1）顯示缺陷清晰2）由于無(wú)色或顏色極淡，對(duì)工件表面、縫隙、臺(tái)階 的溝槽及操作者不會(huì)造成污染。3）缺陷的鑒別率高。

2、高溫型滲透探傷試劑 適用于在高溫下進(jìn)行滲透探傷。我國(guó)研制的探傷試劑適宜溫度為5~180 ℃

3、不燃型滲透探傷試劑 國(guó)產(chǎn)的不燃型滲透探傷試劑其耐溫上限為230 ℃。

（三）自動(dòng)化滲透探傷裝置

七、滲透檢驗(yàn)實(shí)例——大型球罐的滲透檢驗(yàn)

（一）大型球罐的制作及可能存在的缺陷

球罐為400m2的儲(chǔ)氨容器，材質(zhì)為16MnR ，板厚為44mm 。由于焊接工藝復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)焊接條件差，易產(chǎn)生表面裂紋，必須進(jìn)行表面探傷。

（二）探傷方法的選擇

1、內(nèi)外表面的外觀質(zhì)量檢查

2、由于支柱和接管處不易用磁粉檢驗(yàn)，一般采用溶劑除去型滲透檢驗(yàn)，靈敏度較高，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，適用性好。

（三）球罐滲透檢驗(yàn)的特殊問(wèn)題

在滲透檢驗(yàn)中，滲透時(shí)間與滲透劑的溫度有很大關(guān)系。為滿足檢驗(yàn)要求，一般都在15~40℃進(jìn)行。特別是北方氣溫低，滲透劑與清洗劑是易燃物，不能與明火接觸，因此采用罐內(nèi)加熱法。

1、工頻加熱法 將工頻加熱器固定在探測(cè)面的內(nèi)壁，調(diào)整電流控制探測(cè)面溫度在30 ℃左右；但設(shè)備較為復(fù)雜。

2、煤氣噴嘴加熱 把噴嘴置于罐內(nèi)，對(duì)受檢部位加熱，通過(guò)調(diào)節(jié)氣體流量和噴嘴與受檢表面的距離，使探測(cè)面溫度為30 ℃左右。但設(shè)備也復(fù)雜。 3、氣焊槍加熱

（四）作對(duì)比試驗(yàn)

1、制作試板

采用與球罐材料相同的材料制作對(duì)焊接試板，規(guī)格為30mm × 150mm ×44mm 。用異種鋼焊條纏繞細(xì)銅絲

焊接試板，使之產(chǎn)生裂紋。

2、試驗(yàn)過(guò)程

首先在室外低溫（-7 ℃ ）進(jìn)行探傷，在清洗過(guò)的焊縫表面噴涂滲透劑，滲透10min ，然后清洗，再顯像10min 。結(jié)果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂紋。

再對(duì)試板進(jìn)行徹底清洗，放在室內(nèi)（室溫為25 ℃ ）用同樣的條件進(jìn)行滲透檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)焊縫背面裂紋密布。再次徹底清洗，用氣焊槍在試板背面加熱（不燙手即可），用同樣方法進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果顯示情況與室內(nèi)一樣。

（五）球罐焊縫的滲透探傷工藝

1、預(yù)清洗 2、加熱受檢區(qū) 3、滲透 滲透時(shí)間15min 4、清洗 5、顯像 顯像15min 后觀察 6、觀察和記錄

（六）探傷結(jié)果分析