渗透试验检测

渗透试验检测

渗透试验检测（Penetrant Testing, PT）是一种广泛应用的无损检测（NDT）方法，主要用于检测材料表面开口型缺陷，如裂纹、孔隙、折叠、冷隔和分层等。其核心原理是利用毛细管作用，将具有高渗透能力的液体（渗透剂）施加到被检工件表面，使其渗入到极其微小的表面开口缺陷中。经过特定时间后，清除掉工件表面多余的渗透剂，再施加显像剂，将渗入缺陷中的渗透剂吸附到工件表面，从而在可见光或紫外光下形成清晰可见的指示，显示出缺陷的位置、形状和大小。

该方法因其操作相对简便、设备投资较低、灵敏度高（能检出宽度仅几微米的微小缺陷）以及对复杂形状工件适用性好等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、轨道交通、压力容器、铸锻件、焊接件以及各类在役设备维护等众多工业领域。它特别适用于检测非多孔性的金属、陶瓷、塑料、玻璃等材料的光滑表面缺陷。

渗透检测根据所使用的渗透剂和观察方式的不同，主要可分为：荧光渗透检测（使用在紫外灯下发光的荧光渗透剂）和着色渗透检测（使用在可见光下呈现鲜艳颜色，通常为红色的着色渗透剂）。根据清洗方法的不同，又可分为水洗型、后乳化型和溶剂去除型等。

检测项目

渗透试验检测的核心目标是识别和表征材料或工件表面的不连续性（缺陷），主要检测项目包括：

裂纹检测： 包括疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、淬火裂纹、磨削裂纹等。这是渗透检测最擅长检测的缺陷类型。

表面孔隙： 如铸件中的气孔、针孔、缩孔，焊接件中的气孔等开口于表面的孔洞缺陷。

分层： 材料内部或层压结构中出现的不连续分离，当延伸到表面时即可被检出。

泄漏路径： 在密封性检测中，可用于定位穿透性泄漏的源头。

检测方法

标准的渗透检测通常包含以下关键步骤：

1. 预清洗： 这是至关重要的一步，必须彻底清除被检表面的油污、油脂、铁锈、氧化皮、涂层、焊渣等任何可能阻碍渗透剂进入缺陷或造成假显示的污染物。常用方法包括溶剂清洗、蒸汽脱脂、碱洗或超声波清洗等。清洗后必须充分干燥。

3. 去除多余渗透剂： 在渗透时间结束后，必须小心地清除掉工件表面多余的渗透剂，避免将缺陷中的渗透剂洗掉或过度清洗形成背景干扰。

• 水洗型： 用低压水流喷洗。
• 后乳化型： 先施加乳化剂（亲水或亲油），将表面油性渗透剂转化为可水洗状态，再用水冲洗。
• 溶剂去除型： 用无绒布沾取少量溶剂多次擦拭。

4. 施加显像剂： 在干燥、洁净的工件表面均匀施加一层薄薄的显像剂（干粉、水基湿式或非水基湿式）。显像剂通过毛细作用将缺陷中的渗透剂吸附到工件表面并横向扩展放大，形成可见的指示（着色法在可见光下观察，荧光法在紫外灯/黑光灯下观察）。

5. 观察与评定： 在规定的显像时间后（通常10-60分钟），在适当的光源下（白光或紫外线）仔细观察工件表面，识别、记录并按照相关标准对显示的缺陷进行评定（如区分相关显示、非相关显示和伪显示，测量显示尺寸，判定其性质、严重程度和是否超标）。

6. 后清洗： 检测完成后，去除表面的显像剂和残留渗透剂，防止对后续工序或使用造成影响。

检测标准

渗透检测的实施和质量控制必须严格遵守相应的国家和国际标准，以确保检测结果的可靠性和可比性。主要的检测标准包括：

国际标准：

• ISO 3452 系列： 《无损检测 - 渗透检测》是国际通用的核心标准系列，详细规定了方法原理、材料要求、工艺步骤、设备、人员资格和检测报告等。
• ASTM E165 / ASTM E1417： 美国材料与试验协会制定的渗透检测标准方法，广泛应用于北美地区。

中国国家标准 (GB)：

• GB/T 18851 系列： 《无损检测 渗透检测》等效采用ISO 3452系列，是中国渗透检测的主要国家标准。
• GB/T 26953： 《焊缝无损检测 焊缝渗透检测 验收等级》针对焊缝的渗透检测验收制定了具体等级。

行业标准： 如航空航天 (HB系列)、军工、核电 (如RCC-M, ASME规范相关章节)、船舶等行业通常有更具体的行业渗透检测标准或规范，对特定产品提出了额外的要求或更严格的验收准则。

这些标准对渗透剂、显像剂、清洗剂等材料的性能（如灵敏度、腐蚀性、去除性）、检测设备（如黑光灯强度、白光灯照度）、检测环境（如温度控制、背景光要求）、检测工艺参数（如渗透时间、显像时间）、人员资格认证以及缺陷的验收等级等都有明确的规定。