渗透检测技术的现状及发展

渗透检测技术的现状及发展中国第一航空工业集团有限公司庆安集团有限公司108所-----------------------------------------------------------------------西安帝易检测科技有限公司胡学知08-03-201目录1.关于渗透检测系统分类

2.关于渗透检测的适用范围:

3.关于渗透检测材料

4.关于渗透检测实际操作的正确性5.关于渗透检测的可靠性

6.关于渗透检测工艺方法标准7.关于渗透检测标准试块

8.关于渗透检测工艺限制9.关于裂纹深度的渗透检测试验

10.不规则裂纹的角度对渗透深度的影响11.在役容器穿透裂纹的渗透检测

12.关于渗透检测自动自动化21.关于渗透检测系统分类

1.

按渗透液所含染料成分分类：可分为荧光渗透检测法、着色渗透检测法及荧光着色渗透检测法等三类。

2.按渗透液的去除方法分类：可分为可水洗性渗透检测法、亲油后乳化渗透检测法、亲水性后乳化渗透检测法及溶剂性去除型渗透检测法等四类。3.按渗透检测灵敏度等级分类：可分为很低级灵敏度、低级灵敏度、中级灵敏度、高级灵敏度及超高级灵敏度等五类。

4.按显像剂类型分类：可分为干粉显像剂、水溶性显像剂、水悬浮性显像剂、非水湿显像剂、特殊应用显像剂及自显像等六类。5.按去除溶剂类型分类：可分为卤族类溶剂去除剂、非卤族类溶剂去除剂及特殊应用类溶剂去除剂等三类。32.关于渗透检测的适用范围渗透检测可有效地应用于检验非多孔性的金属材料及非多孔性的非金属材料。它可以应用于压力容器的工艺制造过程中检验及最终成品检验；它还可以应用于在役压力容器的定期检验及维修检验。

渗透检测应用于陶瓷类制品检验时，要注意陶瓷类制品是否上釉；上釉者为瓷，可以使用常规渗透检测方法进行渗透检测。渗透检测应用于石墨类制品检验时，要注意石墨类制品是否经过浸铜等工艺处理；经过浸铜等工艺处理后，石墨类制品中的细微孔洞被填充，就可以使用常规渗透检测方法进行渗透检测。

渗透检测应用于粉末冶金类制品检验时，要注意区分粉末冶金类制品究竟是松孔类制品，还是致密类制品；如果是致密类制品，就可以使用常规渗透检测方法进行渗透。43.关于渗透检测材料a渗透检测材料包括荧光/或着色渗透液、乳化剂、溶剂去除剂和显像剂。一族渗透检测材料包括由生产厂家推荐的实用的渗透液、乳化剂、溶剂去除剂和显像剂。不同生产厂家生产的渗透检测材料不得交叉使用。

渗透检测应用于奥氏体及钛合金压力容器时，要注意控制渗透检测材料中氯及氟等卤族元素的含量；应用于镍基合金压力容器时，要注意控制渗透检测材料中硫元素的含量。渗透检测应用于某些橡胶及塑料制品时，要注意渗透检测材料与这些橡胶及塑料制品的相容性。53.关于渗透检测材料b乳化剂分亲水性与亲油性两种，并以此有亲水性后乳化渗透检测法与亲油性后乳化渗透检测法之分。亲油性乳化剂根据不同的扩散速度分为快作用型及慢作用型两种，它与化学成分及粘度有关；亲油性乳化剂通常按供应状态使用。亲水性后乳化剂实质是一种洗涤剂，通常按浓缩状态供应，用水稀释后使用。

溶剂去除剂可分为卤化型与非卤化型两类。非卤化型溶剂去除剂中，氯及氟等卤族元素的含量受到严格控制，可用于奥氏体及钛合金材料的清洗。64.关于渗透检测实际操作的正确性a(1)渗透检测实际操作过程中，渗透检测剂材料及受检压力容器都应处于10～40℃之间。如果在实际操作过程中，不能满足这些温度极限，则应在准备采用的温度条件下，通过试验进行鉴定，以确定可否在准备采用的温度条件下进行渗透检测实际操作。

(2)任何渗透检测工艺可否得到成功，在很大程度上取决于受检焊接接头表面及缺陷表面不应有干扰渗透检测的固体或液体污染物。所有需要渗透检测的受检焊接接头或有关部位，都必须在施加渗透液前进行清洗和干燥。清洗处理的残留物，会妨碍渗透液对缺陷的渗入；如果是如强硷、强酸和铬酸等，则可能与渗透液发生有害的反应，并降低渗透液的灵敏度及性能。74.关于渗透检测实际操作的正确性b(3)所有需要渗透检测的表面，如果经过喷砂、喷丸或磨削加工，就有可能封闭缺陷的开口，或有可能掩盖缺陷的显示迹痕，或有可能干扰检验的有效性。为此，应考虑采用浸蚀方法处理上述表面。

(4)采用静电喷涂方法施加渗透液，可以避免过量的渗透液堆积在受检零件上；可以防止渗透液进入空心孔通道，并使其成为储存处，而在检验时引起严重的渗出问题。84.关于渗透检测实际操作的正确性c(3)所有需要渗透检测的表面，如果经过喷砂、喷丸或磨削加工，就有可能封闭缺陷的开口，或有可能掩盖缺陷的显示迹痕，或有可能干扰检验的有效性。为此，应考虑采用浸蚀方法处理上述表面。(4)采用静电喷涂方法施加渗透液，可以避免过量的渗透液堆积在受检零件上；可以防止渗透液进入空心孔通道，并使其成为储存处，而在检验时引起严重的渗出问题。94.关于渗透检测实际操作的正确性d

(5)受检表面的多余渗透液的去除特别关键，不允许出现去除过度现象。对于可水洗性渗透检测法而言，必须防止过度清洗。

对于后乳化渗透检测法而言，必须防止过度乳化，截留在缺陷中的渗透液一般不受过度清洗的影响。亲油性乳化剂只能用浸涂法或浇涂法施加，不能用刷涂法或喷涂法施加。亲水性乳化剂只能用浸涂法、浇涂法或喷涂法施加，不能用刷涂法施加。对于溶剂性去除型渗透检测法而言，必须避免使用过量的溶剂，更不允许使用溶剂冲洗受检表面。

为避免出现去除过度现象，对于荧光渗透检测法而言，应在黑光灯监视下进行去除操作；对于着色渗透检测法而言，应在白光灯监视下进行去除操作。104.关于渗渗透检测实际际操作的正确确性e(6)最好好使用恒温控控制的热风循循环式干燥箱箱进行干燥处处理。干燥温温度不应超过过70℃，干干燥时间不应应超过30分分钟。否则，，检验灵敏度度将受到损伤伤。(7)渗透透检测，常使使用喷涂法施施加溶剂悬浮浮湿式显像剂剂。注意：不应使使用浸涂法或或浇涂法施加加溶剂悬浮湿湿式显像剂。。否则，会通通过显像剂中中的溶剂作用用，而使缺陷陷中的渗透液液冲洗（溶解解）掉，产生生漏检的严重重后果。115.关于渗渗透检测的可可靠性a（a）毛细现象作用用的强弱：特别重要的是是，受检制品品、渗透检测测剂及渗透检检测工艺等被被确定后，受受检压力容器器的表面准备备及预清洗就就非常关键。。受检制品的的表面准备及及预清洗特别别好，其表面面开口缺陷的的内表面就可可能非常干净净，毛细现象象作用就可能能非常强，渗渗透检测的可可靠性就可能能非常高。否否则。如果受检制品品的表面开口口缺陷预清洗洗不好，表面面开口缺陷被被污染甚至被被堵塞，则毛毛细现象就不不可能发生，，渗透检测就就要失败。当当然，渗透检检测的可靠性性也就无从谈谈起。125.关于渗渗透检测的可可靠性b（b）试块人工缺陷陷与实际的表表面开口缺陷陷的对应性：：不论是随机开开裂的A型试块，还是是辐射开裂的的B型试块及平行开裂裂的C型试块，它们们都与受检压压力容器的实实际的表面开口口缺陷不同。。因此，最好在在使用A/B/C型试块的同时时，还应使用受检压力容容器的带有实实际的表面开开口缺陷的试试块。两者的对应性性越高（例如如标准试块上上的细微裂纹纹缺陷与受检压力力容器细微裂裂纹缺陷显示示的对应性越越高），渗透检测的可可靠性就可能能越高。135.关于渗渗透检测的可可靠性c（c））渗透透检检测测方方法法及及工工艺艺的的选选择择：：被检检压压力力容容器器不不同同，，制制造造方方法法不不同同，，产产生生的的缺缺陷陷类类型型将将不不同同，，缺缺陷陷的的尺尺寸寸（（长长度度、、宽宽度度、、深深度度））也也将将不不同同。。不同同的的缺缺陷陷类类型型，，不不同同的的缺缺陷陷尺尺寸寸，，将将导导致致选选用用不不同同的的渗渗透透检检测测方方法法及及工工艺艺。。很明明显显，，缺缺陷陷类类型型及及缺缺陷陷尺尺寸寸与与渗渗透透检检测测方方法法及及工工艺艺对对应应性性越越高高，，渗渗透透检检测测的的可可靠靠性性就就可可能能越越高高。。试想想，，如如果果使使用用水水洗洗性性着着色色渗渗透透探探伤伤法法检检查查晶晶间间腐腐蚀蚀裂裂纹纹，，渗渗透透检检测测的的可可靠靠性性则则将将无无从从谈谈起起。。146.关关于于渗渗透透检检测测工工艺艺方方法法标标准准(略略)157.关关于于渗渗透透检检测测--A型标标准准试试块块a167.关关于于渗渗透透检检测测--A型标标准准试试块块b177.关关于于渗渗透透检检测测--A型标标准准试试块块cJB/T4730.5-2005--A型对对比比试试块块技术术要要求求：：符符合合JB/T-9213的相相关关要要求求用用途途：：检检验验渗渗透透检检测测剂剂能能否否满满足足要要求求；；比比较较两两种种渗渗透透检检测测剂剂性性能能优优劣劣。。对对用用于于非非标标准准温温度度下下的的渗渗透透检检测测方方法法做做出出鉴鉴定定。。187.关关于于渗渗透透检检测测--A型标标准准试试块块dJB/T9213--A型对对比比试试块块技技术术要要求求A型试试块块上上的的裂裂纹纹：：见见图图所所示示，，具具体体要要求求为为：：①开开口口裂裂纹纹、、呈呈不不规规则则分分布布；；②裂裂纹纹宽宽度度：：≯≯3μμm、＞＞3～5μμm、＞＞5μμm；③每每块块试试块块上上，，≯≯3μμm的裂裂纹纹，，不不得得少少于于两两条条。。质量量检检验验要要求求为为：：①用用金金相相法法逐逐块块测测量量每每块块试试块块上上的的裂裂纹纹宽宽度度；；②把把测测量量结结果果和和测测量量位位置置，，正正确确记记录录在在测测试试参参数数卡卡片片上上。。197.关关于渗透透检测--B型标准试试块aISO3452-3/II型--改型的B型试块*（a）可清洗洗度测试试区（试试块上半半部）（（b）缺陷评评定区（（试块下下半部））207.关关于渗透透检测--B型标准试试块bISO3452-3/II型--改型的B型试块**试块的用用途：评评定荧光光和着色色渗透检检测的综综合性能能。①评评定某渗渗透检测测剂系统统和某渗渗透检测测程序对对于不同同尺寸缺缺陷的分分辨能力力；②②评评定某某渗透检检测剂系系统和某某渗透检检测程序序对某粗粗糙度表表面的清清洗能力力。①可清清洗度测测试区：：将其分成成四个大大小均为为25×35mm的相等区区域；通通过特定定的表面面处理方法法，制成成四个粗粗糙度Ra不同的区区域。粗糙度Ra分别为2.5，5，10和15μm。Ra=2.5μm区域由喷喷砂处理理制成，，其余区区域由电电侵蚀方方法制配配。②缺陷陷评定区区：试块上的的裂纹要要求为：：圆或近近似圆的的放射状状裂纹直直径分别为：：3.0，3.5，4.0，4.5和5.5mm。217.关关于渗透透检测--B型标准试试块cISO3452-3/II型--改型的B型试块**227.关关于渗透透检测--B型标准试试块dJB/T6064--B型对比试试块*试块尺寸寸、形状状及结构构，参见见ISO3452-II型对比试试块图。。尺寸为：：152××（57＋45）×2.5mm。结构：试试块分隔隔为可清清洗度测测试区及及缺陷评评定区两两个部分分；可清洗度度测试区区：152××57mm；缺陷陷评定区区：152××45mm。①可清清洗度测测试区：：152××57mm。表面粗糙糙度Ra为1.2～2.5μμm②缺陷评定定区：152××45mm。五个辐射射状裂纹纹区：裂纹区直直径为：：￠0.8～1.6mm、￠1.6～2.4mm、￠2.7～3.5mm、￠3.7～4.5mm、￠5.5～6.3mm。23试块的用用途：评评定荧光光和着色色渗透检检测的综综合性能能。①评定某渗渗透检测测液系统统和某渗渗透检测测程序对对于不同同尺寸缺缺陷的分辨能能力；②评定定某渗透透检测系系统和某某渗透检检测程序序对某粗粗糙度表表面的清清洗能力。。③当用用不同灵灵敏度的的渗透液液系统进进行检验验时，试试块上各各显示的的裂纹区数数应如下下表1（根据JB/T6064－1992）所示：：表1渗透液系系统灵敏敏度与可可显示裂裂纹区数数的对应应关系表表渗透液系系统的灵灵敏度可可显显示的裂裂纹区数数低灵敏度度2～3中灵敏度度3～4高灵敏度度4～5超高灵敏敏度57.关关于渗透透检测--B型标准试试块eJB/T6064--B型对比试试块**247.关关于渗透透检测--B型标准试试块fJB/T4730.5-2005--B型对比试试块尺寸、形形状及结结构-参见JB/T6064-B型对比试试块--缺陷评定定区-中间3点中间3点：￠1.6～2.4mm、￠2.7～3.5mm、￠3.7～4.5mm、技术要求求：符合JB/T-6064的相关要要求用途：检验渗透透检测剂剂系统灵灵敏度及及操作工工艺正确确性不同灵敏敏度再B型试块上上可显示示的裂纹纹区数应应如下表表所示：：灵敏度等等级灵敏度等级1级-低灵敏度度2级-中灵敏度度3级--高灵敏度度可显示的的裂纹区区数1～22～33复习：B型对比试试块尺寸寸、形状状及结构构：ISO3452-II型--B型对比试试块可清洗度度测试区区：粗糙度Ra分别为2.5，5，10和15μm缺陷评定定区：放射状裂裂纹直径径分别为为：3.0，3.5，4.0，4.5和5.5mm。JB/T6064--B型对比试试块可清洗度度测试区区：粗糙度Ra为1.2～2.5μμm缺陷评定定区：放射状裂裂纹直径径分别为为：￠￠0.8～1.6mm、￠1.6～2.4mm、￠2.7～3.5mm、￠￠3.7～4.5mm、￠￠5.5～6.3mm257.关关于渗透透检测--C型标准试试块aISO3452-3/I型--C型试块*267.关关于渗透透检测--C型标准试试块bISO3452-3/I型--C型试块**用途：评评定荧光光和着色色渗透液液系统的的灵敏度度等级。。简要介绍绍如下：：试块尺寸寸、形状状及结构构：见图图ISO3452--I型试块。。尺寸：35××100×2mm。形状：：矩形。。结构：四四块（I、II、III、IV型），均均为矩形形；电镀层总总厚度分分别为：：10μm(IV型)，20μm(III型)，30μm(II型)和50μm(I型)。裂纹深度度接近电电镀层总总厚度，，裂纹宽度度与深度度之比约约为1：20。277.关关于渗透透检测--C型标准试试块cISO3452-3/I型--C型试块***试块的用用途为：：评定荧荧光和着着色渗透透液系统统的灵敏敏度等级级。①电镀镀层总厚厚度为10μm(IV型)，20μm(III型)和30μm(II型)的试块：：用于确确定荧光光渗透液液系统的的灵敏度度等级1级（普通通）灵敏敏度：应应显示II型试块75％以上人人工缺陷陷；I型试块全全部（100％）人工工缺陷。。2级（高级级）灵敏敏度：应应显示III型试块75％以上人人工缺陷陷，II型试块全全部（100％）人工工缺陷。。3级（超高高级）灵灵敏度：：应显示示IV型试块75％以上人人工缺陷陷，III型试块全全部（100％）人工工缺陷。。②电镀镀层总厚厚度为30μm(II型)和50μm(I型)的试块：：用于确定定着色渗渗透液系系统的灵灵敏度等等级。1级（普通通）灵敏敏度：应应显示I型试块90％以上人人工缺陷陷；2级（高级级）灵敏敏度：应应显示II型试块75％以上人人工缺陷陷，I型试块全全部（100％）人工工缺陷。。检验要求求：实测测试块裂裂纹宽度度和深度度（或电电镀层总总厚度））值。287.关关于渗透透检测--C型标准试试块dISO3452-3/I型--C型试块****—10μμm（黑光））297.关关于渗透透检测--C型标准试试块eISO3452-3/I型--C型试块****—20μμm（黑光））307.关关于渗透透检测--C型标准试试块fISO3452-3/I型--C型试块****—30μμm（黑光））317.关关于渗透透检测--C型标准试试块fISO3452-3/I型--C型试块****—30μμm（黑光））327.关关于渗透透检测--C型标准试试块gISO3452-3/I型--C型试块****—50μμm（黑光））337.关关于渗透透检测--C型标准试试块gISO3452-3/I型--C型试块****—50μμm（黑光））347.关关于渗透透检测--C型标准试试块hISO3452-3/I型--C型试块****—30μμm（白光））357.关关于渗透透检测--C型标准试试块iISO3452-3/I型--C型试块****—50μμm（白光））368.关关于渗透透检测工工艺限制制着色渗透透检测不不推荐使使用干粉粉显像剂剂和水溶溶性显像像剂，应采采用非水水湿显像像剂。自显像工工艺应经经过批准准，使用用专用的的自显像像渗透液液，黑光幅照照度应不不低于3000μw/cm2。关键重要要零件不不推荐使使用着色色渗透检检测。涡轮发动动机关键键零件的的维修及及检修仅仅允许采采用亲水水性后乳化荧荧光渗透透检测法法进行检检验，且且检验灵灵敏度应应为高级级及超高级级。379.关关于裂纹纹深度的的渗透检检测试验验渗透检测测越来越越受到人人们的重重视，从从断裂力力学的角角度出发发，人们们对渗透透检测结结果的期期望，不不再局限限于裂纹纹的长度度和宽度度，更关关心的是是裂纹的的深度。。但是，，渗透检检测的裂裂纹深度度测量，，一直是是渗透检检测的一一个盲点点。国内某研研究单位位，使用用铝合金金平板材材料及铝铝合金焊焊接试验验件进行行着色渗渗透检测测试验，，并通过过裂纹测测深仪测测量及试试验件解解剖对照照，发现现裂纹深深度与长长度和宽宽度之间间有一定定的对应应关系。。并以此此得出统统计规律律数据，，得到裂裂纹长度度、宽度度与深度度之间的的对照表表，对裂裂纹深度度的评估估有一定定的参考考价值。。3810.不不规则则裂纹纹的角角度对对渗透透深度度的影影响影响渗渗透检检测灵灵敏度度的因因素很很多，，包括括渗透透检测测材料、渗渗透检检测工工艺方方法及及渗透透检测测设备备等，，但是是受检检缺陷陷本身的的性质质，例例如受受检裂裂纹的的几何何形貌貌即开开口宽宽度、、深度度及长度度等，，就直直接影影响渗渗透检检测的的灵敏敏度。。规则则裂纹纹的渗渗透作用用已有有研究究报道道，而而不规规则裂裂纹的的探讨讨报道道甚少少。理论推推导的的公式式表明明：渗渗透液液在裂裂纹中中的渗渗透深深度主主要取决决于裂裂纹的的角度度大小小；当当裂纹纹的开开口宽宽度和和深度度都相相同时，，渗透透液在在有角角度的的裂纹纹中渗渗透得得深；；当裂裂纹的的开口口宽度相相同时时，裂裂纹越越尖锐锐，检检测灵灵敏度度越高高。渗渗透深深度与与裂纹的的长度度无关关。3911.在在役容容器穿穿透裂裂纹的的渗透透检测测渗透检检测可可分为为表面面渗透透检测测及穿穿透渗渗透检检测。。前者者是检检测表表面缺陷陷，后后是检检测穿穿透缺缺陷即即检漏漏。盛装液液体介介质的的在役役容器器，在在运行行过程程中，，容器器一直直处于于承压压状态。如如果存存有穿穿透裂裂纹，，即使使是细细微的的，但但是，，由于于其处处于扩扩张状状态，就就可能能导致致容器器出现现泄漏漏。停止运运行，，把液液体介介质清清理出出来，，容器器无内内压，，穿透透裂纹纹则处处于闭合状状态。。如果果泄漏漏位置置在容容器底底部，，受检检部位位处于于仰视视位置置，即即使使用磁磁粉探探伤，，效果果也不不好。。此时时，使使用穿穿透渗渗透检检测，，检测测效果果甚好。使用穿穿透渗渗透检检测时时，预预清洗洗特别别重要要。穿穿透裂裂纹中中的污污染物物清洗得