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滲透檢驗是在被檢鋼結(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損檢測方法。
一、滲透檢驗的原理、方法及應(yīng)用
（一）滲透探傷的基本原理 當(dāng)檢驗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，在液體對固體表面的濕潤作用和毛細管作用下，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，通過之間目視或特殊的燈具，觀察缺陷痕跡顏色或熒光圖像對卻像性質(zhì)進行評定，這就時滲透探傷的基本原理。
（二）滲透檢驗的常用方法
1、著色檢驗方法 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)色斑點或條紋發(fā)現(xiàn)和判斷缺陷的方法。
2、熒光滲透檢驗法 這種檢驗方法時使用含有熒光物質(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。用紫光源照射，使熒光物質(zhì)產(chǎn)生波長較長的可見光，在暗室中對著色后的焊件表面進行觀察，通過顯現(xiàn)的熒光圖像對判斷缺陷的大小、位置及形態(tài)。
3、水洗型滲透檢驗方法
它與其它滲透檢驗相同，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、溶劑去除滲透檢驗法
5、干式顯像滲透檢驗法
這種檢驗法主要用于熒光滲透劑，用經(jīng)干燥后的細顆粒干粉可獲得很薄的粉膜，對熒光顯像有利，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溶劑中，而是呈懸浮狀態(tài)，使用時必須搖晃均勻。
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、 滲透探傷操作過程與工藝卡
一）滲透探傷操作過程
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準備工作，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)直接浸沒在已調(diào)配好的滲透液槽中，滲透效果好，省時省工，對小型
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，通過噴霧器噴灑在鋼結(jié)構(gòu)被檢部位上。
2）滲透時間的確定 由于滲透時間受多種因素制約，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 顯像時間取決于所采用的配方，一般在7分鐘之內(nèi)就要進行干燥。
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。對于著色探傷，探傷區(qū)光度不低于350lx 。對于熒光滲透探傷，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，或要求重新檢驗時，應(yīng)即那個表面沖洗干凈。
（二）滲透探傷工藝卡 是指導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)實施滲透探傷操作的依據(jù)。
（三）對比試塊 在滲透檢驗生產(chǎn)中，為了對滲透檢驗試劑的性能與滲透檢驗探傷靈敏度進行評價，一般采用相應(yīng)的對比試塊。
1、鍍鉻對比試塊的制作及應(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 負荷打三點硬度，使在渡層上形成三處輻射狀裂紋。鍍鉻對比試塊主要用于校驗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，以供探傷時對照使用。
2、鋁合金對比試塊的制作及應(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1.5mm ×1.5mm 的溝槽，從而完成一塊鋁合金對比試塊的制作。
四、滲透探傷缺陷的判別、分級與記錄
（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、點狀夾雜等形成的缺陷而形成的。
（二）滲透探傷焊接缺陷的分級
不同的技術(shù)標(biāo)準對分級的劃分也不同，目前有《滲透探傷法》和《壓力容器著色探傷》兩項標(biāo)準的分級方法。
1、《滲透探傷法》標(biāo)準對缺陷顯示痕跡的等級分類
這一標(biāo)準將缺陷分為按圓狀和線狀痕跡劃分的等級和按分散狀痕跡劃分的等級分類兩種情況。分散狀缺陷顯示痕跡是指在一定區(qū)域內(nèi)存在及個缺陷顯示痕跡。這個區(qū)域2500 mm2的矩形面積（矩形最大邊長150mm ）
2、《壓力容器著色探傷》標(biāo)準缺陷顯示痕跡的分級
這項標(biāo)準對缺陷顯示按線狀和圓狀各分為三級，各級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)定的單個缺陷。3）在一條直線上有4個或4個以上間隙排列的缺陷顯示， 且每個缺陷之間的距離小于2mm 。4）在任何一塊150mm ╳25mm 表面上存在10個或10個以上的缺陷顯示。
五、滲透探傷結(jié)果的記錄
1、探傷結(jié)果的標(biāo)識
經(jīng)滲透探傷后確定認為合格時，應(yīng)在被檢物表面作出標(biāo)記，表明該焊件已被檢并確認合格，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，供返修時尋找。
2、探傷報告
滲透探傷的結(jié)果最終以探傷報告的形式作出評定結(jié)論，探傷報告應(yīng)綜合反映實際的探傷方法、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。 一份完整的探傷報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：
1）焊接工件名稱、編號、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間、乳化時間、水壓及水溫、干燥溫度及時間、顯像時間。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、滲透檢驗新技術(shù)
（一）高靈敏度滲透檢驗試劑
（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）由于無色或顏色極淡，對工件表面、縫隙、臺階 的溝槽及操作者不會造成污染。3）缺陷的鑒別率高。
2、高溫型滲透探傷試劑 適用于在高溫下進行滲透探傷。我國研制的探傷試劑適宜溫度為5~180 ℃
3、不燃型滲透探傷試劑 國產(chǎn)的不燃型滲透探傷試劑其耐溫上限為230 ℃。
（三）自動化滲透探傷裝置
七、滲透檢驗實例——大型球罐的滲透檢驗
（一）大型球罐的制作及可能存在的缺陷
球罐為400m2的儲氨容器，材質(zhì)為16MnR ，板厚為44mm 。由于焊接工藝復(fù)雜，現(xiàn)場焊接條件差，易產(chǎn)生表面裂紋，必須進行表面探傷。
（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，一般采用溶劑除去型滲透檢驗，靈敏度較高，設(shè)備簡單，操作方便，適用性好。
（三）球罐滲透檢驗的特殊問題
在滲透檢驗中，滲透時間與滲透劑的溫度有很大關(guān)系。為滿足檢驗要求，一般都在15~40℃進行。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面的內(nèi)壁，調(diào)整電流控制探測面溫度在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)，對受檢部位加熱，通過調(diào)節(jié)氣體流量和噴嘴與受檢表面的距離，使探測面溫度為30 ℃左右。但設(shè)備也復(fù)雜。 3、氣焊槍加熱
（四）作對比試驗
1、制作試板
采用與球罐材料相同的材料制作對焊接試板，規(guī)格為30mm × 150mm ×44mm 。用異種鋼焊條纏繞細銅絲
焊接試板，使之產(chǎn)生裂紋。
2、試驗過程
首先在室外低溫（-7 ℃ ）進行探傷，在清洗過的焊縫表面噴涂滲透劑，滲透10min ，然后清洗，再顯像10min 。結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)裂紋。
再對試板進行徹底清洗，放在室內(nèi)（室溫為25 ℃ ）用同樣的條件進行滲透檢驗，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），用同樣方法進行檢驗，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
