渗透检测

渗透检测技术的发展及应用

摘要：渗透检测是一种无损检验方法，同其他无损检测方法一样，渗透检测也是以不损坏被检测对象的使用性能为前提，运用物理、化学、材料科学及工程学理论为基础，对各种工程材料、零部件和产品进行有效的检验，借以评价它们的完整性、连续性、及安全可靠性。本文主要介绍渗透检测的基本原理，渗透检测的方法及步骤，以及渗透检测的优点。

关键词：渗透检测无损检测探伤方便

1.引言：磁粉、渗透检测技术发展简史

[1]20世纪50年代，部分大型国有企业设立无损检测部门，新中国磁粉检测和渗透检测工作开始起步。20世纪60年代，在仿制的基础上，研制出大型交流磁粉探伤机。设备与器材研制工作初露端倪。1978年，中国机械工程学会无损检测分会磁粉、渗透检测专业委员会成立，并首次召开全国性技术交流会。1982年，国内首次开办磁粉、渗透检测专业Ⅱ级人员培训班，结束了检测人员无证操作的历史。20世纪80年代，随着改革开放的深入开展，通过引进吸收和再创新，我国的磁粉.渗透检测技术获得快速发展，迅速缩短了与先进国家间的差距。[2]20世纪90年代，标准化工作取得重要进展，磁粉、渗透检测技术标准化体系基本形成。2000年以来，随着数字化技术的发展，磁粉、渗透检测技术开始进入半自动/自动化和图像化时代。

2.基本原理

渗透检测是五种常规无损检测方法之一，是一种以毛细作用原理为基础的检测技术，主要是用于检测非疏孔性的金属或非金属零部件的表面开口缺陷。检测时，将溶有荧光染料或着色染料的渗透液施加到零部件表面，由于毛细作用，渗透液渗入到细小的表面开口缺陷中，清除附着在工件表面的多余渗透液，经干燥后在施加显像剂，缺陷中的渗透液在毛细现象的作用下被重新吸附到零件表面上，就形成放大了的缺陷显示，即可检测出缺陷的形貌和分布状态。

[3]渗透检测技术已经成为制造业和维修领域中不可缺少的重要组成部分，被广泛应用到现代工业的各个领域，是评价工程材料、零部件个产品的完整性、连续性的重要技术方法，也是实现质量管理、节约原材料、改进工艺、提高生产率的重要手段。

3.方法

渗透检测方法，即在测试材料表面使用一种液态染料，并使其在体表保留至预设时限，该染料可为在正常光照下即能辨认的有色液体，也可为需要特殊光照方可显现的黄/绿荧光色液体。

此液态染料由于“毛细作用”进入材料表面开口的裂痕。毛细作用在染色剂停留过程中始终发生，直至多余染料完全被清洗。[4]此时将某种显像剂施加到被检材质表面，渗透入裂痕并使其着色，进而显现。具备相应资质的检测人员可对该显现痕迹进行解析。

4.渗透检测的基本操作步骤：

清洗受检工件表面，使其干燥，在受检表面上施加渗透液，除去多余的渗透液，施加显像剂，然后观察。[5]对于着色法，在日光或灯光下用肉眼或借助10倍以下的放大镜观察，对于荧光法，需要暗室或暗棚中在紫外线灯的照射下进行观察。

5.渗透检测的特点

渗透检测是较早使用的非破坏性检验方法之一。[6]按显示缺陷方法的不同分为荧光法和着色法。他们又按渗透液的清洗方法不同，各分为水洗型、后乳化型和溶剂清洗型三类。按显像剂的状态不同还可分干粉法和湿粉法等。无论使用那种方法，都只能检查材料和构件中开口在表面的缺陷，对于隐藏于内部的缺陷，渗透法是无能为力的。渗透检测原理简单，操作容易，方法灵活，适应性强，可以检查各种材料，且不受工件几何形状、尺寸大小的影响，对小零件可以采用浸液法，对大设备可采用刷涂或喷涂法，一次检测便可探查任何方向的缺陷。

6.优点

渗透检测方法可检查各种非疏孔性材料的表面开口缺陷，如裂纹、气孔、折叠、疏松、冷隔等。渗透检测技术不受材料组织结构和化学成分的限制，[7]不仅可以检查有色金属和黑色金属，还可以检测塑料、陶瓷及玻璃等。渗透检测具有较高的检测灵敏度，超高灵敏度的渗透检测材料可清晰地显示宽0.5um、深10um、长1mm左右的细微裂纹。而且，渗透检测的显示直观、容易判断，操作也非常快速、简便，一次操作即可检出一个平面上各个方向的缺陷，此外渗透检测还具有设备简单、携带方便、检测费用低、适应于野外工作等优点。渗透检测技术在工业领域得到广泛的应用。

7.结语

几十年来，特别是学会成立30年来，我国磁粉、渗透检测技术获得了快速的发展，基础理论与应用技术研究、人员队伍建设、设备与器材研制、标准化等工作均取得显著成果，检测技术在工业产品的生产与使用中获得充分应用。总结过去，展望未来，有必要开展以下几个方面的工作：

(1) 实现多种技术的融合，提高技术的能力。[8]如采用超声波振动-PT技术，增加渗透剂的渗透能力，提高PT检测灵敏度和检测速度；采用遥控机器人-PT技术，实行远距离PT检测，完成核反应系统等特殊条件的内部表面检测任务；[9]采用MT/PT-内窥镜技术，完成深孔、腔内壁检测等。

(2) 充分利用数字化技术，进一步提高自动化水平。

(3) 开展微缺陷检测技术研究，提高检测灵敏度。[10]高推重比航空发动机等高端产品对零件表面的质量要求十分苛求，如要求发现陶瓷零件表面15 μm的缺陷，飞机全寿命设计也要求发现尽可能小的萌生缺陷。因此，现阶段所采用的磁粉与渗透剂已不能胜任如此微小缺陷的检测工作，应尽快开发纳米级材料，并开展相应的检测技术研究。未来表面检测技术水平的提高，有赖于新技术的突破。唯有创新，才能实现我国从无损检测大国到无损检测强国的转变。

参考文献

1.孙殿寿.渗透检测技术的发展.无损检测，1979,3

2.耿荣生.磁记忆检测技术在飞机结构件早期损伤检测中的应用前景.无损检测，2002

3.王仲生.无损检测诊断现场实用技术.北京：机械工业出版社，2002

4.李家伟.无损检验手册.北京：机械工业出版社，2002

5.冯端等.金属物理学.北京：科学出版社，2000

6.沈士明等.压力管道缺陷评定方法的现状与发展.南京化工大学学报，1991

7. 张俊哲.无损检测技术及其应用.北京：科学出版社，2010

8.郑文仪。渗透检验.北京：国防工业出版社，1981

9.沈功田.中国无损检测与评价技术的进展.无损检测，2008

10.中国机械工程学会无损检测学会.渗透检测.北京：机械工业出版社，1986