渗透检测方法

‘壹’ 渗透无损探伤检测方式

优点： 只需在白光下工作,不需要电源,方便快捷,适用于任何材质,成本低。缺点： 灵敏度低,只限于表面缺陷,对表面光洁度有要求,不能探测深度。着色探伤是无损检测的一种方法，它是一种表面检测方法，主要用来探测诸如肉眼无法识别的裂纹之类的表面损伤，如检测不锈钢材料近表面缺陷（裂纹）、气孔、疏松、分层、未焊透及未熔合等缺陷（也称为PT检测）。适用于检查致密性金属材料（焊缝）、非金属材料（玻璃、陶瓷、氟塑料）及制品表面开口性的缺陷（裂纹、气孔等）。着色探伤的基本原理：用着色剂涂在材料的表面，着色剂渗入受损部位。放置一段时间后将表面的着色剂冲洗掉。在已经清洗干净的表面涂上显影剂，损伤部位由于着色剂渗入其中从而看得一清二楚。主要利用毛细现象使渗透液渗入缺陷，经清洗剂清洗使表面渗透液清除，而缺陷中的渗透液残留，再利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中残留的渗透液而达到检验缺陷的目的。

‘贰’ 渗透检测的检测方法的分类

根据渗透剂和显像剂种类不同，检测方法可按照表1和表2进行分类：
表1 方法名称 渗透剂种类 方法代号 荧光渗透检测 水洗型荧光渗透剂 FA 后乳化型荧光渗透剂 FB 溶剂去除型荧光渗透剂 FC 着色渗透检测 水洗型着色渗透剂 VA 后乳化型着色渗透剂 VB 溶剂去除型着色渗透剂 VC
表2 方法名称 显像剂种类 方法代号 干式显像法 干式显像剂 D 湿式显像法 湿式显像剂 W 快干式显像剂 S 无显像剂显像法 不用显像剂 N
1、根据渗透剂所含染料成分分类
根据渗透剂所含染料成分，渗透检测分为荧光渗透检测法、着色渗透检测法和荧光着色渗透检测法，简称为荧光法、着色法、和荧光着色法三大类。渗透剂内含有荧光物质，缺陷图像在紫外线能激发荧光的为荧光法。渗透剂内含有有色染料，缺陷图像在白光或日光下显色的为着色发。荧光着色法兼备荧光和着色两种方法的特点，缺陷图像在白光或日光下能显色，在紫外线下又能激发出荧光。
2、根据渗透剂去除方法分类
根据渗透剂去除方法，渗透检测分为水洗型、后乳化型和溶剂去除型三大类。水洗型渗透法是渗透剂内含有一定量的乳化剂，工件表面多余的渗透剂可以直接用水洗掉。有的渗透剂虽不含乳化剂，但溶剂是水，即水基渗透剂，工件表面多余的渗透剂也可直接用水洗掉，它也属于水洗型渗透法。后乳化型渗透法的渗透剂不能直接用水从工件表面洗掉，必须增加一道乳化工序，即工件表面上多余的渗透剂要用乳化剂“乳化”后方能用水洗掉。溶剂去除型渗透法是用有机溶剂去除工件表面多余的渗透剂。
3、根据显像剂类型分类
根据显像剂类型，渗透检测分为干式显像法、湿式显像法两大类。干式显像法是以白色微细粉末作为显像剂，施涂在清洗并干燥后的工件表面上。湿式显像法是将显像粉末悬浮于水中（水悬浮显像剂）或溶剂中（溶剂悬浮显像剂），也可将现象粉溶解于水中（水溶性显像剂）。此外，还有塑料薄膜显像法；也有不使用显像剂，实现自显像的。

‘叁’ 渗透检测方法如何分类

渗透检测(penetrant testing,缩写符号为PT），又称渗透探伤，是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。渗透检测是无损检测五大常规检测技术之一，是高等院校无损检测专业基础课。本教材编写的目标和出发点都是立足于为无损检测专业的高年级本科生或研究生教学使用，同时又兼顾高职学院学生教学及工程技术人员需要。强调理论基础的重要性，始终以理论基础贯穿全文；考虑教学、培训的双重需要，将理论、工程、资格考核有机结合；教材编排注重结构层次、渗透检测过程的逻辑关系。内容包括绪论、渗透检测的基本原理、渗透检测探伤剂、渗透检测方法、渗透检测技术、痕迹显示的解释与评定、渗透检测设备和器材、渗透检测应用、安全与健康、渗透检测质量控制和渗漏检测等。教材全面反映渗透检测技术的各种分支内容，同时考虑渗透检测的最新发展。

‘肆’ 渗透系数的测定方法

各类土的渗透系数经验值如下：（cm×s-1）

黏土：＜1.2×10-6

粉质黏土渗透系数：1.20×10-6～6.0×10-5，粉土渗透系数：6.0×10-5～6.0×10-4

黄土渗透系数：3.0×10-4～6.0×10-4，粉砂渗透系数：6.0×10-4～1.2×10-3

细砂渗透系数：1.20×10-3～6.0×10-3，中砂渗透系数：6.0×10-2～2.40×10-2

粗砂渗透系数：2.40×10-2～6.0×10-2，砾石渗透系数：6.0×10-2～1.8×10-1

土渗透性部分影响因素：

常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。粘性土由于渗透系数很小，渗透水量很少，用这种试验不易准确测定，须改用变水头试验。

水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U形管自下而上流经土样。试验时，将玻璃管充水至需要高度后，开动秒表，测记起始水头差h1，经时间 t 后，再测记终了水头差h2，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数 k 的表达式。

‘伍’ 渗透检测原理有哪些

利用毛细管现象和渗透液对缺陷内壁的浸润作用，使渗透液进入缺陷中，将多余的渗透液出去后，残留缺陷内的渗透液能吸附显像剂从而形成对比度更高、尺寸放大的缺陷显像，有利于人眼的观测。

‘陆’ 渗透系数的常用测定方法有哪些

渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。
1.实验室测定法
目前在实验室中测定渗透系数 k 的仪器种类和试验方法很多，但从试验原理上大体可分为”常水头法“和变水头法两种。
常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数，从而水头差也为常数。 如图：
试验时，在透明塑料筒中装填截面为A，长度为L的饱和试样，打开水阀，使水自上而下流经试样，并自出水口处排出。待水头差△h和渗出流量Q稳定后，量测经过一定时间 t 内流经试样的水量V，则
V = Q*t = ν*A*t
根据达西定律，v = k*i，则
V = k*（△h/L）*A*t
从而得出
k = q*L / A*△h=Q*L /( A*△h)
常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。粘性土由于渗透系数很小，渗透水量很少，用这种试验不易准确测定，须改用变水头试验。
变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化，其装置如图：水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U形管自下而上流经土样。试验时，将玻璃管充水至需要高度后，开动秒表，测记起始水头差△h1，经时间 t 后，再测记终了水头差△h2，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数 k 的表达式。
设试验过程中任意时刻 t 作用于两段的水头差为△h，经过时间dt后，管中水位下降dh，则dt时间内流入试样的水量为
dVe = －a dh
式中 a 为玻璃管断面积；右端的负号表示水量随△h的减少而增加。
根据达西定律，dt时间内流出试样的渗流量为：
dVo = k*i*A*dt = k*（△h/L）*A*dt
式中，A——试样断面积；L——试样长度。
根据水流连续原理， 应有dVe = dVo，即得到
k = （a*L/A*t）㏑（△h1/△h2）
或用常用对数表示，则上式可写为
k = 2.3*（a*L/A*t）lg（△h1/△h2）
2. 野外现场测定法
渗水试验(infiltration test)一般采用试坑渗水试验，是野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法。试坑渗水试验常采用的是试坑法、单环法、和双环法。 是试坑底嵌入两个铁环，增加一个内环，形成同心环，外环直径可取0.5米, 内环直径可取0.25米。试验时往铁环内注水，用马利奥特瓶控制外环和内环的水柱都保持在同一高度上，（例如10厘米）。根据内环取的的资料按上述方法确定松散层、岩层的渗透系数值。由于内环中的水只产生垂直方向的渗入，排除了侧向渗流带的误差，因此，比试坑法和单环法精确度高。内外环之间渗入的水，主要是侧向散流及毛细管吸收，内环则是松散层和岩层在垂直方向的实际渗透。
当渗水试验进行到渗入水量趋于稳定时，可按下式精确计算渗透系数（考虑了毛细压力的附加影响）：K(渗透系数)= QL/ F(H+Z+L)。
式中：
Q-----稳定的渗入水量(立方厘米/分)；
F------试坑内环的渗水面积(平方厘米)；
Z-----试坑内环中的水厚度(厘米)；
H-----毛细管压力（一般等于岩土毛细上升高度的一半）(厘米)；
L-----试验结束时水的渗入深度（试验后开挖确定）(厘米)。

‘柒’ 渗透检测原理是什么

当被检工件表面涂覆了带有颜色或荧光物质且具有高度渗透能力的渗透液时，在液体对固体表面的湿润作用和毛细管作用下，渗透液渗透入工件表面开口缺陷中，然后，将工件表面多余的渗透液清洗干净，注意保留渗透到缺陷中的渗透液，再在工件表面涂上一层显象剂，将缺陷中的渗透液在毛细作用下重新吸附到工件表面，从而形成缺陷的痕迹，通过直接目视或特殊灯具，观察缺陷痕迹颜色或荧光图象对缺陷性质进行评定，这就是渗透探伤的基本原理。

‘捌’ 渗透检测是什么样的检测方法

无损检测是利用物质的声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷大小，位置，性质和数量等信息。
渗透检测是利用毛细管作用原理检测材料表面开口性缺陷的无损检测方法。

‘玖’ ISO 焊缝渗透检验标准方法

国际标准分类中，iso渗透检测涉及到焊接、钎焊和低温焊、无损检测、管道部件和管道、金属材料试验。在中国标准分类中，iso渗透检测涉及到金属无损检验方法、试验机与无损探伤仪器综合。焊缝渗透探伤用试剂包括渗透剂、去除剂和显像剂。

与焊缝的磁粉探伤相比，它具有不局限于铁磁性材料的优点，其应用范围可扩大到奥氏体不锈钢和镣合金等非磁性材料。着色渗透探伤过程是将含有颜料和荧光粉剂的渗透液喷洒或涂敷在焊件受检部位表面上，利用液体的毛细管作用，使其渗入到开口的表面缺陷中。

然后清除残留在表面的渗透液，等干燥后施加显像剂，将已渗入到缺陷中的渗透液吸附到表面上来而显示出缺陷痕迹。渗透探伤的缺点是只能检测开口坡的表面缺陷，而无法检测专层的埋藏缺陷。

‘拾’ 渗透检测的优缺点

渗透检测的优缺点：
1、优点
（1）渗透检测可以检测（钢、耐热合金、铝合金、镁合金、铜合金）和非金属（陶瓷、塑料）工件的表面开口缺陷，例如，裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠和氧化斑疤等。这些表面开口缺陷，特别是细微的表面开口缺陷，一般情况下，直接目视检查是难以发现的。
（2）渗透检测不受被控工件化学成分限制。渗透检测可以检查磁性材料，也可以检查非磁性材料；可以检查 黑色金属，也可以检查有色金属，还可以检查非金属。
（3）渗透检测不受被检工件结构限制。渗透检测可以检查焊接件或铸件，也可以检查压延件和锻件，还可以检查机械加工件。
（4）渗透检测不受缺陷形状（线性缺陷或体积型缺陷）、尺寸和方向的限制。只需要一次渗透检测，即可同时检查开口于表面的所有缺陷。
2、缺点
但是，渗透检测无法或难以检查多孔的材料，例如粉末冶金工件；也不适用于检查因外来因素造成开口或堵塞的缺陷，例如工件经喷丸处理或喷砂，则可能堵塞表面缺陷的“开口”，难以定量的控制检测操作质量，多凭检测人员的经验、认真程度和视力的敏锐程度。
渗透检测(penetranttesting,缩写符号为PT），又称渗透探伤，是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。
工作原理：
工件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂后，在毛细作用下，经过一定时间，渗透剂可以渗入表面开口缺陷中；去除工作表面多余的渗透剂，经过干燥后，再在工件表面施涂吸附介质——显像剂；同样在毛细作用下，显像剂将吸引缺陷中的渗透剂，即渗透剂回渗到显像中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷处的渗透剂痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
适用范围及特点：
渗透检测可广泛应用于检测大部分的非吸收性物料的表面开口缺陷，如钢铁，有色金属，陶瓷及塑料等，对于形状复杂的缺陷也可一次性全面检测。主要用于裂纹、白点、疏松、夹杂物等缺陷的检测无需额外设备，对应用于现场检测来说，常使用便携式的灌装渗透检测剂，包括 渗透剂、清洗剂和显像剂这三个部份，便于现场使用。渗透检测的缺陷显示很直观，能大致确定缺陷的性质， 检测灵敏度较高，但检测速度慢，因使用的检测剂为化学试剂，对人的健康和环境有较大的影响。
渗透检测特别适合野外现场检测，因其可以不用水电。渗透检测虽然只能检测表面开口缺陷，但检测却不受工件 几何形状和缺陷方向的影响，只需要进行一次检测就可以完成对缺陷的检测。