五大常规无损检测技术之一渗透检测的原理和特点
五大常规无损检测技术之一：渗透检测(PT)的原理和特点
五大常规无损检测技术之一：渗透检测(PT)的原理和特点渗透检测(PenetrantTesting),业内人士简称P T,是工业无损检测(NondestructiveTesting)应用最早的无损检测方法，由于渗透检测简单易操作,其在现代工业的各个领域都有广泛的应用。
渗透检测主要的应用是检查金属(钢、铝合金、镁合金、铜合金、耐热合金等) 和非金属(塑料、陶瓷等)工件的表面开口缺陷,例如表面裂纹等。
工业产品在制造和运行过程中,可能在表面产生宽度零点几微米的表面裂纹,断裂力学研究表明,在恶劣的工作条件下,这些微细裂纹都会是导致设备破坏的裂纹源。
渗透检测是五大常规无损检测技术之一，其他四种是：超声检测(Ultrasonic Testing)：A型显示的超声波脉冲反射法、射线检测(RadiographicTesting)：射线照相法、磁粉检测(MagneticParticleTesting)、涡流检测(EddyCurrentTesting)。
按照不同特征，可将渗透检测分为多种不同的方法：按显示材料，分为荧光法(Fluorescent)和非荧光法(Non-Fluorescent)。
前者称为“荧光渗透检测”，后者称为“着色渗透检测”。
典型的荧光渗透检测缺陷示意图。
(图片来源于网络)肉眼无法察觉的微裂纹，经荧光渗透检，在紫外线灯的照射下，黄绿色荧光格外醒目，如下图所渗透检测原理渗透检测，本质上是利用液体的表面能。
当液体和固体界面接触时会出现以下三种现象，e称为接触角。
如下图所示:（8）全薛测腥薛升猶迅不润泡（a）8=0°,全部润湿；（b）e<90°,部分润湿；（c）e>90°,不润湿。
对某一液体而言，表面张力越小，当液体在界面铺展时克服这个力做功越少，则润湿效果越好。
表面张力，是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。
毛细现象：当液体润湿毛细管或含有细微缝隙的物体，液体沿毛细缝隙流动的现象。
渗透检测技术
（4）荧光检验时，需要配备黑光灯和暗室，无法在没有电
力和暗室的环境下工作；
（5）一般检验温度范围不得低于5℃或高于50℃ ，且渗透液
容易被污染失效。
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无损检测技术基础
渗透检测技术
1、基础知识 2、检测原理 3、关键技术 4、应用举例 5、研究进展和热点
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无损检测技术基础
2、检测原理
2.1 自然界的三种物质形态所构成的界面
2.3.1 润湿（或不润湿）现象 润湿作用是一种表面及界面过程。普遍而言，表面上的一
种流体被另一种流体所取代的过程就是润湿。因此，润湿作用 必然涉及三相，而其中至少两相为流体。一般情况下，润湿是 指固体表面上的气体被液体取代，有时是一种液体被另一种液 体所取代。润湿现象是固体表面结构与性质，固－液两相分子 间相互作用等微观特性的宏观表现。
渗透液时，一般使用水包油型乳化剂进行乳化清洗。此时，渗
透液是乳化的对象，由于乳化的目的是要将零件表面多余的渗
透液清洗掉，故乳化剂还应有良好的洗涤作用。
去 除 多 余 渗 透 剂
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无损检测技术基础
2.8 黑光和荧光
将波长略低于可见紫色光波长的紫外线称为黑光，黑光位于 电磁辐射300nm－400nm波长范围内，其峰值波长约为365nm。
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无损检测技术基础
检测缺陷类型： 裂纹、气孔、分层、缩孔、疏松、冷隔、折叠及其它开口于表 面的缺陷。 检测工件： 铸件、锻件、粉末冶金件、焊接件以及各种陶瓷、塑料及玻璃 制品等。
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无损检测技术基础
1.3 渗透检测的分类
1 根据染料分类： 荧光法、着色法和荧光着色法
2 根据去除方式分类： 水洗型、后乳化型和溶剂清洗型
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渗透检测
培训目的:1、什么是无损检测（无损探伤）？2、无损检测的目的是什么？3、渗透检测方法及应用。
4、渗透检测验收标准。
无损检测无损检测（NDT）是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
常规无损检测方法射线探伤（RT）、超声波探伤（UT）、磁粉探伤（MT）、渗透探伤（PT）、涡流探伤（ET）等方法。
无损检测的目的1、2、3、4、渗透检测基础知识一、渗透检测是一种无损检测方法，是五大常规方法之一渗透检测俗称渗透探伤，是一种以毛细管作用原理为基础用于检查表面开口缺陷的无损检测方法。
它与射线检测、超声检测、磁粉检测和涡流检测一起，并称为5种常规的无损检测方法，渗透检测始于本世纪初，是目视检查以外最早应用的无损检测方法。
由于渗透检测的独特优点，其应用遍及现代工业的各个领域。
国外研究表明：渗透检测对表面点状和线状缺陷的检出概率高于磁粉检测，是一种最有效的表面检查方法。
二、渗透探伤工作原理渗透剂在毛细管作用下,渗入表面开口缺陷内;在去除工件表面多余的渗透剂后,通过显象剂的毛细管作用将缺陷内的渗透剂吸附到工件表面形成痕迹而显示缺陷的存在,这种探伤方法称为渗透探伤（检测）。
三、渗透探伤的特点：①渗透检测的优点⑴可检测各种材料；金属、非金属材料；磁性、非磁性材料；焊接、锻造、轧制等加工方式；⑵具有较高的灵敏度（可发现：0.1μm宽缺陷）；⑶显示直观、操作方便、检测费用低。
②渗透检测的局限性⑴它只能检出表面开口的缺陷；⑵不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗的工件；⑶渗透检测只能检出缺陷的表面分布，难以确定缺陷的实际深度，因而很难对缺陷做出定量评价。
检出结果受操作者的影响也较大。
四、渗透检测的应用范围Ⅲ级焊缝检查方法的选择a、图纸中重要度分级标记为［A］的全熔透Ⅲ级焊缝（对接,含T形对接）当板厚＞10mm时，焊缝须进行超声波检验；检测比例按《GB/T 2828.1-2003》进行。
第6章渗透检测
三．工艺方法
1．预清洗：在渗透检测前需充分去除工件表面的污染。清洗方法
主要有化学法和机械法。前者采用酸、碱清洗；后者采用滚筒磨蚀、 干吹砂、湿吹砂、钢丝刷刷、高压水清洗、蒸洗、超声波清洗等。最 常用的方法是蒸汽除油。
2．渗透：
主要有三中渗透法： ①液浸法（渗透比较充分，速度较快，适用于检测批量较大的小型 工件。） ②喷洒法（雾状渗透液容易污染工件环境，应注意通风、防火。） ③涂刷法
2．根据洗涤材料或洗涤材料施加时机不同可分为：
水洗型渗透检测法 后乳化型渗透检测法 溶剂清洗型渗透检测法
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自乳化型（预乳化型） 水基型
水洗型渗透检测法直接用水清洗。水基型以水为溶 剂和渗透剂，适用于检测不能接触油类的工件，检测灵 敏度很低。自乳化型所用渗透液中预先就含有乳化剂成 分。 后乳化型的渗透液中无乳化剂，因此在渗透后必须 加一道乳化工序，即在被检工件表面施加乳化剂后才能 用水清洗。 溶剂型不用乳化剂，而是直接用溶剂（丙酮、乙醇等 ）清洗工件表面。
5－2 毛细现象 液体在毛细管中上升的高度h可用下式表示：
h = 4 a cos θ dρg
a ――液体表面张力系数；θ ――润湿角； d――细管直径；ρ――液体密度； g――重力加速度
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机械工程学院
无损检测技术
无损检测技术
无损检测技术
润湿液体在间隔距离很小的两平行板之间也会产生毛细现象。其 液面上升高度恰为毛细管内同样液体上升高度的一半。即 2 a cos θ h = d 'ρg
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7.表面活性与表面活性剂 表面活性：能使溶剂表面张力降低的性质。 表面活性剂：随其浓度增加可使溶剂表面张力下降比较 急剧的表面活性物质。其是否溶于水，即亲水性大小是一 项重要指标。
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。
渗透检测基本原理.
液体不润湿固体表面
检测缺陷类型：表面开口缺陷：裂纹
具体操作步骤：
渗透-使渗透液进入缺陷 去除-去除零件表面多余的渗透液 显像-使缺陷的渗透液回渗到零件表面 检验-观察显示
适用范围
适用于非松孔性材料的表面开口性缺陷的检查
渗透探伤的优点
⑴ 不受零件化学成分限制
磁性或非磁性 黑色金属或有色金属 非金属
⑵ 不受零件结构限制
铸件 压延件和锻件
焊接件
机械加工件
⑶ 不受缺陷形状、尺寸和方向限制
渗透探伤的局限性
⑴ 不适用于松孔性材料 例如：粉末冶金 ⑵ 不适用于因外来因素造成开口被堵塞的表面。
例如：喷丸、吹砂
渗透探伤工作质量及体系
设备仪器 渗透探伤剂
渗透探伤体系
工艺方法 环境条件 操作人员的技术资格水平
渗透检测基本原理
铸钢件生产技术课程
渗透检测是无损检测方法之一
1 无损检测的特点
是以不损坏被检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。2 五大常规无损检测的分类超声检测内部检测
射线检测
的形貌及分布状态
渗透检查原理
毛细现象：润湿液体在
上升
毛细管内的自动上升或 下降称为毛细现象。 渗透检测技术
液体
液体润湿： 液体在固体表面不呈球形，且能覆盖固体表面， 此现象称润湿现象，表明液体能润湿这种固体。 液体不润湿： 液体在固体表面呈球形，不能覆盖固体表面，
此现象称为不润湿现象，表明液体不能润湿这 种固体。
渗透探伤的分类
1.据渗透液所含的染料类型
常规无损探伤
常规无损探伤之一：渗透探伤的原理与步骤常规的无损检测方法有：超声波探伤（UT）、射线探伤（RT）、磁粉探伤（MT）、渗透探伤（PT）、涡流探伤（ET）等。
渗透探伤原理：渗透探伤是将一种含有染料的着色或荧光的渗透剂涂覆在零件表面上，在毛细作用下，由于液体的润湿与毛细管作用使渗透剂渗入表面开I」缺陷中去。
然后去除掉零件表面上多余的渗透剂，再在零件表面涂上一层薄层显像剂。
缺陷中的渗透剂在毛细作用下重新被吸附到零件表面上来而形成放大了的缺陷图象显示，在黑光灯（荧光检验法）或白光灯（着色检验法）下观看缺陷显示。
操作步骤：1、清洗：进行表面清理和预清洗，清除被检零件表面全部污染物。
2、渗透：渗透施加方法应依据零件大小、外形、数量和检查部位，来选择喷涂、刷涂、浇涂及浸涂等方法。
3、去除：溶剂去除型渗透剂用清洗剂去除，除了特殊难于去除的场合外，一般都用蘸有清洗剂的布和纸擦拭；不得往复擦拭，不得将被检件浸于清洗剂中或过度地使用清洗剂；在用水喷法清洗时，水管压力以0.21MPa为宜，水压不得大于0.34MPa,水温不超过43℃。
4、干燥：被捡物表面进行干燥。
5、显像：显像的过程是用显像剂将缺陷处的渗透液吸附至零件表面，产生清楚可见的缺陷图象。
6、检验探伤结束后，为了防止残留的显像剂腐蚀被检物表面或影响其使用，必要时应清除显像剂。
清除方法可用刷洗、喷气、喷水、用布或纸擦除等方法。
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渗透检测工作技术总结
渗透检测工作技术总结渗透检测是一种以毛细作用原理为基础，用于检测非多孔性固体材料表面开口缺陷的无损检测方法。
它具有操作简单、成本较低、适用范围广等优点，在工业生产中得到了广泛的应用。
作为一名从事渗透检测工作的技术人员，在长期的实践中积累了一定的经验和体会，现将其总结如下。
一、渗透检测的基本原理和操作流程渗透检测的基本原理是利用液体的毛细作用，将含有荧光染料或着色染料的渗透剂施加到被检测工件的表面。
在毛细作用下，渗透剂渗入表面开口的缺陷中。
经过一段时间的停留后，去除表面多余的渗透剂，然后施加显像剂。
显像剂将缺陷中的渗透剂吸附并显示出来，从而形成可见的缺陷显示。
渗透检测的操作流程通常包括预处理、渗透、去除多余渗透剂、显像和观察与评定等步骤。
预处理是为了去除被检测表面的油污、铁锈、氧化皮等污染物，以确保渗透剂能够良好地润湿和渗入缺陷。
预处理的方法包括机械清理、化学清洗和溶剂擦拭等。
渗透时，要将渗透剂均匀地施加在被检测表面上，并保持一定的渗透时间，以使渗透剂充分渗入缺陷。
去除多余渗透剂时，要注意不能将渗入缺陷中的渗透剂去除，通常采用擦拭、冲洗或喷洗等方法。
显像剂的施加要均匀、薄而覆盖全面，以确保能够清晰地显示出缺陷。
观察与评定是在适当的光照条件下，用肉眼或借助放大镜等工具对缺陷显示进行观察和评定，判断缺陷的性质、大小、位置和形状等。
二、渗透检测材料的选择渗透检测材料包括渗透剂、去除剂和显像剂。
选择合适的检测材料对于保证检测结果的准确性和可靠性至关重要。
渗透剂应具有良好的渗透能力、润湿性能和荧光或着色强度，同时要对被检测材料无腐蚀作用。
根据被检测工件的材质、表面粗糙度和检测环境等因素，选择合适的渗透剂类型（水洗型、后乳化型或溶剂去除型）和灵敏度等级。
去除剂要能够有效地去除表面多余的渗透剂，而不会对缺陷中的渗透剂产生影响。
对于不同类型的渗透剂，应选择相应的去除剂。
显像剂的选择要考虑其吸附能力、对比度和清晰度等因素。
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五大常规无损检测技术之一渗透检测的原理和特点
渗透检测是常规无损检测技术中的一种，它主要用于检测金属和非金
属材料表面的缺陷和裂纹。
渗透检测的原理是利用润湿液或浸渍剂将液体
渗透到被检测材料的缺陷中，通过调整液体浸透时间和液体渗透压力，使
液体进一步浸透到被检测材料的裂纹中，然后再用吸收染色液或吸收剂将
渗透剂吸附到被检测材料表面形成的缺陷部位，从而形成对比度来检测缺
陷的存在。
渗透检测的原理基于相对界面张力和表面张力的性质，它具有以下特点：
1.灵敏性高：渗透检测能够检测到微小的裂纹和缺陷，可以检测到裂
纹长度为几微米的细小缺陷。
2.适用范围广：渗透检测适用于金属、非金属以及非金属与金属的复
合材料等材料，如钢、铸铁、铝合金、塑料、橡胶等。
3.操作简单：渗透检测的操作相对简单，无需复杂的仪器设备，只需
要液体渗透剂、染色液和吸收剂等基本工具即可。
4.目视观察：渗透检测可通过直接观察或使用放大镜进行观察，不需
要借助显微镜等高精密仪器，便于实时观察和判断缺陷的性质和程度。
5.经济实用：渗透检测的设备和材料成本相对较低，操作简便，适用
于工地、车间及现场等各种环境，因此具有较高的经济实用性。
渗透检测技术在航空航天、汽车、石化、钢铁等行业中得到广泛应用，可以有效地检测到材料表面及内部的裂纹和缺陷，为材料的质量控制提供
了一种简便、快速和可靠的方法。