焊接接头渗透检测技术的研究与应用

一、引言

在现代工业制造中，焊接是重要连接工艺，广泛应用于航空航天、石油化工等领域。焊接接头质量关乎结构安全，无损检测是保障其质量的关键手段，其中渗透检测因能高效检测非多孔性材料表面开口缺陷，在焊接接头检测中占据重要地位。随着工业发展，对焊接接头质量要求提升，深入研究该技术意义重大。

二、渗透检测原理

渗透检测基于液体毛细作用。含染料（着色或荧光）的渗透剂涂覆在焊接接头表面，因液体润湿和毛细管特性，渗入表面开口缺陷。去除表面多余渗透剂后，涂显像剂，利用毛细作用将缺陷内渗透剂吸附至表面，形成可直观观察的缺陷图像，以判断缺陷情况。

三、渗透检测方法分类

（一）按渗透剂类型

1. 着色渗透检测：使用含红色染料渗透剂，在白光环境下，红色染料标记的缺陷显示痕迹清晰可见。该方法操作简便，对检测设备要求不高，成本较低，广泛应用于普通机械制造、建筑钢结构等一般工业领域。

2. 荧光渗透检测：渗透剂中添加荧光物质，在紫外线照射下，荧光物质发出明亮荧光，使缺陷显示极为明显，检测灵敏度极高，常用于航空航天、核能等对精度要求极高的行业。

（二）按去除多余渗透剂方式

1. 水洗型：用水直接冲洗多余渗透剂，操作简单、成本低，但易因过清洗导致灵敏度下降，适用于表面粗糙度低、缺陷较大的焊接接头。

2. 后乳化型：需借助乳化剂再用水冲洗，适用于表面粗糙或缺陷细微的焊接接头，可保证灵敏度，但工艺复杂，需严控乳化剂用量和时间。

3. 溶剂去除型：用有机溶剂去除多余渗透剂，适用于现场等特殊场合，但有机溶剂有毒性和挥发性，需做好安全防护。

四、渗透检测工艺流程

（一）预清洗

预清洗需彻底清除焊接接头表面油污、铁锈等杂质，保证表面清洁干燥。常用清洗剂有有机溶剂、碱性清洗剂，可根据实际选择喷涂、擦拭、浸泡等清洗方式，清洗后必须干燥处理。

（二）渗透

将渗透剂均匀涂覆在焊接接头表面，保证检测区域全覆盖且保持润湿。渗透时间一般为10 - 30 分钟，温度控制在 10-50^cC 。可采用喷涂、刷涂、浸涂等方式施加渗透剂，过程中注意及时补充。

（三）去除多余渗透剂

水洗型用低压水冲洗，控制水压和方向；后乳化型先涂乳化剂再冲洗，严格控制乳化时间和浓度；溶剂去除型用有机溶剂单向擦拭，及时更换擦拭材料。

（四）干燥

干燥可选择自然干燥、热风干燥（ 50-70^qC ）或红外线干燥，确保表面干燥，以免影响后续检测。

（五）显像

将显像剂均匀施加形成显像层，吸附缺陷中的渗透剂形成放大的缺陷显示图像。喷涂时控制喷嘴与表面距离 15-30cm 、角度 30 - 45 度 ，显像时间 10 - 30 分钟。

（六）检验

着色渗透检测在白光（光照度 ≈1000lx ）下观察，荧光渗透检测在紫外线（强度 ⩾1000μW/cm ）下进行。检测人员依据缺陷显示特征和相关标准（如 NB/T 47013.5 - 2015）评定焊接接头质量。

（七）后处理

检测完成后，清洗工件去除残留渗透剂和显像剂，妥善处理检测废弃物，避免环境污染。

五、焊接接头渗透检测的应用实例

（一）压力容器焊接接头检测

压力容器储存高危介质，焊接接头质量至关重要。某化工厂一台材质为 0Crl8Nil0Ti 的压力容器，采用焊条电弧焊打底和埋弧焊盖面。检测时先预清洗，用钢丝刷、砂轮机和清洗剂去除表面污染物；再采用吴江宏达H - ST 型着色渗透探伤剂检测，渗透 10 分钟后，用干布单向擦拭多余渗透剂；显像10 分钟后在白光下观察，发现纵缝一处 0.5cm 裂纹，不符合标准。经打磨补焊后复检合格，保障了设备安全运行。

（二）蒸汽发生器管板与换热管密封焊接接头检测

蒸汽发生器焊接接头质量关乎核电安全。采用水洗型着色渗透法检测，选择低污染、高灵敏度材料，检测工艺参数满足 rcc-mmc4000 标准。检测范围包括焊缝及周边区域，灵敏度符合iso3452 - 2 的ii 级要求，并使用iso3452 - 3 标准 1 型试块校验。检测中针对难以判定的焊缝显示，用树形刚玉磨头抛磨甄别，确保不影响焊缝质量，最终保证了焊接接头质量，为核电设备安全运行提供保障 。

六、焊接接头渗透检测中的问题及解决措施

（一）非相关显示问题

粗糙表面、焊缝成形差、氧化物附着等会产生非相关显示。可采用树形刚玉磨头抛磨，抛磨前需做深度试验，控制抛磨参数，抛磨后复检。

（二）检测灵敏度问题

渗透剂性能、时间、温度、工件表面状态影响灵敏度。应选择优质渗透剂并定期校验，合理控制工艺参数，做好工件预处理，用对比试块验证灵敏度。

（三）检测人员素质问题

人员操作和经验影响检测结果。需加强培训考核，使其熟悉检测原理、工艺和标准，定期交流分享，建立质量控制体系。

七、结论

焊接接头渗透检测技术对保障焊接质量意义重大。掌握其原理、方法、流程及问题解决措施，可提高检测准确性和可靠性。未来应研发新型渗透剂和设备，加强人员培训管理，推动该技术在工业生产中更广泛应用，为工程结构质量控制提供有力支撑。

参考文献：

[1] 全国锅炉压力容器标准化技术委员会 .NB/T 47013.5-2015 承压设备无损检测 第 5 部分：渗透检测[S]. 北京：中国标准出版社，2015.

[2] 刘觉非 , 任传江 , 王蒙 . 长输管道对接焊缝渗透检测 [J]. 无损检测 ,2008,30(5):310-311.

作者简介：张亚玲（1986-），女，汉族，市人，助理工程师，大学本科，现从无损探伤检测工作