荧光渗透检测论文

渗透检测（Penetrant Testing），业内人士简称PT，是工业无损检测（Nondestructive Testing）应用早的无损检测方法，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。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，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。如果液体能润湿毛细管，则液体在细管上升，管子的内径越小，它里面上升的水面也越高 。例如水在玻璃毛细管内，液面是上升的，相当于水渗入毛细管内。如果液体不能润湿毛细管，则液体在细管降低。例如水银（Hg）在玻璃毛细管内，液面是下降的。渗透检测基本原理：由于毛细现象的作用，当人们将溶有荧光染料或着色染料的渗透剂施加于试件表面时，渗透剂就会渗入到各类开口于表面的细小缺陷中（细小的开口缺陷相当于毛细管，渗透剂渗入细小开口缺陷相当于润湿现象），然后清除依附在试件表面上多余的渗透剂，经干燥后再施加显像剂，缺陷中的渗透剂在毛细现象的作用下重新吸附到试件的表面上，形成放大的缺陷显示。用目视检测即可观察出缺陷的形状、大小及分布情况。

我认为，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。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。

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。

据我所知，渗透检验局限性是只能检查非多孔性材料的表面开口缺陷，应用范围较窄。渗透检测又称渗透探伤，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。这种方法是五种常规无损检测方法（射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测）中一种，是一门综合性科学技术。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。渗透检测是产品制造中实现质量控制、节约原材料、改进工艺、提供劳动生产率的重要手段，也是设备维护中不可或缺的手段。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。

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。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。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。