JB/T9218-2015 无损检测渗透检测方法

JB/T9218-2015是机械行业渗透检测领域的核心通用标准，替代JB/T9218-2007版本，核心技术变化包括优化检测工艺规程要求、删除资料性附录“显示的验收水平”等，与GB/T 18851系列标准（渗透检测产品性能测定）、GB/T 9445（无损检测人员资质）等配套使用。其中“3 渗透检测”作为标准核心检测项目，通过毛细作用原理实现材料表面开口缺陷的可视化检测，广泛应用于机械制造、航空航天、核电、压力容器等行业的质量控制，是保障工件表面完整性和使用安全性的关键无损检测手段。

3 渗透检测

3.1 检测目的

通过渗透剂的毛细吸附作用，检出被检材料表面开口的不连续缺陷（如裂纹、重皮、折叠、气孔、未熔合等），并实现缺陷的定位、定性判定。与磁粉检测不同，渗透检测不受材料磁性限制，可对金属及部分非金属材料的表面开口缺陷进行检测，其核心价值在于直观呈现缺陷形态，为工件的工序间检验、成品验收及在役维修提供明确的缺陷信息，避免因表面开口缺陷导致的应力集中、腐蚀扩展等安全隐患。

3.2 适用范围与限制

3.2.1 适用范围

1. 材料类型：主要适用于金属材料（如铸件、锻件、焊缝、机械加工件等），也可用于非多孔且对检测介质呈惰性的非金属材料（如陶瓷、部分塑料等）；

2. 缺陷类型：仅能检测表面开口缺陷，缺陷需与被检表面连通，才能使渗透剂渗入形成显示；

￮ 应用场景：覆盖工件的出厂检验、工序间检验、在役检验及维修复检，尤其适用于磁粉检测无法覆盖的非铁磁性材料工件检测。

3.2.2 限制条件

￮ 缺陷位置限制：无法检测内部缺陷、表面闭合缺陷及近表面缺陷，仅对开口于表面的缺陷有效；

￮ 材料特性限制：不适用于多孔性材料（如多孔陶瓷、泡沫金属等），此类材料会吸附大量渗透剂，导致背景干扰严重，无法区分缺陷显示与背景；

1. 表面状态限制：被检表面的油污、锈蚀、涂层、氧化皮等污染物会堵塞缺陷开口，阻碍渗透剂渗入，需提前彻底清理；

2. 检测时机要求：为避免其他检测工序产生的污染物堵塞缺陷，渗透检测宜优先实施；若在其他无损检测后进行，需重新彻底清洗表面。

3.3 基本原理

渗透检测基于毛细作用实现缺陷检测，核心流程的原理可分为四个阶段：
1.  渗透阶段：将渗透剂施加于被检表面，由于毛细作用，渗透剂会渗入表面开口的缺陷内部；
2.  清洗阶段：去除被检表面多余的渗透剂，仅保留缺陷内部的渗透剂（需控制清洗力度，避免将缺陷内渗透剂冲洗掉）；
3.  显像阶段：施加显像剂，显像剂通过毛细作用将缺陷内残留的渗透剂吸附至表面，形成放大的缺陷显示痕迹；
4.  观察阶段：在特定光照条件下观察缺陷显示，根据显示的形态、大小判定缺陷性质。

3.4 检测产品体系与分类

渗透检测需采用“渗透剂-去除剂-显像剂”组成的配套产品族，标准按产品类型、去除方式、显像方式明确分类，不同产品族的组合需匹配被检材料特性和检测需求：

3.4.1 核心产品分类

3.4.2 产品族命名规则

标准规定产品族名称需包含“标准代号-渗透剂类型+去除方法+显像方式-灵敏度等级”，示例：GB/T 18851-IAa-2 表示采用GB/T 18851标准的荧光渗透剂（I）、水基去除剂（A）、干粉显像剂（a），灵敏度等级为2级的产品族。

3.4.3 特殊要求

在航空航天、核工业、液氧设备等特殊领域，需控制渗透检测产品的硫、卤素、钠含量等污染物指标，避免对工件材质或使用环境产生有害影响，具体要求需符合GB/T 18851.2或JB/T 7523标准。

3.5 检测基本流程

3.5.1 准备与预清洗

1.  清理范围：需覆盖被检区域及周边足够范围，避免周边污染物干扰检测结果；
2.  清理内容：去除表面油污、铁锈、焊渣、涂层、氧化皮等，可采用机械打磨、化学清洗或两者结合的方式；
3.  关键要求：机械清理需避免缺陷被塑性变形遮蔽，化学清洗需去除残留化学剂；清理后表面需干燥、无残留物，确保渗透剂可顺利渗入缺陷。

3.5.2 渗透剂施加与渗透时间控制

1.  施加方式：可采用喷涂、刷涂、浸涂、浇注等方式，确保渗透剂均匀覆盖被检表面，无遗漏区域；
2.  温度控制：常规检测温度范围为10℃~50℃，超出此范围需对检测方法进行鉴定（用标准试块对比显示效果）；
3.  渗透时间：根据渗透剂性能、材料类型、缺陷特征确定，一般为5~60分钟，需确保渗透剂充分渗入缺陷，且渗透过程中渗透剂不应干燥。

3.5.3 多余渗透剂去除

1.  匹配去除方式：根据渗透剂类型选择对应的去除剂和去除方法（如荧光渗透剂常用水基去除，着色渗透剂可选用溶剂去除）；
2.  操作要点：清洗力度适中，以去除表面多余渗透剂为准，避免过度清洗导致缺陷内渗透剂流失；采用水冲洗时，水流方向应与被检表面成一定角度，压力不宜过大。

3.5.4 显像剂施加与显像时间控制

1.  施加时机：需在被检表面完全干燥后施加显像剂；
2.  施加要求：显像剂涂层需均匀、薄层，避免过厚导致缺陷显示模糊；
3.  显像时间：一般为10~30分钟，可根据协商延长，确保缺陷内渗透剂充分被吸附至表面形成清晰显示。

3.5.5 缺陷观察与记录

1.  观察条件：
- 荧光渗透剂：在暗室或遮光环境下观察，黑光灯（UV-A）辐照度不小于1000μW/cm²，环境可见光强度不超过20lx，操作者需提前适应暗环境；
- 着色渗透剂：在可见光下观察，被检表面光照度不小于500lx，现场检测条件受限可适当降低，但不得低于500lx，需避开眩光和反射光；
2.  记录方式：可采用文字记述、草图、照片、录像、胶带粘贴、可剥离显像剂留存等方式，记录内容需包含工件信息、检测部位、缺陷显示的形状、大小、位置等，确保可追溯。

3.5.6 后清洗（可选）

仅当渗透检测残留物质可能影响工件后续工序（如焊接、涂装）或使用功能时，需进行后清洗，去除表面残留的显像剂和渗透剂，避免产生腐蚀（如应力腐蚀、疲劳腐蚀）。

3.6 灵敏度要求与检测验证

3.6.1 灵敏度等级判定

产品族的灵敏度等级需采用GB/T 18851.3规定的1型参考试块测定，灵敏度等级直接决定缺陷检出能力，需根据工件质量要求选择对应的产品族（如航空零部件常用2级及以上灵敏度）。

3.6.2 检测有效性验证

标准附录B规定了4种验证方法，通过标准试块（如GB/T 18851.3的2型试块、JB/T 6064的A型试块、B型试块）验证检测系统的综合性能，包括产品族兼容性、操作工艺正确性等。验证时机包括：新检测剂启用时、检测剂类型/供应商更换时、检测工艺调整时、每周常规验证，及检测过程中认为必要的随时验证。

3.7 质量控制要求

￮ 人员资质：检测人员需按GB/T 9445规定进行培训、考核和认证，持证上岗，具备区分缺陷显示、非相关显示（如表面划痕、材料纹理）和假显示（如渗透剂残留、清洗不彻底）的能力；

￮ 工艺规程：需制定书面检测工艺规程，明确检测产品族、温度、时间、观察条件等关键参数，工艺参数需基于预试验结果确定；

￮ 材料控制：不同制造商的检测材料不得混合使用，补充耗材需为同一制造商的同型号产品；定期检查渗透剂状态，若出现混浊、沉淀、变色或难以清洗等情况，需报废处理；

1. 设备维护：黑光灯、照度计、辐照度计等设备需定期校准，校准周期不超过12个月，确保设备性能符合检测要求；

￮ 重新检测：当检测结果存疑、工艺参数偏离或工件经过返修时，需重新进行检测，重新检测需从预清洗步骤开始完整执行。

3.8 安全与相容性要求

3.8.1 安全防护

￮ 环境防护：工作区域需保持良好通风，远离热源和明火，尤其注意溶剂型检测材料的防火防爆；

2. 人员防护：避免皮肤和黏膜长期接触检测材料；使用黑光灯时需佩戴专用护目镜，防止紫外线伤害眼睛；

￮ 废弃物处理：检测废液、废抹布等废弃物需按环保要求分类处理，避免污染环境。

3.8.2 相容性要求

￮ 材料相容性：检测产品需与被检材料相容，可通过GB/T 18851.2规定的腐蚀试验验证；对非金属材料工件，需提前确认检测材料不会损害其化学或物理性能；

3. 工况相容性：在燃料系统、润滑油系统、液氧设备、核反应装置等特殊工况工件上使用时，需确保检测材料不对系统介质产生有害作用，污染物含量符合特殊要求。

3.9 检测报告要求

检测报告需包含八大类核心信息，确保内容完整、可追溯：1.  被检件信息（名称、编号、材质、规格、制造工艺）；2.  检测目的；3.  检测产品族名称及标准代号；4.  检测工艺卡编号及关键工艺参数；5.  工艺偏离情况（如有）；6.  检测结果（缺陷位置、形态、大小及评定）；7.  操作与审核人员信息（姓名、资质等级）；8.  检测日期与报告编号。