浅谈核电设备制造的焊缝液体渗透检验技术

肖雨生

摘要：本文简要介绍了核电设备制造过程中的焊缝液体渗透检验方法，阐述了液体渗透检验的基本原理和检验时机，提出了核电设备制造过程中焊缝渗透检查需要注意的事项以及相应的预防措施，确保了焊缝液体渗透检验结果的准确性和可靠性。同时，本文还对焊缝液体渗透检验中发现的缺陷进行了分类和处理，确保设备焊接后焊缝的质量符合技术要求。

关键词：核电设备;焊缝;液体渗透检验

一、概述

液体渗透检验（PT）是最常用的无损探伤检测方法之一，由于其技术简单，费用低，检测速度快，对焊缝缺陷的形状、位置、大小和严重程度显示直观，检测灵敏度高等特点，在焊接检验中得到广泛的应用。某核设备制造厂，始建于1969年，是某军工集团所属的大型非标专用设备研究、设计、制造以及工程技术服务企业。主营业务包括核电、核环保、后处理、核燃料运输贮存等涉核领域的设备制造。在生产过程中，液体渗透检验主要用于各种设备焊接后的焊缝检测。

二、液体渗透检验的基本原理

设备制造过程中的液体渗透检验采用的是着色液体渗透检验方法，其原理是通过喷涂、刷涂等方法，把渗透力较强渗透液（一般为红色）覆盖到已清洗干净的焊缝表面，经过一定渗透时间，渗透液能够渗入到焊缝表面上的开口缺陷中，随后将焊缝表面上多余的渗透液用擦拭、冲洗等方法清除干净，最后在焊缝表面上喷涂显像剂（一般为白色）。显像剂将已渗入缺陷的渗透液吸附引导到焊缝表面，且显像剂本身提供了与渗透液的颜色形成强烈对比的背景衬托，因此反渗出来的渗透液将在焊缝表面开口缺陷的位置形成可供观察的迹痕，从而反映出缺陷的形貌及分布状态。

三、液体渗透检验的时机

由于液体渗透检验只能检查焊缝表面开口的缺陷，不适于检查外来因素造成开口被堵的缺陷，因此在进行焊缝液体渗透检验过程中，我们一般遵循以下几点：

1、焊缝液体渗透检验在设备喷漆、涂层、氧化或其他表面处理工序前进行。

2、焊縫液体渗透检验在设备焊缝表面进行喷砂、喷丸工序前进行。

3、如果设备需要热处理，焊缝液体渗透检验在焊件热处理后进行，如果两次热处理，则在较高一次热处理后进行。

4、对于有延迟裂纹倾向的焊缝，液体渗透检验一般在焊接24小时后进行。

5、如焊缝要求进行腐蚀检验，液体渗透检验应在腐蚀工序后进行。

四、液体渗透检验的基本程序

对设备焊缝进行液体渗透检测时，一般按以下程序进行：

1、焊缝表面的预清洗：对设备焊缝表面进行酸洗或溶剂清洗，使焊缝表面清洁，防止表面污物遮蔽缺陷和形成不均匀的背景衬托从而造成判别困难，并应尽可能地去除表面开口缺陷中的填充物，清洗后需进行干燥，以保证渗透效果。预清洗过程中注意采用的清洗介质不能影响所应用的渗透液的性能。

2、渗透：着色渗透检验采用的渗透液一般为红颜色的有机溶剂，并含有增强渗透能力的界面活性剂以及其他为保证渗透性能的添加剂。渗透液采用特殊包装的喷罐进行喷涂，使被检验的焊缝表面均匀敷设渗透液并在润湿状态下保持一段时间，以保证充分渗透。

3、清洗：通过擦拭或冲洗方式将焊缝表面上多余的渗透液清除干净，但要注意防止清洗时间过长或者清洗用的水压过大，造成渗入缺陷内的渗透液也被清洗掉。根据渗透液的不同，有不同的清洗方法。对于溶剂型渗透液，一般采用专门的溶剂型清洗液，对水洗型渗透液则可直接用清水清洗。

4、显像：焊缝表面清洗干燥后，在焊缝表面喷涂一层薄而均匀的显像剂。经过一段时间后，显像剂能够将缺陷中的渗透液反渗出来形成迹痕，从而进行观察辨别。

5、观察评定：在白光或自然光下通过肉眼观察焊缝表面，对显现的缺陷痕迹进行评定。

6、最终清洗：经过着色渗透检验后的焊缝必须及时进行清洗，以防止渗透液或显像剂对焊缝产生腐蚀。

五、影响液体渗透检验的因素

当采用液体渗透检查时，需要关注以下影响因素：

1、焊缝表面光洁度：焊缝表面粗糙时，多余的渗透液不易清除干净，因而在显像时容易造成背景衬托不清楚而可能产生伪显示（假迹痕）或者遮蔽、干扰对缺陷迹痕的判断与评定。

2、焊缝的预清洗：焊缝预清洗不干净时，表面污染会影响渗透的进行，特别是表面缺陷内的充填物太多时，容易将缺陷堵塞，妨碍渗透液的渗入，从而使得缺陷无法检出。

3、焊缝渗透后清洗：如果清洗时间过长、清洗用水的水压过大或者水温过高等原因，会使一部分已经渗入缺陷的渗透液被洗掉，从而不能检出缺陷，而清洗不足则导致焊缝表面残留较多的渗透液以至在施加显像剂时形成杂乱的背景，干扰对检测迹痕的辨别。

4、渗透液的性能：包括渗透能力、渗透液的颜色与显像剂的对比度等。

5、显像剂的性能：包括吸附渗透液的能力、与渗透液的对比度等。

六、液体渗透检验过程控制

为确保液体渗透检验的有效实施，必须加强对这一检验过程的控制，主要包括：

1、焊缝液体渗透检验前必须对焊缝表面及邻近区域内的油污、锈皮、焊渣、焊接飞溅物进行清理。

2、渗透检验过程中使用的渗透剂、显像剂、清洗剂必须为同种类或同生产厂家生产的渗透材料，对用于镍基合金、奥氏体不锈钢材料的渗透材料，其有害元素氟、氯、硫的含量分别控制在100ppm、150ppm、100ppm 以下。

3、渗透液和被检查焊缝的表面温度应控制在10℃至52℃范围内，如超出该范围，的应用标准试块进行比对验证。

4、渗透剂在渗透过程中，焊缝表面始终应保持湿润状态，一般渗透时间不少于10分钟。

5、清洗多余的渗透液时禁止用清洗剂直接冲洗焊缝表面，防止将渗入到缺陷的渗透液冲洗掉，造成漏判。

6、评定结束后，及时清理焊缝表面的显像剂，以免污染焊缝。

七、焊缝缺陷的处理

针对液体渗透所发现的焊缝表面的裂纹、夹渣、气孔、咬边等焊接缺陷，一般采用打磨的方法予以处理，但打磨深度必须满足技术要求的规定。也可采用局部打磨的方式予以处理，直到缺陷被彻底清除，并对打磨部位进行补焊。缺陷处理后应重新进行液体渗透检验。

八、结语

日常生产制造过程中，通过加强对液体渗透检验过程中每个环节的控制，确保了焊缝表面缺陷能够被及时发现，减少了漏判、误判等现象的发生。再对焊缝缺陷进行修复处理后，重新进行液体渗透检验，确认缺陷全部被清除，最终保证了设备制造过程中的焊接质量满足设计技术要求，完成好相关产品的制造。