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材料针孔探伤试验技能培训手册

一、引言

在现代工业生产中，材料表面及近表面缺陷的检测至关重要，其中针孔类缺陷（如涂层针孔、薄膜针孔、金属表面微裂纹等）因其可能导致介质泄漏、结构强度下降、腐蚀加速等问题，成为质量控制的关键控制点。针孔探伤试验作为一种操作简便、成本相对较低且灵敏度较高的无损检测方法，被广泛应用于涂料、塑料、橡胶、金属镀层及薄膜等多种材料的质量检验中。本手册旨在系统介绍针孔探伤试验的基本原理、主要设备与材料、操作流程、结果判定及注意事项，以期帮助操作人员掌握此项技能，确保检测结果的准确性与可靠性，从而有效保障产品质量。

二、针孔探伤基本原理

针孔探伤试验的基本原理主要基于渗透检测法。其核心思想是利用具有高渗透能力的液体（通常称为渗透剂）对开口于表面的缺陷（如针孔、裂纹、疏松等）具有良好的渗透性。检测时，将渗透剂施加于被检测材料表面，由于毛细作用，渗透剂会渗入到这些微小的开口缺陷中。待一定时间（渗透时间）后，去除材料表面多余的渗透剂，然后施加显像剂。显像剂能够将渗入缺陷中的渗透剂吸附至材料表面，形成易于观察的指示痕迹，从而显示出缺陷的位置、形状和大小。

简而言之，该方法通过“渗透-去除-显像”三个关键步骤，将肉眼难以直接辨识的微小针孔缺陷以放大的、可见的形式呈现出来。根据渗透剂的种类和显像方式的不同，针孔探伤可分为着色渗透检测和荧光渗透检测，本手册将主要围绕应用更为广泛的着色渗透检测方法展开。

三、主要设备与材料

进行针孔探伤试验，需配备以下主要设备与材料：

1.渗透剂：这是核心材料，通常为红色或其他鲜明颜色的液体，具有良好的流动性、渗透性和稳定性。它能充分润湿被检表面并渗入缺陷。

2.清洗剂：用于去除被检表面多余的渗透剂。应选用与渗透剂配套的清洗剂，以确保既能有效去除表面渗透剂，又不致大量清洗掉缺陷内的渗透剂。常见的有溶剂型清洗剂和水基清洗剂。

3.显像剂：通常为白色粉末状或悬浮液。施加于去除多余渗透剂后的表面，能将缺陷中残留的渗透剂吸附出来，并在表面形成清晰的、与背景对比度高的显示痕迹。

4.喷雾罐或施加装置：用于将渗透剂、清洗剂、显像剂均匀地喷洒在被检测表面。手动压力喷罐是最常用的形式。

5.预清洗设备：如压缩空气喷枪、毛刷、抹布等，用于在施加渗透剂前对被检表面进行初步清洁，去除油污、铁锈、灰尘等杂质。

6.检测平台或支架：用于放置被检测工件，确保检测操作方便、安全。

7.照明设备：提供充足且稳定的光源，特别是对于着色渗透检测，良好的可见光照度（通常要求大于等于500勒克斯）是准确观察缺陷显示的关键。

8.放大镜：当缺陷显示较小或不清晰时，可借助放大镜（通常5-10倍）进行仔细观察和确认。

9.防护用品：包括耐溶剂手套、护目镜、口罩（必要时）、工作服等，以保护操作人员免受化学试剂侵害。

10.记录工具：如记号笔、标签、记录本或电子记录设备，用于标记缺陷位置和记录检测结果。

四、操作流程

针孔探伤试验的操作流程需严格遵循规范，以确保检测结果的准确性。主要步骤如下：

4.1被检表面预处理

这是确保检测成功的首要环节。

*目的：去除被检表面及可能存在的缺陷开口处的所有污染物，如油脂、污垢、铁锈、氧化皮、涂料（若检测涂层本身，则需去除涂层表面的浮尘等）、水分及其他杂质，使渗透剂能够顺利进入缺陷。

*方法：根据表面污染情况，可采用溶剂清洗、化学清洗、机械清理（如砂纸轻磨、钢丝刷）或超声波清洗等方法。对于小件或复杂工件，可采用浸泡清洗。清洗后，应用干净的抹布擦干或用压缩空气吹干，并确保表面完全干燥。注意避免过度清理损伤被检表面。

4.2渗透剂施加

*方法：可采用喷涂、刷涂、浸涂或浇涂等方式。喷涂法因其操作简便、渗透剂分布均匀而被广泛采用。应确保渗透剂完全覆盖所有待检区域，且保持一定的厚度和湿润状态。

*渗透时间：根据渗透剂类型、被检材料特性、环境温度及预计缺陷大小确定。通常在产品说明书中有推荐时间，一般为5-30分钟。温度过低会延长渗透时间，温度过高则可能导致渗透剂过早干涸。在此期间，应避免被检表面受到污染或渗透剂被意外擦除。

4.3去除多余渗透剂

*目的：在不将缺陷内的渗透剂去除的前提下，彻底清除被检表面多余的渗透剂。

*方法：

*溶剂去除型（着色渗透常用）：用干净的、不起毛的布或纸巾蘸取适量清洗剂，沿一个方向轻轻擦拭。先用干布擦去大部分多余渗透剂，再用蘸有清洗剂的布擦拭，最后可用干布再擦一遍。注意不要来回擦拭，以免将已渗入缺陷的渗透剂吸出。对于角落、凹槽等部位，可用干净的棉签或软毛刷配合清洗。确保清洗彻底，否则残留在表面的渗透剂会在显像后形成背景干扰。

*水清洗型：直接用低压水冲洗。

4.4显像剂施加

*时机：在被检表面