淺談核電設備制造的焊縫液體滲透檢驗技術

肖雨生

摘要：本文簡要介紹了核電設備制造過程中的焊縫液體滲透檢驗方法，闡述了液體滲透檢驗的基本原理和檢驗時機，提出了核電設備制造過程中焊縫滲透檢查需要注意的事項以及相應的預防措施，確保了焊縫液體滲透檢驗結果的準確性和可靠性。同時，本文還對焊縫液體滲透檢驗中發現的缺陷進行了分類和處理，確保設備焊接后焊縫的質量符合技術要求。

關鍵詞：核電設備;焊縫;液體滲透檢驗

一、概述

液體滲透檢驗（PT）是最常用的無損探傷檢測方法之一，由于其技術簡單，費用低，檢測速度快，對焊縫缺陷的形狀、位置、大小和嚴重程度顯示直觀，檢測靈敏度高等特點，在焊接檢驗中得到廣泛的應用。某核設備制造廠，始建于1969年，是某軍工集團所屬的大型非標專用設備研究、設計、制造以及工程技術服務企業。主營業務包括核電、核環保、后處理、核燃料運輸貯存等涉核領域的設備制造。在生產過程中，液體滲透檢驗主要用于各種設備焊接后的焊縫檢測。

二、液體滲透檢驗的基本原理

設備制造過程中的液體滲透檢驗采用的是著色液體滲透檢驗方法，其原理是通過噴涂、刷涂等方法，把滲透力較強滲透液（一般為紅色）覆蓋到已清洗干凈的焊縫表面，經過一定滲透時間，滲透液能夠滲入到焊縫表面上的開口缺陷中，隨后將焊縫表面上多余的滲透液用擦拭、沖洗等方法清除干凈，最后在焊縫表面上噴涂顯像劑（一般為白色）。顯像劑將已滲入缺陷的滲透液吸附引導到焊縫表面，且顯像劑本身提供了與滲透液的顏色形成強烈對比的背景襯托，因此反滲出來的滲透液將在焊縫表面開口缺陷的位置形成可供觀察的跡痕，從而反映出缺陷的形貌及分布狀態。

三、液體滲透檢驗的時機

由于液體滲透檢驗只能檢查焊縫表面開口的缺陷，不適于檢查外來因素造成開口被堵的缺陷，因此在進行焊縫液體滲透檢驗過程中，我們一般遵循以下幾點：

1、焊縫液體滲透檢驗在設備噴漆、涂層、氧化或其他表面處理工序前進行。

2、焊縫液體滲透檢驗在設備焊縫表面進行噴砂、噴丸工序前進行。

3、如果設備需要熱處理，焊縫液體滲透檢驗在焊件熱處理后進行，如果兩次熱處理，則在較高一次熱處理后進行。

4、對于有延遲裂紋傾向的焊縫，液體滲透檢驗一般在焊接24小時后進行。

5、如焊縫要求進行腐蝕檢驗，液體滲透檢驗應在腐蝕工序后進行。

四、液體滲透檢驗的基本程序

對設備焊縫進行液體滲透檢測時，一般按以下程序進行：

1、焊縫表面的預清洗：對設備焊縫表面進行酸洗或溶劑清洗，使焊縫表面清潔，防止表面污物遮蔽缺陷和形成不均勻的背景襯托從而造成判別困難，并應盡可能地去除表面開口缺陷中的填充物，清洗后需進行干燥，以保證滲透效果。預清洗過程中注意采用的清洗介質不能影響所應用的滲透液的性能。

2、滲透：著色滲透檢驗采用的滲透液一般為紅顏色的有機溶劑，并含有增強滲透能力的界面活性劑以及其他為保證滲透性能的添加劑。滲透液采用特殊包裝的噴罐進行噴涂，使被檢驗的焊縫表面均勻敷設滲透液并在潤濕狀態下保持一段時間，以保證充分滲透。

3、清洗：通過擦拭或沖洗方式將焊縫表面上多余的滲透液清除干凈，但要注意防止清洗時間過長或者清洗用的水壓過大，造成滲入缺陷內的滲透液也被清洗掉。根據滲透液的不同，有不同的清洗方法。對于溶劑型滲透液，一般采用專門的溶劑型清洗液，對水洗型滲透液則可直接用清水清洗。

4、顯像：焊縫表面清洗干燥后，在焊縫表面噴涂一層薄而均勻的顯像劑。經過一段時間后，顯像劑能夠將缺陷中的滲透液反滲出來形成跡痕，從而進行觀察辨別。

5、觀察評定：在白光或自然光下通過肉眼觀察焊縫表面，對顯現的缺陷痕跡進行評定。

6、最終清洗：經過著色滲透檢驗后的焊縫必須及時進行清洗，以防止滲透液或顯像劑對焊縫產生腐蝕。

五、影響液體滲透檢驗的因素

當采用液體滲透檢查時，需要關注以下影響因素：

1、焊縫表面光潔度：焊縫表面粗糙時，多余的滲透液不易清除干凈，因而在顯像時容易造成背景襯托不清楚而可能產生偽顯示（假跡痕）或者遮蔽、干擾對缺陷跡痕的判斷與評定。

2、焊縫的預清洗：焊縫預清洗不干凈時，表面污染會影響滲透的進行，特別是表面缺陷內的充填物太多時，容易將缺陷堵塞，妨礙滲透液的滲入，從而使得缺陷無法檢出。

3、焊縫滲透后清洗：如果清洗時間過長、清洗用水的水壓過大或者水溫過高等原因，會使一部分已經滲入缺陷的滲透液被洗掉，從而不能檢出缺陷，而清洗不足則導致焊縫表面殘留較多的滲透液以至在施加顯像劑時形成雜亂的背景，干擾對檢測跡痕的辨別。

4、滲透液的性能：包括滲透能力、滲透液的顏色與顯像劑的對比度等。

5、顯像劑的性能：包括吸附滲透液的能力、與滲透液的對比度等。

六、液體滲透檢驗過程控制

為確保液體滲透檢驗的有效實施，必須加強對這一檢驗過程的控制，主要包括：

1、焊縫液體滲透檢驗前必須對焊縫表面及鄰近區域內的油污、銹皮、焊渣、焊接飛濺物進行清理。

2、滲透檢驗過程中使用的滲透劑、顯像劑、清洗劑必須為同種類或同生產廠家生產的滲透材料，對用于鎳基合金、奧氏體不銹鋼材料的滲透材料，其有害元素氟、氯、硫的含量分別控制在100ppm、150ppm、100ppm 以下。

3、滲透液和被檢查焊縫的表面溫度應控制在10℃至52℃范圍內，如超出該范圍，的應用標準試塊進行比對驗證。

4、滲透劑在滲透過程中，焊縫表面始終應保持濕潤狀態，一般滲透時間不少于10分鐘。

5、清洗多余的滲透液時禁止用清洗劑直接沖洗焊縫表面，防止將滲入到缺陷的滲透液沖洗掉，造成漏判。

6、評定結束后，及時清理焊縫表面的顯像劑，以免污染焊縫。

七、焊縫缺陷的處理

針對液體滲透所發現的焊縫表面的裂紋、夾渣、氣孔、咬邊等焊接缺陷，一般采用打磨的方法予以處理，但打磨深度必須滿足技術要求的規定。也可采用局部打磨的方式予以處理，直到缺陷被徹底清除，并對打磨部位進行補焊。缺陷處理后應重新進行液體滲透檢驗。

八、結語

日常生產制造過程中，通過加強對液體滲透檢驗過程中每個環節的控制，確保了焊縫表面缺陷能夠被及時發現，減少了漏判、誤判等現象的發生。再對焊縫缺陷進行修復處理后，重新進行液體滲透檢驗，確認缺陷全部被清除，最終保證了設備制造過程中的焊接質量滿足設計技術要求，完成好相關產品的制造。