1、幻燈片1無損探傷工培訓課程（一）（2013.10. ）工業上使用的無損探傷技術方法有以下五種:1. 射線探傷2. 超聲波探傷3. 磁粉探傷4. 液體滲透探傷5. 渦流探傷幻燈片2一. 無損探傷的有關概念1、無損探傷的概念無損探傷是在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，利用物體的聲、光、電磁等原理技術對材料、零件、設備進行缺陷、化學、物理參數的檢測技術。無損檢測是工業發展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一個國家的工業發展水平。無損檢測的重要性已得到公認。主要有射線檢驗（RT ）、超聲檢測（UT ）、磁粉檢測（MT ）和液體滲透檢測（PT ）、渦流檢測（ET ）五種。其他無損檢測方法有

2、聲發射檢測（AT ）、熱像/紅外（TIR ）、泄漏試驗（LT ）、交流場測量技術（ACFMT ）、漏磁檢驗（MFL ）、遠場測試檢測方法（RFT ）、超聲波衍射時差法（TOFD ）等。我國在1978年11月成立了全國性的無損檢測學術組織中國機械工程學會無損檢測分會。此外，冶金、電力、石油化工、船舶、宇航、核能等行業還成立了各自的無損檢測學會或協會；部分省、自治區、直轄市和地級市成立了省（市）級、地市級無損檢測學會或協會；東北、華東、西南等區域還各自成立了區域性的無損檢測學會或協會。在無損檢測的基礎理論研究和儀器設備開發方面，中國與世界先進國家之間仍有較大的差距，特別是在紅外、聲發射等高新技術檢

3、測設備方面更是如此。幻燈片32、無損探傷的特點概括起來, 無損檢測的特點是：非破壞性、互容性、動態性、嚴格性以及檢測結果的分歧性等。（1）、非破壞性無損檢測系統非破壞性是指在獲得檢測結果的同時，除了剔除不合格品外，不損失零件。因此，檢測規模不受零件多少的限制，既可抽樣檢驗，又可在必要時采用普檢。因而，更具有靈活性（普檢、抽檢均可）和可靠性。（2）、互容性互容性即指檢驗方法的互容性，即：同一零件可同時或依次采用不同的檢驗方法；而且又可重復地進行同一檢驗。這也是非破壞性帶來的好處。（3）、動態性動態性這是說，無損探傷方法可對使用中的零件進行檢驗，而且能夠適時考察產品運行期的累計影響。因而，可查明結

4、構的失效機理。（4）、嚴格性嚴格性是指無損檢測技術的嚴格性。首先無損檢測需要專用儀器、設備；同時也需要專門訓練的檢驗人員，按照嚴格的規程和標準進行操作。（5）、檢驗結果的分歧性檢驗結果的分歧性不同的檢測人員對同一試件的檢測結果可能有分歧。特別是在超聲波檢驗時，同一檢驗項目要由兩個檢驗人員來完成。需要“會診”。幻燈片43、無損探傷的檢測依據（1）、產品圖樣圖樣是生產中使用的最基本的技術資料，也是加工、檢驗的依據。尤其在圖樣的技術要求中，往往規定了原材料、零件、產品的質量等級、具體要求以及是否需要作無損檢驗等等。（2）、相關標準生產企業往往要貫徹相關標準，如：企業標準、行業標準、國家標準、國際標準

5、等等。這些都是產品加工的指導性文件，自然也是實施無損檢測的指導性文件。在具體標準中，往往詳細規定了檢驗對象、檢驗方法、檢驗規模等等。（3）、技術文件產品生產工藝部門下達的各種技術文件，如工藝規程、檢驗卡片、產品檢驗報告、返修單等等。有時還要追加或改變檢驗要求等等。（4）、訂貨合同某些產品（例如中厚鋼板）的特殊檢驗要求、質量控制的條款，有時可能較詳細的強調在訂貨合同中，應引起特別注意。幻燈片5二、無損探傷常用方法簡介（一）、射線探傷該方法是用射線或射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的載體的無損檢測方法。射線探傷通常簡稱為：RT 。作為五大常規無損檢測方法之一的射線探傷，在工業上有著非常廣泛的應用，

6、它既用于金屬檢查，也用于非金屬檢查。對金屬內部可能產生的缺陷，如氣孔、針孔、夾雜、疏松、裂紋、偏析、未焊透和熔合不足等，都可以用射線檢查。應用的行業有特種設備、航空航天、船舶、兵器、水工成套設備和橋梁鋼結構。射線探傷的基本原理如下：當強度均勻的射線束透照射物體時，如果物體局部區域存在缺陷或結構存在差異，它將改變物體對射線的衰減，使得不同部位透射射線強度不同，這樣，采用一定的檢測器（例如，射線照相中采用膠片）檢測透射射線強度，就可以判斷物體內部的缺陷和物質分布等。 射線探傷常用的方法有X 射線探傷、射線探傷、高能射線探傷和中子射線探傷。對于常用的工業射線探傷來說，一般使用的是X 射線探傷、射線探

7、傷。幻燈片61、X 射線機工業射線照相探傷中使用的低能X 射線機，簡單地說是由四部分組成：射線發生器（X 射線管）、高壓發生器、冷卻系統、控制系統。當各部分獨立時，高壓發生器與射線發生器之間應采用高壓電纜連接。按照X 射線機的結構，X 射線機通常分為三類，便攜式X 射線機、移動式X 射線機、固定式X 射線機。便攜式X 射線機采用組合式射線發生器，其X 射線管、高壓發生器、冷卻系統共同安裝在一個機殼中，也簡單地稱為射線發生器，在射線發生器中充滿絕緣介質。整機由兩個單元構成，即控制器和射線發生器，它們之間由低壓電纜連接。在射線發生器中所充的絕緣介質，較早時為高抗電強度的變壓器油，其抗電強度應不小于

8、3050kV/2.5mm。現在多數充填的絕緣介質是六氟化硫（SF6），以減輕射線發生器的重量。X 射線機的核心器件是X 射線管，普通X 射線管主要由陽極、陰極和管殼構成。 x 射線是由x 射線管加高壓電激發而成，可以通過所加電壓，電流來調節x 射線的強度。對低壓X 射線機，輸入X 射線管的能量只有很少部分轉換為X 射線，大部分轉換成熱，所以對于X 射線機來說要保證良好的散熱。X 射線機的主要技術性能可歸納為五個：工作負載特性、輻射強度、焦點尺寸、輻射角、漏泄輻射劑量。在選取X 射線機時應考慮上述性能是否適應所進行的工作。 幻燈片72、射線機射線機用放射性同位素作為射線源輻射射線，它與X 射線機

9、的一個重要不同是：射線源始終都在不斷地輻射射線，而X 射線機僅僅在開機并加上高壓后才產生X 射線。這就使射線機的結構具有了不同于X 射線機的特點。射線是由放射性元素激發，能量不變。強度不能調節，只隨時間成指數倍減小。將射線探傷機分為三種類型：手提式、移動式、固定式。手提式射線機輕便，體積小、重量小，便于攜帶，使用方便。但從輻射防護的角度，其不能裝備能量高的射線源。 射線機主要由五部分構成：源組件（密封射線源）、源容器（主機體）、輸源（導）管、驅動機構和附件。射線機與X 射線機比較具有設備簡單、便于操作、不用水電等特點，但射線機操作錯誤所引起的后果將是十分嚴重，因此，必須注意射線機的操作和使用。

10、按照國家的有關規定，使用射線機的單位涉及到放射性同位素，因此，單位必須申領放射性同位素使用許可證，操作人員，應經過專門的培訓，并應取得放射工作人員證。射線探傷要用放射源發出射線，對人的傷害極大，操作不慎會導致人員受到輻射，患白血病的概率增加。操作人員應穿好防護服，并注意放射源的妥善保存。幻燈片83、射線探傷的優缺點：射線照相法能較直觀地顯示工件內部缺陷的大小和形狀, 因而易于判定缺陷的性質；射線底片可作為檢驗的原始記錄供多方研究并作長期保存。但這種方法耗用的X 射線膠片等器材費用較高，檢驗速度較慢，只宜探查氣孔、夾渣、縮孔、疏松等體積性缺陷，能定性但不能定量，且不適合用于有空腔的結構，對角焊、

11、T 型接頭的檢驗敏感度低，不易發現間隙很小的裂紋和未熔合等缺陷以及鍛件和管、棒等型材的內部分層性缺陷。此外，射線對人體有害，需要采取適當的防護措施。幻燈片9（二）、超聲波探傷：超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內部，遇到缺陷與零件底面時就分別發生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。超聲波在介質中傳播時有多種波型，檢驗中最常用的為縱波、橫波、表面波和板波。用縱波可探測金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡單的制件中所存在的夾雜物、裂縫、縮管

12、、白點、分層等缺陷；用橫波可探測管材中的周向和軸向裂縫、劃傷、焊縫中的氣孔、夾渣、裂縫、未焊透等缺陷；用表面波可探測形狀簡單的鑄件上的表面缺陷；用板波可探測薄板中的缺陷。超聲波在介質中的傳播過程中，會發生衰減和散射；超聲波在異種介質的界面上將產生反射、折射和波型轉換。利用這些特性，可以獲得從缺陷界面反射回來的反射波，從而達到探測缺陷的目的；超聲波的聲束能集中在特定的方向上，在介質中沿直線傳播，具有良好的指向性； 超聲波的能量比聲波大得多。幻燈片10超探儀是一種便攜式工業無損探傷儀器，它能夠快速便捷、無損傷、精確地進行工件內部多種缺陷（裂紋、夾雜、折疊、氣孔、砂眼等）的檢測、定位、評估和診斷。既

13、可以用于實驗室，也可以用于工程現場。本儀器能夠廣泛地應用在制造業、鋼鐵冶金業、金屬加工業、化工業等需要缺陷檢測和質量控制的領域，也廣泛應用于航空航天、鐵路交通、鍋爐壓力容器等領域的在役安全檢查與壽命評估。它是無損檢測行業的必備設備。1、聲波的波段：人耳能夠感受到頻率高于20赫茲，低于20千赫茲的彈性波，所以在這個頻率范圍內的彈性波又叫聲波。頻率小于20赫茲的彈性波叫次聲波，頻率高于20千赫茲的彈性波叫做超聲波。次聲波和超聲波人耳都不能感受。2、超聲波的特性：（1）超聲波在介質中傳播時，在不同質界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時，則超聲波在缺陷上反射回來，探傷儀可

14、將反射波顯示出來；如缺陷的尺寸小于波長時，聲波將繞過缺陷而不能反射；（2）波聲的指向性好，頻率越高，指向性越好，以很窄的波束向介質中輻射，易于確定缺陷的位置；（3）超聲波的傳播能量大，如頻率為1MHZ （1兆赫茲）的超生波所傳播的能量，相當于振幅相同而頻率為1000HZ （赫茲）的聲波的100萬倍。幻燈片113、超聲波探傷方法主要特點優點：是檢測厚度大（超聲波穿透能力強，探測深度可達數米）、靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害，能對缺陷進行定位和定量；靈敏度高，由于超聲波在異質界面上會發生反射、折射等現象，尤其不能通過氣體與固體的界面。如果金屬中有氣孔、裂紋、分層之類的缺陷（缺陷中有氣體）或夾

15、渣之類的缺陷（缺陷中有異種介質），超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處，就會全部或部分被反射。反射回來的超聲波被探頭接收，通過儀器內部的電路處理，在儀器的熒光屏上就顯示出不同高度和有一定間距的波形。探傷人員則根據波形的變化特征，判斷缺陷在工件中的深度、大小和類型。可發現與直徑約十分之幾毫米的空氣隙反射能力相當的反射體；在確定內部反射體的位向、大小、形狀及等方面較為準確；僅須從一面接近被檢驗的物體；可立即提供缺陷檢驗結果;操作安全, 設備輕便。缺點：超聲波探傷對缺陷的顯示不直觀，探傷技術難度大，容易受到主、客觀因素的影響，要由有經驗的人員謹慎操作；對粗糙、形狀不規則、小、薄或非均質材料難以檢查；對所發

16、現缺陷作十分準確的定性、定量表征仍有困難；不適合有空腔的結構；除非拍照，一般少有留下追溯性材料。幻燈片124、穿透法探傷和反射法探傷超聲波探傷的應用：水浸（噴水）法檢測鋼管、鍛件；單（雙）探頭檢測焊縫；多探頭檢測大型管道；板材超聲波探傷；復合材料超聲探傷；非金屬材料檢測等。實際工作中使用的主要有穿透法探傷和脈沖反射法探傷兩種方式。（1）穿透法：探傷時使用兩個探頭，一個用來發射超聲波，一個用來接收超聲波。檢測時，兩個探頭分置在工件兩側，根據超聲波穿透工件后能量的變化來判別工件內部質量。（2）脈沖反射法：目前應用最多的通過反射法來獲取物體內部特性信息的方法。反射法是基于超聲波在通過不同聲阻抗組織界

17、面時會發生較強反射的原理工作的。我們知道，聲波在從一種介質傳播到另外一種介質的時候在兩者之間的界面處會發生反射，而且介質之間的差別越大反射就會越大，所以我們可以對一個物體發射出穿透力強、能夠直線傳播的超聲波， 超聲波探傷儀 對反射回來的超聲波進行接收并根據這些反射回來的超聲波的先后、幅度等情況就可以判斷出這個組織中含有的各種介質的大小、分布情況以及各種介質之間的對比差別程度等信息（其中反射回來的超聲波的先后可以反映出反射界面離探測表面的距離，幅度則可以反映出介質的大小、對比差別程度等特性），超聲波探傷儀從而判斷出該被測物體是否有異常。 在這個過程中就涉及到很多方面的內容，包括超聲波的產生、接收

18、、信號轉換和處理等。探傷時高頻發生器產生的高頻脈沖激勵信號作用在探頭上，所產生的波向工件內部傳播，如工件內部存在缺陷，波的一部分作為缺陷波被反射回來，發射波的其余部分作為底波也將反射回來。根據發射波、缺陷波、底波相對于掃描基線的位置可確定缺陷位置；根據缺陷波的幅度可確定缺陷的大小；根據缺陷波的形狀可分析缺陷的性質；如工件內部無缺陷，則只有發射波和底波。幻燈片135、超聲波探傷儀（1）探傷儀類型 產生超聲波的方法是通過電路產生激勵電信號傳給具有壓電效應的晶體（比如石英、硫酸鋰等），使其振動從而產生超聲波；而接收反射回來的超聲波的時候，這個壓電晶體又會受到反射回來的聲波的壓力而產生電信號并傳送給信

19、號處理電路進行一系列的處理，超聲波探傷儀最后形成圖像供人們觀察判斷。根據圖像處理方法（也就是將得到的信號轉換成什么形式的圖像）的種類又可以分為A 型顯示、M 型顯示、B 型顯示、C 型顯示、F 型顯示等。A 型顯示是將接收到的超聲信號處理成波形圖像，根據波形的形狀可以看出被測物體里面是否有異常和缺陷在那里、有多大等， 主要用于工業檢測；M 型顯示是將一條經過輝度處理的探測信息按時間順序展開形成一維的" 空間多點運動時序圖" ，適于觀察內部處于運動狀態的物體，超聲波探傷儀如運動的臟器、動脈血管等； B 型顯示是將并排很多條經過輝度處理的探測信息組合成的二維的、反映出被測物體內

20、部斷層切面的" 解剖圖像" （醫院里使用的B 超就是用這種原理做出來的），超聲波探傷儀適于觀察內部處于靜態的物體，可以用于工業檢測；C 型顯示也是一種圖象顯示，探傷儀熒光屏的橫坐標和縱坐標都是靠機械掃描來代表探頭在工件表面的位置。探頭接收信號幅度以光點輝度表示，因而，當探頭在工件表面移動時，熒光屏上便顯示出工件內部缺陷的平面圖象，但不能顯示缺陷的深度。C 型顯示、F 型顯示現在用得比較少。超聲波探傷儀檢測不但可以做到非常準確，而且相對其他檢測方法來說更為方便、快捷，也不會對檢測對象和操作者產生危害。幻燈片14（2）超聲波探傷儀主要性能指標靈敏度超聲波探傷的靈敏度一般是指整個

21、探傷系統（儀器和探頭）發現最小缺陷的能力。發現缺陷愈小，靈敏度就愈高。儀器的探頭的靈敏度常用靈敏度余量來衡量。靈敏度余量是指儀器最大輸出時（增益、發射強度最大，衰減和抑制為0），使規定反射體回波達基準高所需衰減的衰減總量。靈敏度余量大，說明儀器與探頭的靈敏度高。靈敏度余量與儀器和探頭的綜合性能有關，因此又叫儀器與探頭的綜合靈敏度。盲區與始脈沖寬度盲區是指從探測面到能夠發現缺陷的最小距離。盲區內的缺陷一概不能發現。 始脈沖寬度是指在一定的靈敏度下，屏幕上高度超過垂直幅度20%時的始脈沖延續長度。始脈沖寬度與靈敏度有關，靈敏度高，始脈沖寬度大。分辨力儀器與探頭的分辨力是指在屏幕上區分相鄰兩缺陷的能

22、力。能區分的相鄰兩缺陷的距離愈小，分辨力就愈高。信噪比信噪比是指屏幕上有用的最小缺陷信號幅度與無用的噪聲雜波幅度之比。信噪比高，雜波少，對探傷有利。信噪比太低，容易引起漏檢或誤判，嚴重時甚至無法進行探傷。 幻燈片153、磁粉探傷：利用工件缺陷處的漏磁場與磁粉的相互作用，它利用了鋼鐵制品表面和近表面缺陷（如裂紋，夾渣，發紋等）處磁導率和鋼鐵本體磁導率的差異，磁化后這些材料不連續處的磁場將發生崎變，形成部分磁通泄漏處工件表面產生了漏磁場，從而吸引磁粉形成缺陷處的磁粉堆積磁痕，探測物件表面缺陷和近表面缺陷。在適當的光照條件下，顯現出缺陷位置和形狀，對這些磁粉的堆積加以觀察和解釋，就能夠評判缺陷的性質

23、。幻燈片16磁粉探傷方法的種類按工件磁化方向的不同，可分為周向磁化法、縱向磁化法、復合磁化法和旋轉磁化法。 按采用磁化電流的不同可分為：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。 按探傷所采用磁粉的配制不同，可分為干粉法和濕粉法。按照工件上施加磁粉的時間不同，可分為連續法和剩磁法。工作原理將待測物體置于強磁場中或通以大電流使之磁化，若物體表面或表面附近有缺陷（裂紋、折疊、夾雜物等）存在，由于它們是非鐵磁性的，對磁力線通過的阻力很大，磁力線在這些缺陷附近會產生漏磁。當將導磁性良好的磁粉（通常為磁性氧化鐵粉）施加在物體上時，缺陷附近的漏磁場就會吸住磁粉，堆集形成可見的磁粉痕跡，從而把缺陷顯示出來。

24、 幻燈片17用途在工業中，磁粉探傷可用來作最后的成品檢驗，以保證工件在經過各道加工工序（如焊接、金屬熱處理、磨削）后，在表面上不產生有害的缺陷。它也能用于半成品和原材料如棒材、鋼坯、鍛件、鑄件等的檢驗，以發現原來就存在的表面缺陷。鐵道、航空等運輸部門、冶煉、化工、動力和各種機械制造廠等，在設備定期檢修時對重要的鋼制零部件也常采用磁粉探傷，以發現使用中所產生的疲勞裂紋等缺陷，防止設備在繼續使用中發生災害性事故。優缺點磁粉探傷的優點是：對鋼鐵材料或工件表面裂紋等缺陷的檢驗非常有效; 設備和操作均較簡單; 檢驗速度快，便于在現場對大型設備和工件進行探傷；檢驗費用也較低。 缺點是：僅適用于鐵磁性材料；

25、僅能顯出缺陷的長度和形狀，而難以確定其深度；對剩磁有影響的一些工件，經磁粉探傷后還需要退磁和清洗。幻燈片18操作步驟第一步：預清洗 所有材料和試件的表面應無油脂及其他可能影響磁粉正常分布、影響磁粉堆積物的密集度、特性以及清晰度的雜質。第二步：缺陷的探傷 磁粉探傷應以確保滿意的測出任何方面的有害缺陷為準。使磁力線在切實可行的范圍內橫穿過可能存在于試件內的任何缺陷。第三步：探傷方法的選擇1、濕法：磁懸液應采用軟管澆淋或浸漬法施加于試件，使整個被檢表面完全被覆蓋，磁化電流應保持1/51/2秒，此后切斷磁化電流，采用軟管澆淋或浸漬法施加磁懸液。2、干法：磁粉應直接噴或撒在被檢區域，并除去過量的磁粉，輕

26、輕地震動試件，使其獲得較為均勻的磁粉分布。應注意避免使用過量的磁粉，不然會影響缺陷的有效顯示。3、檢測近表面缺陷。檢測近表面缺陷時，應采用濕粉連續法，因為非金屬夾雜物引起的漏磁通值最小，檢測大型鑄件或焊接件中近表面缺陷時，可采用干粉連續法。4、周向磁化。在檢測任何圓筒形試件的內表面缺陷時，都應采用中心導體法；試件與中心導體之間應有間隙，避免彼此直接接觸。當電流直接通過試件時，應注意防止在電接觸面處燒傷，所有接觸面都應是清潔的。5、縱向磁化。用螺線圈磁化試件時，為了得到充分磁化，試件應放在螺線圈內的適當位置上。螺線圈的尺寸應足以容納試件。第四步：退磁 將零件放于直流電磁場中，不斷改變電流方向并逐

27、漸將電流降至零值。大型零件可使用移動式電磁鐵或電磁線圈分區退磁。第五步：后清洗 在檢驗并退磁后，應把試件上所有的磁粉清洗干凈；應該注意徹底清除孔和空腔內的所有堵塞物。幻燈片19探傷使用的磁粉介質磁粉的功用是作為顯示介質，其種類包括有：a. 黑磁粉-成分為四氧化三鐵（Fe3O4），呈黑色粉末狀，適用于背景為淺色或光亮的工件。 b. 紅磁粉-成分為三氧化二鐵（Fe2O3），呈鐵紅色粉末狀，適用于背景較暗的工件。c. 熒光磁粉-在四氧化三鐵磁粉顆粒外裹有熒光物質，在紫外線輻照下能發出黃綠色熒光，適用于背景較深暗的工件，特別是由于人眼色敏特性的原因，使得以熒光磁粉作磁介質的磁粉檢驗較之其他磁粉具有更高

28、的靈敏度。d. 白磁粉-在四氧化三鐵磁粉顆粒外裹有白色物質，適用于背景較深暗的工件。為了便于現場檢驗的使用，商品化的磁介質種類很多，除了有黑、紅、白磁粉，熒光磁粉，還有球形磁粉（空心、彩色，用于干粉法），還有事先配置好的磁膏、濃縮磁懸液，還有磁懸液噴罐等等，以及為了提高背景深暗或者表面粗糙工件的可檢驗性而提供的表面增白劑（反差增強劑）等。為了保證磁粉檢驗結果的可靠性，對磁粉（包括磁性、粒度、形狀）以及磁懸液的濃度、均勻性、懸浮性等均需要經過校驗合格后才能使用，并且在使用過程中也需要定期校驗，此外對于觀察評定時環境的白光照度，或者熒光磁粉檢驗時使用的紫外線燈的紫外線強度等等，也是屬于校驗的項目，

29、以求保證檢驗質量。幻燈片204、液體滲透探傷 ：是利用毛細現象檢查材料表面缺陷的一種無損檢驗方法。20世紀初，最早利用具有滲透能力的煤油檢查機車零件的裂縫。滲透探傷包括熒光法和著色法。熒光法是將含有熒光物質的滲透液涂敷在被探傷件表面，通過毛細作用滲入表面缺陷中，然后清洗去表面的滲透液，將缺陷中的滲透液保留下來， 進行顯象。典型的顯象方法是將均勻的白色粉末撒在被探傷件表面，將滲透液從缺陷處吸出并擴展到表面。這時，在暗處用紫外線燈照射表面，缺陷處發出明亮的熒光。著色法與熒光法相似，只是滲透液內不含熒光物質，而含著色染料，使滲透液鮮明可見，可在白光或日光下檢查。一般情況下，熒光法的靈敏度高于著色法。

30、這兩種方法都包括滲透、清洗、顯象和檢查四個基本步驟。根據從被探傷件上清洗滲透液的方法，滲透探傷的熒光法和著色法又可分別分為水洗型、后乳化型和溶劑去除型三種。常用的滲透探傷方法：有著色滲透探傷、熒光滲透探傷、水洗型滲透探傷、溶劑去除滲透探傷、干式顯像滲透探傷、濕式顯像滲透探傷。實際探傷時經常是將幾種不同方法組合應用。例如水洗型、溶劑去除型的滲透劑組合，既可以使用干式顯像也可以用濕式顯像。幻燈片21滲透探傷特點：滲透探傷操作簡單, 不需要復雜設備, 費用低廉，缺陷顯示直觀，具有相當高的靈敏度, 能發現寬度1微米以下的缺陷。這種方法由于檢驗對象不受材料組織結構和化學成分的限制，因而廣泛應用于黑色和有

31、色金屬鍛件、鑄件、焊接件、機加工件以及陶瓷、玻璃、塑料等表面缺陷的檢查。它能檢查出裂紋、冷隔、夾雜、疏松、折疊、氣孔等缺陷。但對于結構疏松的粉末冶金零件及其他多孔性材料不適用。幻燈片22滲透探傷操作規程1 清洗 滲透探傷前，必須進行表面清理和預清洗，清除被檢零件表面所有污染物。準備工作范圍應以探傷部位四周向外擴展25毫米。清除污物的方法有機械方法、化學方法及溶劑去除法等。2 滲透 滲透施加方法應根據零件大小、形狀、數量和檢查部位，來選擇噴涂、刷涂、澆涂及浸涂等方法。在滲透過程中時間的長短與溫度范圍對探測裂紋的靈敏度有很大影響，滲透溫度為1550范圍內時，滲透時間一般分為510分鐘；當滲透溫度降

32、低為315時應根據溫度適當增加滲透時間。3 去除 溶劑去除型滲透劑用清洗劑去除，除了特別難于去除的場合外，一般都用蘸有清洗劑的布和紙擦拭；不得往復擦拭，不得將被檢件浸于清洗劑中或過量地使用清洗劑；在用水噴法清洗時，水管壓力以0.21MPa 為宜，水壓不得大于0.34MPa ，水溫不超過43。4 干燥 干燥的方法有用干凈布擦干、壓縮空氣吹干、熱風吹干、熱空氣循環烘干裝置烘干等方法。被檢物表面的干燥溫度應控制在不大于52范圍內。5 顯像 顯像的過程是用顯像劑將缺陷處的滲透液吸附至零件表面，產生清晰可見的缺陷圖象。顯像時間不能太長，顯像劑不能太厚，否則缺陷顯示會變模糊。顯像時間為1030分鐘，顯像劑

33、厚度為0.050.07毫米。6 檢驗 觀察顯示的跡痕應在顯像劑施加后730分鐘內進行，如顯示跡痕的大小不發生變化，則可超過上述時間。為確保檢查細微的缺陷，被檢零件上的照度至少達到350勒克斯。探傷結束后，為了防止殘留的顯像劑腐蝕被檢物表面或影響其使用，必要時應清除顯像劑。清除方法可用刷洗、噴氣、噴水、用布或紙擦除等方法。幻燈片235、渦流探傷：渦流探傷是以交流電磁線圈在金屬構件表面感應產生渦流的無損探傷技術。它適用于導電材料，包括鐵磁性和非鐵磁性金屬材料構件的缺陷檢測。由于渦流探傷在檢測時不要求線圈與構件緊密接觸，也不用在線圈與構件間充滿 藕合劑，容易實現檢驗自動化。但渦流探傷僅適 用于導電材

34、料，只能檢測表面或近表面層的缺陷，不便使用于形狀復雜的構件。例如應用于火力發電廠中檢測凝汽器管、汽輪機葉片、汽輪機轉子中心孔和焊縫等。（1）原理當交流電通入線圈時，若所用的電壓及頻率不變，則通過線圈的電流也將不變。如果在線圈中放入一金屬管，管子表面感生周向電流，即渦流。渦流磁場方向與外加電流的磁化方向相反，因此將抵消一部分外加電流，從而使線圈的阻抗、通過電流的大小相位均發生變化。管的直徑、厚度、電導率和磁導 率的變化以及缺陷的存在，均會影響線圈的阻抗。若保持其他因素不變，僅將缺陷引起阻抗的信號取出，經儀器放大并予檢測，就能達到探傷目的。渦流信號不僅能給出缺陷的大小，同時由于渦流探傷時可以根據表

35、面下的渦流滯后于表面渦流一定相位，采用相位分析 能判斷出缺陷的位深度。幻燈片24（2）檢測線圈在渦流探傷中，是靠檢測線圈來建立交變磁場，把能量傳遞給被檢導體。同時又通過渦流所建立的交變磁場來獲得被檢測導體中的質量信息。實質上，檢測線圈是一種換能器，也是是渦流檢測技術的核心。其種類繁多，有的將激勵線圈與測量線圈分別使用，有的則采用同一線圈。常用的檢測線圈有三類。穿過式線圈穿過式線圈是將被檢測試樣放在線圈內進行檢測的線圈，適用于管、棒、線材的探傷。由于線圈產生的磁場首先作用在試樣外壁，因此檢出外壁缺陷的效果較好，內壁缺陷的檢測是利用的滲透來進行的。一般來說，內壁缺陷檢測靈敏度比外壁低。厚壁管材的缺

36、陷是不能使用外穿式線圈來檢測來的。內插式線圈內插式線圈是放在管子內部進行檢測的線圈，專用來檢查厚壁管或鉆孔內壁的缺陷，也用來檢查成套設備中管子的質量，如熱交換器管的在役檢驗。探頭式線圈探頭式線圈是放置在試樣表面上進行檢測的線圈，它不僅適用于形狀簡單的板材、板坯、方坯、圓坯、棒材及大直徑管材的表面掃描探傷，也適用于形狀較復雜的機械零件的檢查。與穿過式線圈相比，由于探頭式線圈的體積小、場作用范圍小，所以適于檢出尺寸較小的表面缺陷。按照檢測線圈的連接方式，可分為絕對式線圈、標準比較式線圈和自比較式線圈等三種型式。只用一個檢測線圈稱為絕對式線圈；采用兩個檢測線圈接成差動形式，稱為標準比較式線圈；采用兩

37、個線圈放于同一被檢構件的不同部位，作為比較標準線圈，稱自比較式，是標準比較式線圈的特例。基本電路由振蕩器、檢測線圈信號輸出電路、放大器、信號處理器、顯示器和電源等部分組成。幻燈片25二、鋼鐵生產與鋼中缺陷充分了解金屬材料的生產、加工過程的特點，對材料的組織、缺陷的形成及其對性能的影響，對從事無損檢測工作者具有重要意義。（一）、煉鐵鐵是易于形成正離子的較強金屬性元素，故在自然界以氧化物形式存在。含鐵量多且具有冶煉價值的礦物，稱鐵礦石。煉鐵是從鐵礦石中提取鐵及其他有用元素形成生鐵的過程。1、煉鐵的原料及其作用鐵礦石：常用的鐵礦石有磁鐵礦（Fe3O4，有磁性、黑色、質堅、含鐵量高、難還原）和赤鐵礦（

38、Fe2O3，無磁性、赤紅色、質松、易還原）兩種。鐵礦石中也含有脈石（SiO2、Al2O3）和雜質，它們是鐵、鋼中雜質的主要來源。燃料：焦炭。焦炭燃燒時提供熱量。燃燒形成的一氧化碳及焦炭本身都是優質的還原劑。焦炭的燃燒創造了煉鐵的必要條件。熔劑：石灰石（CaCO3）。其作用是與礦石中的脈石及燃料中的灰分相互作用，形成熔點低、流動性好、比重小的熔渣，使鐵水與雜質分開。幻燈片262、高爐冶煉過程高爐的結構：爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸。三種原料按照一定比例組成爐料，從爐頂裝入爐內，直到爐喉。由風口送入熱風與焦炭燃燒后，產生大量的熱量和高溫爐氣（含大量CO ）使爐溫升高。爐氣與爐料發生一系列反應后形成

39、生鐵和爐渣。生成的鐵水和爐渣蓄積在爐缸內，達到一定數量后分別由出鐵口和出渣口排出爐外。高爐煉鐵的基本反應有：燃料燃燒提供大量熱及還原性氣體。反應如下：C+O2=CO2CO2+C=2CO鐵的還原和生鐵的生成：3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO=3FeO+CO2FeO+CO=Fe+CO2爐渣的生成：CaO+SiO2=CaSiO3（硅酸鈣）幻燈片273、高爐的產品生鐵：性能脆。以鐵碳為主（含碳量>2.11%）并含有少量硅、錳、硫、磷等雜志的合金。鑄造生鐵含硅高，流動性好，主要用于鑄造；煉鋼生鐵又叫白口鑄鐵。副產品：煤氣，良好的燃料。爐渣可做建筑材料。幻燈片28（二）、煉鋼

40、1、煉鋼的基本原理煉鋼是把生鐵中的碳及硅、錳、硫、磷等雜質通過氧化方法而降低，使其達到規定的含量。其實質就是雜質的氧化過程。主要反應如下：碳、硅、錳的氧化：FeO+C=Fe+CO2FeO+Si=2Fe+SiO2（渣） 放熱FeO+Mn=Fe+MnO（渣） 放熱去除硫、磷：S+O2=SO22P+5FeO=5Fe+P2O5P2O5+4CaO=4CaOP2O5（磷酸鈣入渣）鋼的脫氧：向鐵水中供入的氧，使碳、硅、錳氧化的同時，鐵也被氧化成亞鐵，必須將這部分FeO 脫氧使鐵反入鋼水中。其方法是加入脫氧劑（硅-鐵、錳-鐵、鋁），反應為： 2FeO+Si=2Fe+SiO2（渣）FeO+Mn=Fe+MnO（渣

41、）3FeO+2Al=3Fe+Al2O3（渣）鋼液成分和溫度達到規定要求時即可出鋼。幻燈片29 幻燈片30（三）、鋼的軋制用旋轉的軋輥碾壓金屬使其發生塑性變形的壓力加工方法。軋制過程包括原料清理、加熱、軋制、軋后冷卻、精整等工序。軋制的產品有型材、鋼板、鋼管、特殊材料等。鋼材在軋制時由于軋輥孔型設計不正確、軋制工藝設計不良、鋼坯表面或內部有缺陷等，都會造成鋼材缺陷。鋼材的缺陷種類很多，按其特征可以分為四類：1、外形不正確 包括斷面形狀不正確、平面形狀不正確、鋼材長度上的彎曲、厚度不均等 。2、外部缺陷 包括表面裂紋、發裂、龜裂、折疊等。3、內部缺陷 包括縮孔、白點。4、機械性能和顯微組織異常。幻燈片31 （四）、鋼中雜質元素、有害氣體對鋼質量的影響來源：鐵礦石、燃料、熔劑、煉鋼過程中混入的雜質和氣體。幻燈片321、硅和錳的影響來源：脫氧劑、生鐵。Si ：含量0.5%以下可以全部溶解。形成SiO2時影響鋼質。Mn ：含量0.8%以下可以全部溶解。適當條件下可以形成MnS 。溶解于鋼中時起固溶強化作用。形成夾雜物后則起不利作用。2、硫的影響S 是有害雜質元素。在鋼中溶解度很小，一般以低熔點化合物形態存在，并沿晶界分布，造成鋼的紅脆