1、無損檢測技術與應用1、 概述1、無損檢測的定義無損檢測是指在不損傷和破壞材料、機器和結構物的情況下，對它們的物理性質、機械性能以及內部結構等進行檢測的一種方法，是探測其內部或外表的缺陷(傷痕)的現代檢驗技術。2、 無損檢測的目的 （1）確保工件或設備質量，保證設備安全運行用無損檢測來保證產品質量，使之在規定的使用條件下，在預期的使用壽命內，產品的部分或整體都不會發生破損，從而防止設備和人身事故。這就是無損檢測最重要的目的之一。（2）改進制造工藝 無損檢測不僅要把工件中的缺陷檢測出來，而且應該幫助其改進制造工藝。例如，焊接某種壓力容器，為了確定焊接規范，可以根據預定的焊接規范制成試樣，然后用射線

2、照相檢查試樣焊縫，隨后根據檢測結果，修正焊接規范，最后確定能夠達到質量要求的焊接規范。（3）降低制造成本 通過無損檢測可以達到降低制造成本的目的。例如，焊接某容器，不是把整個容器焊完后才無損檢測，而是在焊接完工前的中間工序先進行無損檢測，提前發現不合格的缺陷，及時進行修補。這樣就可以避免在容器焊完后，由于出現缺陷而整個容器不合格，從而節約了原材料和工時費，達到降低制造成本的目的。3、 無損檢測的范圍（1）組合件的內部結構或內部組成情況的檢查（2）材料、鑄鍛件和焊中缺陷縫的檢查 a、質量評定 b、壽命評定（3）材料和機器的計量檢測通過定量的測定材料和機器的變形量或腐蝕量來確定能不能繼續使用。例如

3、，用超聲波測厚儀來測定容器的腐蝕量，通過射線照相來測定原子反應堆用過的燃料棒的變形量、噴氣發動機葉片的變形量等。（4）材質的無損檢測 無損檢測可以用來驗證材料品種是否正確，是否按規定進行處理，例如，可采用電磁感應法來進行材質混料的分選和材料熱處理狀態的判別。（5）表面處理層的厚度測定 確定各種表面層的深度和厚度。例如，用電磁感應檢測法可以測定滲碳淬火層的深度和鍍層的厚度。（6） 應變測試2、 射線檢測射線檢測(探傷)有X射線、射線和中子射線等檢測方法。它是利用各種射線源對材料的透射性能及不同材料的射線的衰減程度的不同，使底片感光成黑度不同的圖像來觀察的。射線檢測用來檢測產品的氣孔、夾渣、鑄造孔

4、洞等立體缺陷。當裂紋方向與射線平行時就能被檢查出來。1、 基本原理利用射線通過物質時的衰減規律，即當射線通過物質時，由于射線與物質的相互作用發生吸收和散射而衰減。其衰減程度，則根據其被通過部位的材質、厚度和存在缺陷的性質不同而異。 2、 優缺點 優點是檢測結果可作為檔案資料長期保存，檢測圖像較直觀，對缺陷尺寸和性質判斷比較容易。 缺點是當裂紋面與射線近于垂直時就很難檢查出來，對工件中平面型缺陷(裂紋未熔合等缺陷)也具有一定的檢測靈敏度，但與其它常用的無損檢測技術相比，對微小裂紋的檢測靈敏度較低，并且生產成本高于其它無損檢測技術，其檢驗周期也較其它無損檢測技術長，并且射線對人體有害，需要有防護設

5、備。3、 主要方法照相法熒光屏直接觀察法3、 液體滲透檢測 液體滲透檢測是種檢查工件或材料表面缺陷的種方法，它不受材料磁性的限制，比磁粉探傷的應用范圍更加廣泛。應用于各種金屬、非金屬、磁性、非磁性材料及零件的表面缺陷的檢查?？梢哉f，除表面多孔性材料以外，幾乎一切材料的表面開口缺陷都可以應用此方法獲得滿意的檢測結果。 1、 基本原理 利用黃綠色的熒光滲透液或紅色的著色滲透液對窄狹縫隙良好的滲透性，經過滲透清洗、顯示處理以后顯示放大了的探傷顯示痕跡，用目視法來觀察，對缺陷的性質和尺寸做出適當的評價。2、 優缺點 優點是應用廣泛，原理簡明易懂，檢查經濟，設備簡單，顯示缺陷直觀，并可以同時顯示各個不同

6、方向的各類缺陷。對大型工件和不規則零件的檢查以及現場機件的搶修檢查，更能顯示其特殊的優點。但滲透探傷對埋藏于表皮層以下的缺陷是無能為力的。缺點是只能檢查開口暴露于表面的缺陷，另外還有操作工序繁雜等。 3、 步驟 第一步：將被探工件浸涂具有高度滲透能力的滲透液，由于液體的潤濕作用和毛細現象，滲透液便滲入工件表面缺陷中 第二步：將工件缺陷以外的多余滲透液清洗干凈 第三步：涂一層親和吸附力很強的白色顯像劑，將滲入裂縫中的滲透液吸出來第四步：在白色涂層上顯示出缺陷的形狀和位置的鮮明圖案，從而達到了無損檢疵的目的。 4、 磁粉檢測 1、基本原理 當材料或工件被磁化后，若在工件表面或近表面存在裂紋、冷隔等

7、缺陷，便會在該處形成一漏磁場。此漏磁場將吸引、聚集檢測過程中施加的磁粉，而形成缺陷顯示。 因此，磁粉檢測首先是對被檢工件加外磁場進行磁化. 外加磁場的獲得一般有兩種方法： 一種是由可以產生大電流(幾百安培至上萬安培)的磁力探傷機直接給被檢工件通大電流而產生磁場； 另一種是把被檢工件放在螺旋管線圈產生的磁場中，或是放在電磁鐵產生的磁場中使工件磁化。工件被磁化后，在工件表面上均勻噴灑微顆粒的磁粉(磁粉平均粒度為510m)，一般用四氧化三鐵或三氧化二鐵作為磁粉。 如果被檢工件沒有缺陷，則磁粉在工件表面均勻分布。當工件上有缺陷時，由于缺陷(如裂紋、氣孔、非金屬夾雜物等)內含有空氣或非金屬，其磁導率遠遠

8、小于工件的磁導率；由于磁阻的變化，位于工件表面或近表面的缺陷處產生漏磁場，形成一個小磁極，如圖3.1所示。 磁粉將被小磁極所吸引，缺陷處由于堆積比較多的磁粉而被顯示出來，形成肉眼可以看到的缺陷圖像。為了使磁粉圖像便于觀察，可以采用與被檢工件表面有較大反襯顏色的磁粉。常用的磁粉有黑色、紅色和白色。為了提高檢測靈敏度，還可以采用熒光磁粉，在紫外線照射下使之更容易觀察到工件中缺陷的存在。 2、 應用 用于檢測鐵磁性材料和工件(包括鐵、鎳、鉆等)表面上或近表面的裂紋以及其它缺陷。 對表面缺陷最靈敏，對表面以下的缺陷隨埋藏深度的增加檢測靈敏度迅速下降。 采用磁粉檢測方法檢測磁性材料的表面缺陷，比采用超聲

9、波或射線檢測的靈敏度高，而且操作簡便、結果可靠、價格便宜。因此它被廣泛用于磁性材料表面和近表面缺陷的檢測。對于非磁性材料如有色金屬、奧氏體不銹鋼、非金屬材料等不能采用磁粉檢測方法。但當鐵磁性材料上的非磁性涂層厚度不超過50m時，對磁粉檢測的靈敏度影響很小。3、 方法a、濕法 磁懸液應采用軟管澆淋或浸漬法施加于試件，使整個被檢表面被完全覆蓋。 采用連續法時，磁化電流應在施加磁懸液之前或從磁懸液中取出之前接通(如果檢測采用浸漬法)，并保持1/51/2 s，直至試件被磁懸液覆蓋，磁懸液覆蓋膜足以產生良好的磁痕。 采用剩磁法時，試件應通過施加電流至少1/5s的方法來磁化。此后，切斷磁化電流，采用軟管澆

10、淋或浸漬法施加磁懸液。 對于浸漬法，試件應仔細地從磁懸液中取出，以免沖掉磁痕。對于剩磁熒光磁粉檢驗法，如覺得有必要保證缺陷的磁痕有效，則試件可放在用于制備磁懸液的載液中仔細清洗。 b、干法 磁粉應直接噴撒在被檢區域，并除去過量的磁粉。輕輕地振動試件，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。 對于連續法，磁化電流應恰好在施加磁粉前接通，并應在其后的吹風、輕敲或振動中，保持接通。 對于剩磁法，試件應先磁化，在切斷磁化電流之后，再按上述方法施加磁粉。 4、 過程 預清洗 缺陷估計：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。 選擇探傷方法 進行

11、周向和縱向磁化 對偽磁痕進行分析判斷 退磁 后清洗 標記：酸蝕法 、印記 、著色 等。記錄5、 超聲波檢測1、 原理和類型 超聲波探傷主要是通過測量信號往返于缺陷的渡越時間，來確定缺陷和表面間的距離；測量回波信號的幅度和發射換能器的位置，來確定缺陷的大小和方位。這就是通常所說的脈沖反射法或A掃描法。此外，還有B掃描和C掃描等方法。 B掃描可以顯示工件內部缺陷的縱截面圖形。C掃描可以顯示工件內部缺陷的橫剖面圖形。2、 應用 超聲波檢測是工業無損檢測中應用最為廣泛的一種方法。 就無損探傷而言，超聲波法適用于各種尺寸的鍛件、軋制件、焊縫和某些鑄件，無論是鋼鐵、有色金屬和非金屬，都可以采用超聲波法進行

12、檢驗。各種機械零件、結構件、電站設備、船體、鍋爐、壓力容器和化工容器、非金屬材料等，都可以用超聲波進行有效的檢測。有的采用手動方式，有的可采用自動化方式。 就物理性能檢測而言，用超聲波法可以無損檢測厚度、材料硬度、淬硬層深度、晶粒度、液位和流量、殘余應力和膠接強度等。 3、 方法接觸法：就是探頭與工件表面之間經一層薄的耦合劑直接接觸進行探傷的方法。耦合劑主要起傳遞超聲波能量作用。 液浸法：就是將探頭與工件全部浸入液體，或探頭與工件之間局部充以液體進行探傷的方法。液體一般用水，故又稱水浸法。探頭不直接與工件接觸，因而易于實現自動化檢測，也適用于檢測表面粗糙的工件。 六、渦流檢測1、基本原理對于相同的試件，化學成分、電導率等都是固定的，因而在一般情況下，渦流按小圓環流動；但如果在渦流流動的路徑上有一條裂紋或一個凹坑等缺陷，渦流的流動就會受到影響，渦