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无损检测综合知识 屠耀元 上海斯耐特无损检测技术培训中心 2003.2-2005.7 1.1 无损检测概论 1.1.1 无损检测通用方法及技术 一、无损检测的定义：不破坏材料的外形和性能的情况下，检测该材料的内部结构（组织与不连续）和性能，该技术称为无损检测。英文全称：Non Destructive Testing (NDT) 二、 常用无损检测方法 （1）射线检测：Radiographic Testing (RT) 射线的种类与本质： χ射线、γ射线和中子射线。χ射线和 γ射线与无线电波、红外线、可见光、紫外线一样，都是电磁波；而中子射线是粒子。 X射线的产生：X射线管、 X射线机 γ射线的产生：γ射线是放射性原子核在衰变时放射出来的电磁波。γ射线机 射线检测：原理、方法与应用 利用射线透过物体时产生的吸收和散射现象，检测材料中因缺陷存在而引起射线强度改变的程度来探测缺陷的方法称为射线检测技术，可分为： ⑴　射线照相法；⑵　荧光屏法；⑶　工业电视法 检测对象类型：金属；非金属。 焊缝；铸件。 检测缺陷类型：裂纹；气孔；未焊透；未融合；夹渣；疏松；冷隔等。# 射线检测与超声检测比较： ⑴ 射线检测优点是缺陷显示直观；定量、定位准确；可以定性；检测结果可以长期保留。缺点是检测周期长；成本高；大厚度工件检测比较困难。 ⑵ 超声检测优点是检测周期短；成本低；大厚度工件检测方便；缺点是不能显示缺陷形状；不能精确定量，不能定性。 （2）超声检测：Ultrasonic Testing (UT) 超声波的本质：机械波，它是由于机械振动在弹性介质中 引起的波动过程，例如水波、声波、超声波等 超声波的类型：纵波和横波 表面波（瑞利波）、板波 超声波的性质： （1）声速：与材料性质有关、与波的种类有关 （2）波的叠加、干涉及驻波 （3）反射、折射和波型转换 超声波的产生：仪器、探头 超声波与工件的接触：耦合剂 超声波在工件内的传播与反射 、波的接收 超声波检测原理：探头发射的超声波通过耦合剂在工件中传播，遇到缺陷时反射回来被探头接收。根据反射回波在荧屏上的位置和波辐高低判断缺陷的大小和位置。 超声检测技术的特点：应用范围广；穿透能力大；设备轻便；定量不准确；定性困难。 检测技术类型：纵波法；横波法；表面波法；板波波； 常用检测方法：穿透法；反射法；串列法；液浸法； 检测对象类型：金属；非金属。 焊缝；板件；管件；锻件。 检测缺陷类型：面缺陷；体缺陷。定性困难。 数字化、智能化发展前景宽广。# （3）磁粉检测: Magnetic Testing (MT) 漏磁场：铁磁材料磁化时磁力线由于折射而迤出到材料表面所形成的磁场称为漏磁场 剩磁：铁磁材料磁化时所具有的磁性在磁化电流取消后继续存在的性质称为剩磁 铁磁材料在磁场中被磁化后，缺陷处产生的漏磁场吸附磁粉而形成磁痕。磁痕的长度、位置、形状反映了缺陷的状态。 磁粉检测技术的特点：检测表面和近表面缺陷；铁磁材料； 常用检测方法：剩磁法；连续法。 检测对象类型：铁磁材料。 焊缝；钢板；钢管；螺栓等... 检测缺陷类型：裂纹；夹渣等... # （4）渗透检测：Penetrate Testing (PT) 分子压强与表面张力：每一个离液面的距离小于分子作用半径r的分子，都受到一个指向液体内部的力的作用。而这些表面分子及近表面分子组成的表面层，都受到垂直于液面且指向液体内部的力的作用。这种作用力就是表面层对整个液体施加的压力，该压力在单位面积上的平均值叫分子压强。分子压强是表面张力产生的原因。 液体润湿：液体铺展在固体材料的表面不呈球形，且能覆盖表面，此现象称液体润湿现象。 毛细现象：润湿液体在毛细管内的自动上升或下降称为毛细现象。# 具有润湿作用的渗透剂在毛细管作用下渗入表面开口缺陷。在显象剂作用下由于毛细管作用渗入到开口缺陷内的渗透剂被析出表面形成痕迹。 渗透检测基本操作过程 渗透检测技术的特点：检测表面开口缺陷； 常用检测方法：着色法；荧光法。 检测对象类型：金属与非金属材料。 检测缺陷类型：裂纹。# （5）涡流检测：Eddy Current Testing (ET) 由于电磁感应金属材料在交变磁场作用下产生涡流。 金属材料中存在的裂纹将改变涡流的大小和分布，分析这些变化可检出铁磁性和非铁磁性材料中的缺陷。 涡流可用以分选材质、测膜层厚度和工件尺寸以及材料的某些物理性能等。 涡流检测技术的特点：适用于导电材料；检测近表面缺陷。 常用检测方法：穿过式线圈；内通过式线圈；探头式线圈。 检测对象类型：金属与非金属材料。 检测缺陷类型：裂纹。# 1.1.2 常用无