1、无损检测概述一、无损检测概念一、无损检测概念（一）无损检测的定义（一）无损检测的定义 无损检测（无损检测（NDTNDT）是一门综合性的应用科）是一门综合性的应用科学技术，它是在学技术，它是在不改变或不影响不改变或不影响被检对象使用被检对象使用性能的前提下，借助于物理手段，对其进行宏性能的前提下，借助于物理手段，对其进行宏观与微观缺陷检测，几何特性度量、化学成分观与微观缺陷检测，几何特性度量、化学成分、组织结构和力学性能变化的评定，并进而就、组织结构和力学性能变化的评定，并进而就其使用性能做出评价的一门学科。其使用性能做出评价的一门学科。 1 1无损探伤无损探伤：对产品质量作出评价。无论：对产品
2、质量作出评价。无论是铸件、锻件、焊接件、钣金件或机加工件以至是铸件、锻件、焊接件、钣金件或机加工件以至非金属结构都能应用无损检测技术探测它表面或非金属结构都能应用无损检测技术探测它表面或内部缺陷，并进行定位定量分析。内部缺陷，并进行定位定量分析。 2 2材料检测材料检测：用无损检测技术测定材料的：用无损检测技术测定材料的物理性能和组织结构，能判断材料的品种和热处物理性能和组织结构，能判断材料的品种和热处理状态，进行材料分选。理状态，进行材料分选。 （二）无损检测的作用（二）无损检测的作用（二）无损检测的作用（二）无损检测的作用 3 3几何度量几何度量：产品的几何尺寸、涂层和镀层：产品的几何尺寸
3、、涂层和镀层厚度、表面腐蚀状态、硬化层深度和应力密度都厚度、表面腐蚀状态、硬化层深度和应力密度都能用无损检测技术测定，根据测定结果利用断裂能用无损检测技术测定，根据测定结果利用断裂理论确定是否进行修补和报废处理，对产品进行理论确定是否进行修补和报废处理，对产品进行寿命评定。寿命评定。 4 4现场监视现场监视：对在役设备或生产中的产品进：对在役设备或生产中的产品进行现场或动态检测，将产品中的缺陷变化信息连行现场或动态检测，将产品中的缺陷变化信息连续的提供给运行和生产部门实行监视。在高温、续的提供给运行和生产部门实行监视。在高温、高压、高速或高负载的运行条件下尤其需要无损高压、高速或高负载的运行条
4、件下尤其需要无损检测。例如压力容器和钢轨的探伤等。检测。例如压力容器和钢轨的探伤等。 （三）无损检测的特点（三）无损检测的特点 1 1不破坏被检对象。不破坏被检对象。2 2可实现可实现100%100%的检验。的检验。3 3发现缺陷并做出评价，从而评定被检对象的质发现缺陷并做出评价，从而评定被检对象的质量。量。4 4可对缺陷形成原因及发展规律做出判断，以促可对缺陷形成原因及发展规律做出判断，以促进有关部门改进生产工艺和产品质量。进有关部门改进生产工艺和产品质量。5 5对关键部件和关键部位在运行中作定期检查，对关键部件和关键部位在运行中作定期检查，甚至长期监控以保证运行安全，防止事故发生。甚至长期
5、监控以保证运行安全，防止事故发生。 二、常用无损探伤方法二、常用无损探伤方法 无损探伤是无损检测（包括探伤、测量、无损探伤是无损检测（包括探伤、测量、评价）的一个重要组成部分，它是对材料、工评价）的一个重要组成部分，它是对材料、工件或组件进行非破坏性检测和分析，以发现材件或组件进行非破坏性检测和分析，以发现材料和构件中非连续性宏观缺陷（如裂纹、夹渣料和构件中非连续性宏观缺陷（如裂纹、夹渣、气孔等）为主要目的的检验。、气孔等）为主要目的的检验。 常规方法有五种：常规方法有五种：射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、超声探伤超声探伤 （一）射线探伤（一）射
6、线探伤（RTRT） 射线、射线、 射线和中子射线因易于穿透物质而在产品射线和中子射线因易于穿透物质而在产品质量检测中获得了广泛应用，工业应用中的射线探质量检测中获得了广泛应用，工业应用中的射线探伤技术大体上可以分为：射线照相探伤技术、射线伤技术大体上可以分为：射线照相探伤技术、射线实时成相探伤技术、射线层析（实时成相探伤技术、射线层析（CTCT）探伤技术等）探伤技术等 。射线照相探伤基本原理：射线照相探伤基本原理： 射线源铅光阑滤板象质记标记带铅遮板工件滤板暗盒胶片增感屏底部铅板探伤系统基本组成探伤系统基本组成射线照相探伤基本原理：射线照相探伤基本原理： 射线在穿过物质的过程中，会受到物质的散
7、射射线在穿过物质的过程中，会受到物质的散射和吸收作用，因物体材料、缺陷和穿透距离的不同和吸收作用，因物体材料、缺陷和穿透距离的不同，射线强度将产生不同程度的，射线强度将产生不同程度的衰减衰减，这样，当把强，这样，当把强度均匀的射线照射到物体的一侧，使透过的射线在度均匀的射线照射到物体的一侧，使透过的射线在物体另一侧的胶片上感光，把胶片显影后，得到与物体另一侧的胶片上感光，把胶片显影后，得到与材料内部结构和缺陷相对应的材料内部结构和缺陷相对应的黑度不同黑度不同的图像，即的图像，即射线底片。通过对图像的观察分析，最终确定物体射线底片。通过对图像的观察分析，最终确定物体缺陷的种类、大小和分布情况。缺
8、陷的种类、大小和分布情况。 焊缝射线底片的评定1底片质量的评定应符合GB332387的有关规定2焊缝质量的评级根据缺陷的性质、缺陷的尺寸及数量将焊缝质量分为、，质量依次降低。钢焊缝质量等级的划分级焊缝内不允许存在任何裂纹、未熔合、未焊透以及条状夹渣，允许有一定数量和一定尺寸的圆形缺陷存在。级焊缝内不允许存在任何裂纹、未熔合及未焊透，允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷存在。级焊缝内不允许存在任何裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透，允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷及未焊透（指非氩弧焊封底的不加垫板的单面焊）存在。级焊缝是指焊缝缺陷超过级者。 焊缝射线底片缺陷的识
9、别方法焊缝射线底片缺陷的识别方法 1、裂纹略带曲折、波浪形的黑色细条纹轮廓分明两端尖细、中部稍宽两端黑度较浅、中部黑度较深裂纹缺陷在射线底片上的影象裂纹缺陷在射线底片上的影象裂纹缺陷在射线底片上的影象裂纹缺陷在射线底片上的影象裂纹缺陷在射线底片上的影象裂纹缺陷在射线底片上的影象裂纹缺陷在射线底片上的影象裂纹缺陷在射线底片上的影象2、未 焊 透未焊透是指母材金属之间没有熔合在一起。此缺陷常发生此缺陷常发生在焊缝根部。在焊缝根部。 未焊透可分为双面焊未焊透和单面焊未焊透两种 1. 单V坡口未焊透 2X坡口未焊透 3无坡口未焊透：一条断续或连续的黑直线宽度比较均匀未焊透在射线底片上的影象未焊透在射线
10、底片上的影象910未焊透在射线底片上的影象未焊透在射线底片上的影象未焊透在射线底片上的影象未焊透在射线底片上的影象未焊透在射线底片上的影象未焊透在射线底片上的影象未焊透在射线底片上的影象未焊透在射线底片上的影象3、未 熔 合是指熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分。点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。 1.侧面 2.层间 3.单V坡口根部 4.X坡口根部 未熔合 未熔合 未熔合 未熔合 未熔合在底片上形貌未熔合在底片上形貌根部未熔合的典型影象是一条细直黑线，线的一侧轮廓整齐且黑度较大，为坡口钝边痕迹，另一侧轮廓可能较规则也可能不规则，根部未熔合在底片上的位置应是焊
11、缝根部的投影位置，一般在焊缝中间。因坡口形状或投影角度等原因也可能偏向一边。未熔合在底片上形貌未熔合在底片上形貌坡口未熔合的典型影象是连续或断续的黑线，宽度不一，黑度不均匀，一侧轮廓较齐，黑度较大，另一侧轮廓不规则，黑度较小，在底片上的位置一般在焊缝中心至边缘的12处，沿焊缝纵向延伸。未熔合在底片上形貌未熔合在底片上形貌层间未熔合的典型影象是黑度不大的块状阴影，形状不规则，如伴有夹渣时，夹渣部位的黑度较大。较小时，底片上不易发现。 4、C气孔圆形或椭圆形的黑点黑度中部较大向边缘减小分布不一致（位置、稠密）气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气
12、孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象气孔在射线底片上的影象5、夹渣形状不规则黑点、黑条或黑块，黑度无规律，一般较均匀带棱角。夹渣在射线底片上的影象夹渣在射线底片上的影象夹渣在射线底片上的影象夹渣在射线底片上的影象夹渣在射线底片上的影象夹渣在射线底片上的影象夹渣在射线底片上的影象夹渣在射线底片上的影象夹渣在射线底片上的影象夹渣在射线底片上的影象（二）磁粉探伤（二）磁粉探伤（MTMT） 磁粉探伤是
13、指把钢铁等铁磁性材料磁化后，利磁粉探伤是指把钢铁等铁磁性材料磁化后，利用缺陷部位所发生的磁极吸附磁粉的特性，显示缺用缺陷部位所发生的磁极吸附磁粉的特性，显示缺陷位置的方法。陷位置的方法。 磁粉探伤仅适用于磁粉探伤仅适用于铁磁材料的表面或近表面缺铁磁材料的表面或近表面缺陷的检测陷的检测，其探伤灵敏度高低受试件表面光洁度、，其探伤灵敏度高低受试件表面光洁度、缺陷形状和取向、磁化方法和范围等影响。磁粉探缺陷形状和取向、磁化方法和范围等影响。磁粉探伤能确定缺陷的位置、大小和形状，但对缺陷深度伤能确定缺陷的位置、大小和形状，但对缺陷深度确定较难。确定较难。 把一根有裂纹的强磁性材料试件进行磁化后，在没有
14、缺陷把一根有裂纹的强磁性材料试件进行磁化后，在没有缺陷的连续部分，由于小磁铁的的连续部分，由于小磁铁的N N、S S磁极互相抵消，而不呈现出磁极互相抵消，而不呈现出磁极，磁极，但在裂纹等缺陷处，由于磁性的不连续将呈现磁极，在但在裂纹等缺陷处，由于磁性的不连续将呈现磁极，在缺陷附近的磁力线绕过空间出现在外面，称为缺陷附近的磁力线绕过空间出现在外面，称为缺陷的漏磁场缺陷的漏磁场。当把磁粉散落在试件上时，在裂纹处就会吸附磁粉，由此可以当把磁粉散落在试件上时，在裂纹处就会吸附磁粉，由此可以发现缺陷的部位。发现缺陷的部位。（三）渗透探伤（三）渗透探伤（PTPT） 渗透探伤是指将溶有荧光染料（荧光探伤）或
15、渗透探伤是指将溶有荧光染料（荧光探伤）或着色染料（着色探伤）的渗透液施加在试件表面，着色染料（着色探伤）的渗透液施加在试件表面，渗透液由于毛细作用能渗入到各种形状开口于表面渗透液由于毛细作用能渗入到各种形状开口于表面的细小缺陷中，此时把工件表面多余的渗透液清洗的细小缺陷中，此时把工件表面多余的渗透液清洗干净，然后干燥干净，然后干燥. .（三）渗透探伤（三）渗透探伤（PTPT） 施加显像剂后，在黑光或白光下观察，缺陷处可分施加显像剂后，在黑光或白光下观察，缺陷处可分别相应地发出黄绿色的荧光或呈现红色，从而能够别相应地发出黄绿色的荧光或呈现红色，从而能够用肉眼检查出试件表面的开口缺陷。用肉眼检查出
16、试件表面的开口缺陷。渗透探伤适用于检测渗透探伤适用于检测金属和非金属材料金属和非金属材料表表面开口面开口的裂纹、折叠的裂纹、折叠、疏松、针孔等缺陷、疏松、针孔等缺陷。它能确定缺陷的位。它能确定缺陷的位置、大小和形状，但置、大小和形状，但难于确定其深度，不难于确定其深度，不适用于探测多孔性材适用于探测多孔性材料及材料内部缺陷。料及材料内部缺陷。（四）涡流探伤（四）涡流探伤（ETET） 涡流探伤是将通有交流电的涡流探伤是将通有交流电的激励线圈靠近某一导电试件，由激励线圈靠近某一导电试件，由于电磁感应作用，进入试件的交于电磁感应作用，进入试件的交变磁场可在试件中感生出方向与变磁场可在试件中感生出方向
17、与激励磁场相垂直的、呈旋涡状流激励磁场相垂直的、呈旋涡状流动的电流（涡流），此涡流产生动的电流（涡流），此涡流产生磁场会影响原磁场的变化，从而磁场会影响原磁场的变化，从而引起线圈阻抗的变化引起线圈阻抗的变化，通过对线，通过对线圈阻抗变化的测量，就可得知试圈阻抗变化的测量，就可得知试件中产生的涡流状况，从而获悉件中产生的涡流状况，从而获悉与试件有关的一些参量。与试件有关的一些参量。（四）涡流探伤（四）涡流探伤（ETET） 当试件内有缺陷时，涡流因流动途径的变化，使涡当试件内有缺陷时，涡流因流动途径的变化，使涡流磁场也相应变化，经试验线圈检出异常磁场的变流磁场也相应变化，经试验线圈检出异常磁场的变
18、化量，可获得缺陷的信息。化量，可获得缺陷的信息。 涡流探伤示意图涡流探伤示意图 涡流探伤涡流探伤主要适用于主要适用于金金属和石墨等导电材料的属和石墨等导电材料的表面和近表面缺陷表面和近表面缺陷，通通常能够确定缺陷的位置常能够确定缺陷的位置和相对尺寸，和相对尺寸，不适用于不适用于非导电材料的缺陷检测非导电材料的缺陷检测。（五）超声探伤（五）超声探伤超声探伤是利用超声波进行材料和（零）部件内部缺陷的探测，其中包括金属与非金属原材料内部缺陷的探测、粘接或焊接缺陷的探测。检出缺陷的位置、大小和性质。声响检测声响检测自古以来人们用声响来判别物体的好坏，自古以来人们用声响来判别物体的好坏，如：敲打瓷罐或陶
19、罐以发现裂纹。如：敲打瓷罐或陶罐以发现裂纹。超声无损检测超声无损检测 利用人耳听不见的超声波，在不损坏被检对利用人耳听不见的超声波，在不损坏被检对象的情况下，探测其内部的缺陷。象的情况下，探测其内部的缺陷。脉冲反射法探伤的脉冲反射法探伤的基本原理基本原理 当振动的晶片被耦合到工件当振动的晶片被耦合到工件上以后，便在工件内形成超声上以后，便在工件内形成超声波并以一定速度在工件内部传波并以一定速度在工件内部传播，当超声波遇到缺陷或工件播，当超声波遇到缺陷或工件底面时，就会引起反射，反射底面时，就会引起反射，反射后的超声波返回到晶片，并被后的超声波返回到晶片，并被晶片转换为电脉冲信号，晶片转换为电脉
20、冲信号， 信号处理后供显示器显示。信号处理后供显示器显示。 脉冲反射法探伤的脉冲反射法探伤的基本原理基本原理- -举例举例1234无缺陷无缺陷有小缺陷有小缺陷有大缺陷有大缺陷1探头 2缺陷 3工件 4显示屏T始波 B底波 F缺陷波优点优点 与射线探伤方法相比超声波探伤具有与射线探伤方法相比超声波探伤具有设备轻巧、操作方便、成本低、检出设备轻巧、操作方便、成本低、检出灵敏度高、检查速度快、对人体无害灵敏度高、检查速度快、对人体无害等优点。等优点。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
