1、无损检测基础知识培训目录目录 1. 无损概述无损概述 2. 超声检测超声检测 3. 射线检测射线检测 4. 磁粉检测磁粉检测 5. 渗透检测渗透检测 6. 无损方法比较无损方法比较1.1无损概述无损概述 所谓无损检测（NDT或NDE,Non-destructive testing)，是以不损害被检测对象为前提，运用物理和化学相关技术对材料和产品进行检测，借以评价被检测对象质量等级和安全程度。1.2无损分类无损分类目视检测 （缩写 VT）；超声检测 （缩写 UT）；射线检测 （缩写 RT）；磁粉检测 （缩写 MT）；渗透检测 （缩写 PT）；涡流检测 （缩写 ET）；2.超声检测超声检测2.1超
2、声检测原理超声检测原理：利用超声波通过两种介质界面时发生发射和折射的特性来探测产品内部缺陷。（如下图：探头发射脉冲超声波，透过工件表面在介质中传播，遇到底面发生反射，反射波经探头接受在显示屏上形成底波。如果材质中存在缺陷，那么探头也会接受缺陷界面反射波并在显示屏上形成缺陷波。最后通过分析缺陷波的波幅、在时间轴上的位置以及波形特征来分析评价缺陷。）2.2超声波探伤仪器超声波探伤仪器在线超声探伤设备在线超声探伤设备-是钢铁生产线上对所需探伤钢管、钢棒、钢板逐一进行内部质量检测。便携式超声探伤仪便携式超声探伤仪-在线设备的产品都可以用便携式探伤仪器完成，且因轻便灵活，检测不受场地限制。可对结构复杂产
3、品进行测试分析。新技术相控阵探伤仪新技术相控阵探伤仪-运用相控阵技术，对缺陷进行彩色成像等多种扫描，检测灵活，节约成本，检测结果受认为因素影响少，随着技术不断成熟，将来很大程度上可取代射线。2.3常用超声检测探头：常用超声检测探头： 斜探头斜探头-斜探头发射横波脉冲波，主要用于探测与检测面垂直或成一定角度的缺陷，如焊缝的探伤。直探头直探头-直探头发射纵波脉冲波，主要用于检测与检测面平行的缺陷，如板材、锻件的探伤。双晶直探头双晶直探头-探头内两个压电晶片成角度一发一手发射脉冲纵波，和直探头相比盲区小，灵敏度高，一直用于检测近表面缺陷。聚焦探头聚焦探头-多用于水浸法探伤，纵波在水层中进入工件转换成
4、横波进行探伤，如管材、板材探伤。2.4耦合剂耦合剂 正与医院B超需要在身体上涂抹耦合剂一样，工业耦合剂也是实现超声波从探头向工件的有效传递。机油水浆糊2.5试块试块 超声波检测试块用于测试、校验仪器和探头的性能，确定检测灵敏度、调整扫查速度和评定缺陷大小。没有试块就没有正确超声检测数据。校验试块（标准试块校验试块（标准试块)用于测试和校验探伤仪器的技术性能指标的试块。如：测斜探头前沿、声速，测直探头分辨率等。这种试块往往没有人工缺陷。对比试块（参考试块）对比试块（参考试块）用于调整检测系统综合性能和确定检测对象中缺陷当量的试块。常规超声检测不能直接检测出缺陷实际大小，它通过对对比试块中人工缺陷
5、大小相比较得出缺陷的参考当量。例：如果工件中存在一个缺陷，他的波高恰好等于同条件下的3孔的波高，那么可以说明工件此处存在一个当量为3的缺陷。（很多产品在检测前一定要做对比试块！）（很多产品在检测前一定要做对比试块！）2.62.6常用超声波检测范围常用超声波检测范围（1）焊缝：对接焊缝、角接焊缝、T接焊缝。（小管接焊缝常做射线）（小管接焊缝常做射线）（2）锻件：锻件一般做超声检测，包括轴类、圆棒、饼类、板材、筒类锻件。（3）铸件：铸件的晶粒粗大，疏松等缺陷较多，影响超声波的分辨率与评定， 所以铸件优先做射线，结构复杂薄壁件尤其适合做射线；超声较为经济， 危害小，且穿透力比射线大，也有非常广泛的应
6、用。（产品图见下一页）2.72.7超声业务注意事项：超声业务注意事项：（1）:首先需要了解检测标准和验收标准，注意很多标准检测标准和验收标准是在一个标准里，有些验收标准不分质量等级，直接是符合和不符合。（2）:其次要了解产品制造工艺、规格、材质，只有了解这些才能选择适合的标准，选择合适的探伤工艺，正确评定缺陷性质。（3）:检测产品前可能要加工对比试块，制作对比试块前要有工件的图纸或具体规格，所以预估工期时要考虑加工试块的时间。（4）:很多常规检测不需要对比试块，如厚钢板、直径大的棒料等。3.射线检测射线检测3.1射线检测原理射线检测原理：射线穿透检测对象时呈指数规律被吸收衰减，当物质内部存在缺
7、陷时，在缺陷部位会形成对射线衰减的不规律，致使穿透缺陷部位的射线强度和其他部位不同，这时通过胶片记录下来，通过暗室处理后形成底片，根据底片黑度不均的影像来评定产品缺陷。（如下图：左为焊接试板的射线检测，右为试板的底片和缺陷图像）3.2射线检测仪器射线检测仪器便携式便携式X射线机射线机移动式移动式X射线机射线机放射放射源源实时成像系统实时成像系统射线50-100mm时：使用移动时射线机或铱192源。射线100-200时：使用钴60源或射线加速器。射线200以上时：射线加速器3.3射线检测器材射线检测器材 胶片胶片-底片原材料暗室暗室-对胶片处理，经过冲洗、显影、定影后烘干，形成底片。相关设备有：
8、胶片、相关设备有：胶片、暗袋、洗片夹、裁片暗袋、洗片夹、裁片刀、红灯、显影液、刀、红灯、显影液、定影液、烘片机等。定影液、烘片机等。铅字铅字-用来在底片上形成指示标记或编码。暗袋暗袋-包装并防护胶片，内有增感屏，提高感光速度。像质计像质计-底片质量的指示标记。黑度计黑度计-测量底片黑度观片灯观片灯-评定底片3.4射线检测范围射线检测范围（1）焊缝：对接焊缝、管对接焊缝（管接焊缝曝光次数要通过计算）。（管接焊缝曝光次数要通过计算）。 （2）铸件：我们目前铸件穿透范围是50mm以下，50-100毫米需要加价分包。 3.5射线检测安全（单位：射线检测安全（单位：希希弗弗特特） 10 Sv1 Sv0.
9、1 Sv0.01 Sv1 mSv0.1 mSv0.01 mSv0.001 mSv即时致命即时致命非即时致命非即时致命本底辐射在一年内的剂量本底辐射在一年内的剂量核工作人员一年内所接核工作人员一年内所接受的平均剂量受的平均剂量香港至倫敦来回飞行一次香港至倫敦来回飞行一次X X 光检查光检查在在 8000 8000 m m高高空飞行一小时空飞行一小时可觀察到的各种辐射可觀察到的各种辐射疾病疾病癌症病例增加癌症病例增加对人体健康不至对人体健康不至构成显著的影响构成显著的影响2020mSvmSv2 2mSvmSv（来源于网络资料）来源于网络资料）3.63.6射线安全实例：射线安全实例：（1）：2010
10、年发布职业健康检查中摄胸片取代胸透的探讨病人病人接受一 次胸部透视和摄胸片检查所受的X射线有效剂量当量分别为0.179mSv、0.015mSv。（2）：SCT-4800CT扫描机,扫描电压120kV,轴扫电流最小50mA四档,扫描时间分最短215。 常用工业射线机拍810mm的钢板，管电压为120kV,管电流为3mA。（3）：X安检仪管电流:0.41.2mA，管电压:100160 kV，地铁乘客每年因地铁安检接受的泄露辐射剂量也不大于0.01mSv。（射线人员接受辐射剂量限值是公众的（射线人员接受辐射剂量限值是公众的1010倍，公众一般不会受到过量射线伤害，倍，公众一般不会受到过量射线伤害，日
11、常过安检时不要着急拿行李把手伸到安检仪里，夜间尽量不要在在建钢结构或日常过安检时不要着急拿行李把手伸到安检仪里，夜间尽量不要在在建钢结构或锅炉管道企业以及船厂和冶金企业附近长时间逗留，防止其正在射线探伤作业）锅炉管道企业以及船厂和冶金企业附近长时间逗留，防止其正在射线探伤作业）3.73.7射线业务注意事项：射线业务注意事项：（1）:首先需要了解检测标准和验收标准，注意很多标准检测标准和验收标准是在一个标准里，有些验收标准不分质量等级，直接是符合和不符合。（2）:其次要了解产品制造工艺、规格、材质，只有了解这些才能选择适合的标准，选择合适的探伤工艺，正确评定缺陷性质。（3）:如果现场检测的话一般
12、安排在夜间，周围必须没有人，脚手架等必须有。（4）:射线检测的成本高，操作风险大，底片合格率难以保证，所以少量现场拍片最好按天计费。4.磁粉检测磁粉检测4.1磁粉检测原理磁粉检测原理：铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的自然光或黑光灯下形成目视可见的磁痕。4.2磁粉检测设备磁粉检测设备便携式磁粉机便携式磁粉机便携式磁轭具有非电接触，磁化电流5002000A,安全轻便，灵敏度高，可以检测带漆层的工件，缺点是只能检测焊缝等形状简单的工件，且磁化面积小效率低。移动式磁粉机移动式磁粉机主体是磁化电源，磁化电流
13、一般为5008000A,配件为触头、夹钳、磁化线圈、软电缆，可以检测现场大型工件，检测效率较高。台式磁粉机台式磁粉机磁化电流一般为100010000A,这类探伤机能进行通电法、中心导体法、感应电流法、线圈法、复合磁化法，一般检测中小型工件，效率高，可以对工件退磁。4.3磁粉检测器材磁粉检测器材喷壶和磁膏（湿法喷壶和磁膏（湿法-非荧光）非荧光）磁悬液和反差（湿法磁悬液和反差（湿法-非荧光）非荧光）黑光灯和荧光磁粉（湿法黑光灯和荧光磁粉（湿法-荧光）荧光）灵敏度试片灵敏度试片红红/干磁粉（干法非荧光）干磁粉（干法非荧光）4.4磁化方法分类磁化方法分类 周向磁化周向磁化给工件直接通电，或者使电流通过
14、贯穿空心工件孔中的导体，旨在工件中建立一个环绕工件的并与工件轴相垂直的周向闭合磁场，用于发现与工件轴平行的纵向缺陷。 纵向磁化纵向磁化是指将电流通过环绕工件的线圈，沿工件纵长方向磁化的方法，工件中的磁感应线平行于线圈的中心轴线。用于发现与工件轴相垂直的周向缺陷(横向缺陷)。利用电磁扼使磁感应线平行于工件纵轴的磁化方法亦属于纵向磁化。 复合磁化复合磁化多向磁化是指通过复合磁化，在工件中产生一个大小和方向随时间成圆形，椭圆形或螺旋形轨迹变化的磁场，因为磁场的方向在工件上不断地变化，所以可以发现工件上多个方向的缺陷。4.5磁粉检测范围实例磁粉检测范围实例锻件锻件-齿轮裂纹齿轮裂纹(荧光荧光)铸件铸件
15、-冷裂纹冷裂纹(磁悬液磁悬液+反差反差)板材板材-分层分层(荧光荧光)焊缝焊缝-裂纹（喷壶磁膏裂纹（喷壶磁膏+反差反差）4.64.6磁粉业务注意事项：磁粉业务注意事项：（1）:首先需要了解检测标准和验收标准，注意很多标准检测标准和验收标准是在一个标准里，有些验收标准不分质量等级，直接是符合和不符合。（2）:其次要了解产品制造工艺、规格、材质，只有了解这些才能选择适合的标准，选择合适的探伤工艺，正确评定缺陷性质。（3）:除了焊缝和结构简单平直的工件可以用便携式磁轭外，棒料、弹簧及其他除了焊缝和结构简单平直的工件可以用便携式磁轭外，棒料、弹簧及其他解构复杂的工件需要用移动式或台式磁粉机操作。解构复
16、杂的工件需要用移动式或台式磁粉机操作。（4）:磁粉检测为铁磁性材料的表面和近表面探伤，表面要整洁易于发现缺陷，荧光检测需要有暗室。5.渗透检测渗透检测5.1磁粉检测原理磁粉检测原理： 渗透剂在毛细管作用下，渗入表面开口缺陷内；在去除工件表面多余的渗透剂后，通过显象剂的毛细管作用将缺陷内的渗透剂吸附到工件表面形成痕迹，从而显示缺陷的存在，这种检测方法称为渗透检测。（着色渗透是在自然下观测，荧光渗透是在黑光灯下观测，原理都一样）（着色渗透是在自然下观测，荧光渗透是在黑光灯下观测，原理都一样）5.2渗透探伤常用器材渗透探伤常用器材 清洗剂清洗剂显像剂显像剂渗透剂（荧光渗透剂）渗透剂（荧光渗透剂）灵敏
17、度试片灵敏度试片黑光灯黑光灯5.35.3渗透检测范围渗透检测范围（1）:焊接件渗透检测，例如无磁性的不锈钢管的表面检测。（2）:铸件渗透检测，铸件表面粗糙，形状复杂，一般采用水洗型荧光渗透。（3）:锻件渗透检测，承载力高，缺陷细小，一般采用高灵敏度后乳化荧光渗透。5.45.4渗透业务注意事项渗透业务注意事项（1）:首先需要了解检测标准和验收标准，注意很多标准检测标准和验收标准是在一个标准里，有些验收标准不分质量等级，直接是符合和不符合。（2）:其次要了解产品制造工艺、规格、材质，只有了解这些才能选择适合的标准，选择合适的探伤工艺，正确评定缺陷性质。（3）:渗透检测的对象是非多孔性材料开口型缺陷
18、，如果是粉末冶金工件就不适渗透检测的对象是非多孔性材料开口型缺陷，如果是粉末冶金工件就不适用于渗透检测。用于渗透检测。（4）:铸件等产品要在喷丸前检测，防止喷丸后堵塞表面开口，检测前要清洗。探伤探伤方法方法优点优点缺点缺点适用范围适用范围超声波超声波1.1.适于内部缺陷检测，探测范围大、灵适于内部缺陷检测，探测范围大、灵敏度高、效率高、操作简单敏度高、效率高、操作简单2 2适用广泛、适用广泛、适用灵活、费用低廉适用灵活、费用低廉1.1.探伤结果显示不直观，难于对缺陷作探伤结果显示不直观，难于对缺陷作精确定性和定量精确定性和定量2.2.一般需用耦合剂，对一般需用耦合剂，对试件形状和复杂性有一定限
19、制试件形状和复杂性有一定限制可用于金属、非金属及复合材料的可用于金属、非金属及复合材料的铸、银、焊接与板材铸、银、焊接与板材射线射线1.1.适用于几乎所有材料适用于几乎所有材料2.2.探伤结果（底探伤结果（底片）显示直观、便于分析片）显示直观、便于分析3.3.探伤结果可探伤结果可以长期保存以长期保存4.4.探伤技术和检验工作质量探伤技术和检验工作质量可以检测可以检测1.1.检验成本较高检验成本较高2.2.对裂纹类缺陷有方向对裂纹类缺陷有方向性限制性限制3.3.需考虑安全防护问题（如需考虑安全防护问题（如X X，射线的传播）射线的传播）检测铸件及焊接件等构件内部缺陷，检测铸件及焊接件等构件内部缺
20、陷，特别是体积型缺陷（即具有一定空特别是体积型缺陷（即具有一定空间分布的缺陷）间分布的缺陷）磁粉磁粉1.1.直观显示缺陷的形状、位置、大小直观显示缺陷的形状、位置、大小2.2.灵敏度高，可检缺陷最小宽度约为灵敏度高，可检缺陷最小宽度约为1m3.1m3.几乎不受试件大小和形状的限制几乎不受试件大小和形状的限制4.4.检测检测速度快、工艺简单、费用低廉速度快、工艺简单、费用低廉5.5.操作简操作简便、仪器便于携带便、仪器便于携带只能用于铁磁性材料只能发现表面和近只能用于铁磁性材料只能发现表面和近表面缺陷对缺陷方向性敏感能知道缺陷表面缺陷对缺陷方向性敏感能知道缺陷的位置和表面长度，但不知道缺陷的深的
21、位置和表面长度，但不知道缺陷的深度度检测铸件、银件、焊缝和机械加式检测铸件、银件、焊缝和机械加式零件等铁磁性材料的表面和近表面零件等铁磁性材料的表面和近表面缺陷（如裂纹）缺陷（如裂纹）渗透渗透1.1.设备简单，操作简便，投资小设备简单，操作简便，投资小2.2.效率效率高（对复杂试件也只需一次检验）高（对复杂试件也只需一次检验）3.3.适适用范围广（对表面缺陷，一般不受试件用范围广（对表面缺陷，一般不受试件材料种类及其外形轮廓限制）材料种类及其外形轮廓限制）1.1.只能检测开口于表面的缺陷，且不能只能检测开口于表面的缺陷，且不能显示缺陷深度及缺陷内部的形状和尺寸显示缺陷深度及缺陷内部的形状和尺寸
22、2.2.无法或难以检查多孔的材料，检测结无法或难以检查多孔的材料，检测结果受试件表面粗糙度影响果受试件表面粗糙度影响3.3.难于定量控难于定量控制检验操作程序，多凭检验人员经验、制检验操作程序，多凭检验人员经验、认真程度和视力的敏锐程度认真程度和视力的敏锐程度用于检验有色和褐色金属的铸件、用于检验有色和褐色金属的铸件、焊接件以及各种陶瓷、塑料、玻璃焊接件以及各种陶瓷、塑料、玻璃制品的裂纹、气孔、分层、缩孔、制品的裂纹、气孔、分层、缩孔、疏松、折叠及其他开口于表面的缺疏松、折叠及其他开口于表面的缺陷陷涡流涡流1.1.适于自动化检测（可直接以电信号输适于自动化检测（可直接以电信号输出）出）2.2.
23、非接触式检测，无需耦合剂且速非接触式检测，无需耦合剂且速度快度快3.3.适用范围较广（既可检测缺陷也适用范围较广（既可检测缺陷也可检测材质、形状与尺寸变化等）可检测材质、形状与尺寸变化等）1.1.只限用于导电材料只限用于导电材料2.2.对形状复杂试件对形状复杂试件及表面下较深部位的缺陷检测有困难，及表面下较深部位的缺陷检测有困难，检测结果尚不直观，判断缺陷性质、大检测结果尚不直观，判断缺陷性质、大小及形状尚难小及形状尚难用于钢铁、有色金属等导电材料所用于钢铁、有色金属等导电材料所制成的试件，不适于玻璃、石头和制成的试件，不适于玻璃、石头和合成树脂等非金属材料合成树脂等非金属材料6.探伤方法比较探伤方法比较2016年3月9日
