無損檢測概述

1、無損檢測概述一、無損檢測概念一、無損檢測概念（一）無損檢測的定義（一）無損檢測的定義 無損檢測（無損檢測（NDTNDT）是一門綜合性的應(yīng)用科）是一門綜合性的應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，它是在學(xué)技術(shù)，它是在不改變或不影響不改變或不影響被檢對象使用被檢對象使用性能的前提下，借助于物理手段，對其進行宏性能的前提下，借助于物理手段，對其進行宏觀與微觀缺陷檢測，幾何特性度量、化學(xué)成分觀與微觀缺陷檢測，幾何特性度量、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的評定，并進而就、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的評定，并進而就其使用性能做出評價的一門學(xué)科。其使用性能做出評價的一門學(xué)科。 1 1無損探傷無損探傷：對產(chǎn)品質(zhì)量作出評價。無論：對產(chǎn)品

2、質(zhì)量作出評價。無論是鑄件、鍛件、焊接件、鈑金件或機加工件以至是鑄件、鍛件、焊接件、鈑金件或機加工件以至非金屬結(jié)構(gòu)都能應(yīng)用無損檢測技術(shù)探測它表面或非金屬結(jié)構(gòu)都能應(yīng)用無損檢測技術(shù)探測它表面或內(nèi)部缺陷，并進行定位定量分析。內(nèi)部缺陷，并進行定位定量分析。 2 2材料檢測材料檢測：用無損檢測技術(shù)測定材料的：用無損檢測技術(shù)測定材料的物理性能和組織結(jié)構(gòu)，能判斷材料的品種和熱處物理性能和組織結(jié)構(gòu)，能判斷材料的品種和熱處理狀態(tài)，進行材料分選。理狀態(tài)，進行材料分選。 （二）無損檢測的作用（二）無損檢測的作用（二）無損檢測的作用（二）無損檢測的作用 3 3幾何度量幾何度量：產(chǎn)品的幾何尺寸、涂層和鍍層：產(chǎn)品的幾何尺寸

3、、涂層和鍍層厚度、表面腐蝕狀態(tài)、硬化層深度和應(yīng)力密度都厚度、表面腐蝕狀態(tài)、硬化層深度和應(yīng)力密度都能用無損檢測技術(shù)測定，根據(jù)測定結(jié)果利用斷裂能用無損檢測技術(shù)測定，根據(jù)測定結(jié)果利用斷裂理論確定是否進行修補和報廢處理，對產(chǎn)品進行理論確定是否進行修補和報廢處理，對產(chǎn)品進行壽命評定。壽命評定。 4 4現(xiàn)場監(jiān)視現(xiàn)場監(jiān)視：對在役設(shè)備或生產(chǎn)中的產(chǎn)品進：對在役設(shè)備或生產(chǎn)中的產(chǎn)品進行現(xiàn)場或動態(tài)檢測，將產(chǎn)品中的缺陷變化信息連行現(xiàn)場或動態(tài)檢測，將產(chǎn)品中的缺陷變化信息連續(xù)的提供給運行和生產(chǎn)部門實行監(jiān)視。在高溫、續(xù)的提供給運行和生產(chǎn)部門實行監(jiān)視。在高溫、高壓、高速或高負載的運行條件下尤其需要無損高壓、高速或高負載的運行條

4、件下尤其需要無損檢測。例如壓力容器和鋼軌的探傷等。檢測。例如壓力容器和鋼軌的探傷等。 （三）無損檢測的特點（三）無損檢測的特點 1 1不破壞被檢對象。不破壞被檢對象。2 2可實現(xiàn)可實現(xiàn)100%100%的檢驗。的檢驗。3 3發(fā)現(xiàn)缺陷并做出評價，從而評定被檢對象的質(zhì)發(fā)現(xiàn)缺陷并做出評價，從而評定被檢對象的質(zhì)量。量。4 4可對缺陷形成原因及發(fā)展規(guī)律做出判斷，以促可對缺陷形成原因及發(fā)展規(guī)律做出判斷，以促進有關(guān)部門改進生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量。進有關(guān)部門改進生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量。5 5對關(guān)鍵部件和關(guān)鍵部位在運行中作定期檢查，對關(guān)鍵部件和關(guān)鍵部位在運行中作定期檢查，甚至長期監(jiān)控以保證運行安全，防止事故發(fā)生。甚至長期

5、監(jiān)控以保證運行安全，防止事故發(fā)生。 二、常用無損探傷方法二、常用無損探傷方法 無損探傷是無損檢測（包括探傷、測量、無損探傷是無損檢測（包括探傷、測量、評價）的一個重要組成部分，它是對材料、工評價）的一個重要組成部分，它是對材料、工件或組件進行非破壞性檢測和分析，以發(fā)現(xiàn)材件或組件進行非破壞性檢測和分析，以發(fā)現(xiàn)材料和構(gòu)件中非連續(xù)性宏觀缺陷（如裂紋、夾渣料和構(gòu)件中非連續(xù)性宏觀缺陷（如裂紋、夾渣、氣孔等）為主要目的的檢驗。、氣孔等）為主要目的的檢驗。 常規(guī)方法有五種：常規(guī)方法有五種：射線探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷、射線探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷、超聲探傷超聲探傷 （一）射線探傷（一）射

6、線探傷（RTRT） 射線、射線、 射線和中子射線因易于穿透物質(zhì)而在產(chǎn)品射線和中子射線因易于穿透物質(zhì)而在產(chǎn)品質(zhì)量檢測中獲得了廣泛應(yīng)用，工業(yè)應(yīng)用中的射線探質(zhì)量檢測中獲得了廣泛應(yīng)用，工業(yè)應(yīng)用中的射線探傷技術(shù)大體上可以分為：射線照相探傷技術(shù)、射線傷技術(shù)大體上可以分為：射線照相探傷技術(shù)、射線實時成相探傷技術(shù)、射線層析（實時成相探傷技術(shù)、射線層析（CTCT）探傷技術(shù)等）探傷技術(shù)等 。射線照相探傷基本原理：射線照相探傷基本原理： 射線源鉛光闌濾板象質(zhì)記標記帶鉛遮板工件濾板暗盒膠片增感屏底部鉛板探傷系統(tǒng)基本組成探傷系統(tǒng)基本組成射線照相探傷基本原理：射線照相探傷基本原理： 射線在穿過物質(zhì)的過程中，會受到物質(zhì)的散

7、射射線在穿過物質(zhì)的過程中，會受到物質(zhì)的散射和吸收作用，因物體材料、缺陷和穿透距離的不同和吸收作用，因物體材料、缺陷和穿透距離的不同，射線強度將產(chǎn)生不同程度的，射線強度將產(chǎn)生不同程度的衰減衰減，這樣，當(dāng)把強，這樣，當(dāng)把強度均勻的射線照射到物體的一側(cè)，使透過的射線在度均勻的射線照射到物體的一側(cè)，使透過的射線在物體另一側(cè)的膠片上感光，把膠片顯影后，得到與物體另一側(cè)的膠片上感光，把膠片顯影后，得到與材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷相對應(yīng)的材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷相對應(yīng)的黑度不同黑度不同的圖像，即的圖像，即射線底片。通過對圖像的觀察分析，最終確定物體射線底片。通過對圖像的觀察分析，最終確定物體缺陷的種類、大小和分布情況。缺

8、陷的種類、大小和分布情況。 焊縫射線底片的評定1底片質(zhì)量的評定應(yīng)符合GB332387的有關(guān)規(guī)定2焊縫質(zhì)量的評級根據(jù)缺陷的性質(zhì)、缺陷的尺寸及數(shù)量將焊縫質(zhì)量分為、，質(zhì)量依次降低。鋼焊縫質(zhì)量等級的劃分級焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋、未熔合、未焊透以及條狀夾渣，允許有一定數(shù)量和一定尺寸的圓形缺陷存在。級焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋、未熔合及未焊透，允許有一定數(shù)量和一定尺寸的條狀夾渣和圓形缺陷存在。級焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋、未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透，允許有一定數(shù)量和一定尺寸的條狀夾渣和圓形缺陷及未焊透（指非氬弧焊封底的不加墊板的單面焊）存在。級焊縫是指焊縫缺陷超過級者。 焊縫射線底片缺陷的識

9、別方法焊縫射線底片缺陷的識別方法 1、裂紋略帶曲折、波浪形的黑色細條紋輪廓分明兩端尖細、中部稍寬兩端黑度較淺、中部黑度較深裂紋缺陷在射線底片上的影象裂紋缺陷在射線底片上的影象裂紋缺陷在射線底片上的影象裂紋缺陷在射線底片上的影象裂紋缺陷在射線底片上的影象裂紋缺陷在射線底片上的影象裂紋缺陷在射線底片上的影象裂紋缺陷在射線底片上的影象2、未 焊 透未焊透是指母材金屬之間沒有熔合在一起。此缺陷常發(fā)生此缺陷常發(fā)生在焊縫根部。在焊縫根部。 未焊透可分為雙面焊未焊透和單面焊未焊透兩種 1. 單V坡口未焊透 2X坡口未焊透 3無坡口未焊透：一條斷續(xù)或連續(xù)的黑直線寬度比較均勻未焊透在射線底片上的影象未焊透在射線

10、底片上的影象910未焊透在射線底片上的影象未焊透在射線底片上的影象未焊透在射線底片上的影象未焊透在射線底片上的影象未焊透在射線底片上的影象未焊透在射線底片上的影象未焊透在射線底片上的影象未焊透在射線底片上的影象3、未 熔 合是指熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結(jié)合的部分。點焊時母材與母材之間未完全熔化結(jié)合的部分。 1.側(cè)面 2.層間 3.單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條細直黑線，線的一側(cè)輪廓整齊且黑度較大，為坡口鈍邊痕跡，另一側(cè)輪廓可能較規(guī)則也可能不規(guī)則，根部未熔合在底片上的位置應(yīng)是焊

11、縫根部的投影位置，一般在焊縫中間。因坡口形狀或投影角度等原因也可能偏向一邊。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連續(xù)或斷續(xù)的黑線，寬度不一，黑度不均勻，一側(cè)輪廓較齊，黑度較大，另一側(cè)輪廓不規(guī)則，黑度較小，在底片上的位置一般在焊縫中心至邊緣的12處，沿焊縫縱向延伸。未熔合在底片上形貌未熔合在底片上形貌層間未熔合的典型影象是黑度不大的塊狀陰影，形狀不規(guī)則，如伴有夾渣時，夾渣部位的黑度較大。較小時，底片上不易發(fā)現(xiàn)。 4、C氣孔圓形或橢圓形的黑點黑度中部較大向邊緣減小分布不一致（位置、稠密）氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣

12、孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象氣孔在射線底片上的影象5、夾渣形狀不規(guī)則黑點、黑條或黑塊，黑度無規(guī)律，一般較均勻帶棱角。夾渣在射線底片上的影象夾渣在射線底片上的影象夾渣在射線底片上的影象夾渣在射線底片上的影象夾渣在射線底片上的影象夾渣在射線底片上的影象夾渣在射線底片上的影象夾渣在射線底片上的影象夾渣在射線底片上的影象夾渣在射線底片上的影象（二）磁粉探傷（二）磁粉探傷（MTMT） 磁粉探傷是

13、指把鋼鐵等鐵磁性材料磁化后，利磁粉探傷是指把鋼鐵等鐵磁性材料磁化后，利用缺陷部位所發(fā)生的磁極吸附磁粉的特性，顯示缺用缺陷部位所發(fā)生的磁極吸附磁粉的特性，顯示缺陷位置的方法。陷位置的方法。 磁粉探傷僅適用于磁粉探傷僅適用于鐵磁材料的表面或近表面缺鐵磁材料的表面或近表面缺陷的檢測陷的檢測，其探傷靈敏度高低受試件表面光潔度、，其探傷靈敏度高低受試件表面光潔度、缺陷形狀和取向、磁化方法和范圍等影響。磁粉探缺陷形狀和取向、磁化方法和范圍等影響。磁粉探傷能確定缺陷的位置、大小和形狀，但對缺陷深度傷能確定缺陷的位置、大小和形狀，但對缺陷深度確定較難。確定較難。 把一根有裂紋的強磁性材料試件進行磁化后，在沒有

14、缺陷把一根有裂紋的強磁性材料試件進行磁化后，在沒有缺陷的連續(xù)部分，由于小磁鐵的的連續(xù)部分，由于小磁鐵的N N、S S磁極互相抵消，而不呈現(xiàn)出磁極互相抵消，而不呈現(xiàn)出磁極，磁極，但在裂紋等缺陷處，由于磁性的不連續(xù)將呈現(xiàn)磁極，在但在裂紋等缺陷處，由于磁性的不連續(xù)將呈現(xiàn)磁極，在缺陷附近的磁力線繞過空間出現(xiàn)在外面，稱為缺陷附近的磁力線繞過空間出現(xiàn)在外面，稱為缺陷的漏磁場缺陷的漏磁場。當(dāng)把磁粉散落在試件上時，在裂紋處就會吸附磁粉，由此可以當(dāng)把磁粉散落在試件上時，在裂紋處就會吸附磁粉，由此可以發(fā)現(xiàn)缺陷的部位。發(fā)現(xiàn)缺陷的部位。（三）滲透探傷（三）滲透探傷（PTPT） 滲透探傷是指將溶有熒光染料（熒光探傷）或

15、滲透探傷是指將溶有熒光染料（熒光探傷）或著色染料（著色探傷）的滲透液施加在試件表面，著色染料（著色探傷）的滲透液施加在試件表面，滲透液由于毛細作用能滲入到各種形狀開口于表面滲透液由于毛細作用能滲入到各種形狀開口于表面的細小缺陷中，此時把工件表面多余的滲透液清洗的細小缺陷中，此時把工件表面多余的滲透液清洗干凈，然后干燥干凈，然后干燥. .（三）滲透探傷（三）滲透探傷（PTPT） 施加顯像劑后，在黑光或白光下觀察，缺陷處可分施加顯像劑后，在黑光或白光下觀察，缺陷處可分別相應(yīng)地發(fā)出黃綠色的熒光或呈現(xiàn)紅色，從而能夠別相應(yīng)地發(fā)出黃綠色的熒光或呈現(xiàn)紅色，從而能夠用肉眼檢查出試件表面的開口缺陷。用肉眼檢查出

16、試件表面的開口缺陷。滲透探傷適用于檢測滲透探傷適用于檢測金屬和非金屬材料金屬和非金屬材料表表面開口面開口的裂紋、折疊的裂紋、折疊、疏松、針孔等缺陷、疏松、針孔等缺陷。它能確定缺陷的位。它能確定缺陷的位置、大小和形狀，但置、大小和形狀，但難于確定其深度，不難于確定其深度，不適用于探測多孔性材適用于探測多孔性材料及材料內(nèi)部缺陷。料及材料內(nèi)部缺陷。（四）渦流探傷（四）渦流探傷（ETET） 渦流探傷是將通有交流電的渦流探傷是將通有交流電的激勵線圈靠近某一導(dǎo)電試件，由激勵線圈靠近某一導(dǎo)電試件，由于電磁感應(yīng)作用，進入試件的交于電磁感應(yīng)作用，進入試件的交變磁場可在試件中感生出方向與變磁場可在試件中感生出方向

17、與激勵磁場相垂直的、呈旋渦狀流激勵磁場相垂直的、呈旋渦狀流動的電流（渦流），此渦流產(chǎn)生動的電流（渦流），此渦流產(chǎn)生磁場會影響原磁場的變化，從而磁場會影響原磁場的變化，從而引起線圈阻抗的變化引起線圈阻抗的變化，通過對線，通過對線圈阻抗變化的測量，就可得知試圈阻抗變化的測量，就可得知試件中產(chǎn)生的渦流狀況，從而獲悉件中產(chǎn)生的渦流狀況，從而獲悉與試件有關(guān)的一些參量。與試件有關(guān)的一些參量。（四）渦流探傷（四）渦流探傷（ETET） 當(dāng)試件內(nèi)有缺陷時，渦流因流動途徑的變化，使渦當(dāng)試件內(nèi)有缺陷時，渦流因流動途徑的變化，使渦流磁場也相應(yīng)變化，經(jīng)試驗線圈檢出異常磁場的變流磁場也相應(yīng)變化，經(jīng)試驗線圈檢出異常磁場的變

18、化量，可獲得缺陷的信息。化量，可獲得缺陷的信息。 渦流探傷示意圖渦流探傷示意圖 渦流探傷渦流探傷主要適用于主要適用于金金屬和石墨等導(dǎo)電材料的屬和石墨等導(dǎo)電材料的表面和近表面缺陷表面和近表面缺陷，通通常能夠確定缺陷的位置常能夠確定缺陷的位置和相對尺寸，和相對尺寸，不適用于不適用于非導(dǎo)電材料的缺陷檢測非導(dǎo)電材料的缺陷檢測。（五）超聲探傷（五）超聲探傷超聲探傷是利用超聲波進行材料和（零）部件內(nèi)部缺陷的探測，其中包括金屬與非金屬原材料內(nèi)部缺陷的探測、粘接或焊接缺陷的探測。檢出缺陷的位置、大小和性質(zhì)。聲響檢測聲響檢測自古以來人們用聲響來判別物體的好壞，自古以來人們用聲響來判別物體的好壞，如：敲打瓷罐或陶罐以發(fā)現(xiàn)裂紋。如：敲打瓷罐或陶罐以發(fā)現(xiàn)裂紋。超聲無損檢測超聲無損檢測 利用人耳聽不見的超聲波，在不損壞被檢對利用人耳聽不見的超聲波，在不損壞被檢對象的情況下，探測其內(nèi)部的缺陷。象的情況下，探測其內(nèi)部的缺陷。脈沖反射法探傷的脈沖反射法探傷的基本原理基本原理 當(dāng)振動的晶片被耦合到工件當(dāng)振動的晶片被耦合到工件上以后，便在工件內(nèi)形成超聲上以后，便在工件內(nèi)形成超聲波并以一定速度在工件內(nèi)部傳波并以一定速度在工件內(nèi)部傳播，當(dāng)超聲波遇到缺陷或工件播，當(dāng)超聲波遇到缺陷或