无损检测的概述资料.docx

1、无损检测的概述资料第一章无损检测概述1.1无损检测目的1 2无损检测范围1.3常用的无损检测办法1.3. 1射线检测（RT）1.3.2渗透检测（PT）1.3.3磁粉检测（MT）1.3.4超声检测（UT）1.3.5涡流检测（ET）第一章无损检测概述无损检测是指在不损伤和破坏材料、机器和结构物的情况下，对 它们的物理性质、机械性能以及内部结构等进行检测的一种方法，是 探测其内部或外表的缺陷（伤痕）的现代检验技术。所以，无损检测技 术是提高产品质量，促进技术进步不可缺少的手段。1.1无损检测的目的：（1） 确保工件或设备质量，保证设备安全运行用无损检测来保证产品质量，使之在规定的使用条件下，在预期

2、的使用寿命内，产品的部分或整体都不会发生破损，从而防止设备和 人身事故。这就是无损检测最重要的目的之一。（2） 改进制造工艺 无损检测不仅要把工件中的缺陷检测出来，而且应该帮助其改进 制造工艺。例如，焊接某种压力容器，为了确定焊接规范，可以根据 预定的焊接规范制成试样，然后用射线照相检查试样焊缝，随后根据 检测结果，修正焊接规范，最后确定能够达到质量要求的焊接规范。（3）降低制造成本通过无损检测可以达到降低制造成本的目的。例如，焊接某容器, 不是把整个容器焊完后才无损检测，而是在焊接完工前的中间工序先 进行无损检测，提前发现不合格的缺陷，及时进行修补。这样就可以 避免在容器焊完后，由于出现缺陷

3、而整个容器不合格，从而节约了原 材料和工时费，达到降低制造成木的目的。1.2无损检测的范围（1） 组合件的内部结构或内部组成情况的检查（2） 材料、铸锻件和焊中缺陷缝的检查8、质量评定b、寿命评定（3） 材料和机器的计量检测通过定量的测定材料和机器的变形量或腐蚀量来确定能不能继 续使用。例如，用超声波测厚仪来测定容器的腐蚀量，通过射线照相 来测定原子反应堆用过的燃料棒的变形量、喷气发动机叶片的变形量 等。（4） 材质的无损检测无损检测可以用来验证材料品种是否正确，是否按规定进行处 理，例如，可采用电磁感应法来进行材质混料的分选和材料热处理状 态的判别。（5） 表面处理层的厚度测定确定各种表而层

4、的深度和厚度。例如，用电磁感应检测法可以测 定渗碳淬火层的深度和镀层的厚度。（6） 应变测试1.3常用的无损检测办法1.3.1射线检测（RT）射线检测（探伤）有X射线、Y射线和中子射线等检测方法。它是 利用各种射线源对材料的透射性能及不同材料的射线的衰减程度的 不同，使底片感光成黑度不同的图像来观察的。射线检测用来检测产 品的气孔、夹渣、铸造孔洞等立体缺陷。当裂纹方向与射线平行时就 能被检查出来。1、 基本原理利用射线通过物质时的衰减规律，即当射线通过物质时，由于射 线与物质的相互作用发生吸收和散射而衰减。其衰减程度，则根据其 被通过部位的材质、厚度和存在缺陷的性质不同而异。2、 应用优点是检

5、测结果可作为档案资料长期保存，检测图像较直观，对 缺陷尺寸和性质判断比较容易。缺点是当裂纹而与射线近于垂直时就很难检查出来，对工件中平 而型缺陷（裂纹未熔合等缺陷）也具有一定的检测灵敏度，但与其它常 用的无损检测技术相比，对微小裂纹的检测灵敏度较低，并且生产成本高于其它无损检测技术，其检验周期也较其它无损检测技术长，并 且射线3、主弓照才荧光屏观察法检测示意图图1. 3投影式放大照相原理图1. 2射线照相原理示意图1.3.2渗透检测（PT）液体渗透检测是一种检查工件或材料表而缺陷的一种方法，它不 受材料磁性的限制，比磁粉探伤的应用范围更加广泛。应用于各种金 属、非金属、磁性、非磁性材料及零件的

6、表面缺陷的检查。可以说， 除表而多孔性材料以外，几乎一切材料的表面开口缺陷都可以应用此 方法获得满意的检测结果。1、 基本原理利用黄绿色的荧光渗透液或红色的着色渗透液对窄狭缝隙良好 的渗透性，经过渗透清洗、显示处理以后显示放大了的探伤显示痕迹, 用目视法来观察，对缺陷的性质和尺寸做出适当的评价。2、 应用优点是应用广泛，原理简明易懂，检查经济，设备简单，显示缺 陷直观，并可以同时显示各个不同方向的各类缺陷。对大型工件和不规则零件的检查以及现场机件的抢修检查，更能显示 其特殊的优点。但渗透探伤对埋藏于表皮层以下的缺陷是无能为力 的。缺点是只能检查开口暴露于表面的缺陷，另外还有操作工序繁杂 等。3

7、、 步骤第一步：将被探工件浸涂具有高度渗透能力的渗透液，由于液体 的润湿作用和毛细现象，渗透液便渗入工件表面缺陷中1.3.3磁粉检测(MT)1、基本原理当材料或工件被磁化后，若在工件表面或近表面存在裂纹、冷隔 等缺陷，便会在该处形成一漏磁场。此漏磁场将吸引、聚集检测过程 中施加的磁粉，而形成缺陷显示。因此，磁粉检测首先是对被检工件加外磁场进行磁化.外加磁场的获得一般有两种方法：一种是由可以产生大电流（几百安培至上万安培）的磁力探伤机 直接给被检工件通大电流而产生磁场；另一种是把被检工件放在螺旋管线圈产生的磁场中，或是放在电 磁铁产生的磁场中使工件磁化。工件被磁化后，在工件表而上均匀喷 洒微颗粒

8、的磁粉（磁粉平均粒度为510 Um）, 一般用四氧化三铁或 三氧化二铁作为磁粉。如果被检工件没有缺陷，则磁粉在工件表面均匀分布。当工件上 有缺陷时，由于缺陷（如裂纹、气孔、非金属夹朵物等）内含有空气或 非金属，其磁导率远远小于工件的磁导率；由于磁阻的变化，位于工 件表而或近表而的缺陷处产生漏磁场，形成一个小磁极，如图3.1所 zjs o磁粉将被小磁极所吸引，缺陷处由于堆积比较多的磁粉而被显示 出来，形成肉眼可以看到的缺陷图像。为了使磁粉图像便于观察，可以采用与被检工件表面有较大反衬 颜色的磁粉。常用的磁粉有黑色、红色和白色。为了提高检测灵敏度, 还可以采用荧光磁粉，在紫外线照射下使之更容易观察

9、到工件中缺陷 的存在。2、 应用用于检测铁磁性材料和工件（包括铁、線、钻等）表而上或近表而 的裂纹以及其它缺陷。对表而缺陷最灵敏，对表而以下的缺陷随埋藏深度的增加检测灵 敏度迅速下降。采用磁粉检测方法检测磁性材料的表面缺陷，比采用超声波或射 线检测的灵敏度高，而且操作简便、结果可靠、价格便宜。因此它被 广泛用于磁性材料表而和近表而缺陷的检测。对于非磁性材料如有色金属、奥氏体不锈钢、非金属材料等不能 采用磁粉检测方法。但当铁磁性材料上的非磁性涂层厚度不超过50 U m时，对磁粉检测的灵敏度影响很小。3、 方法a.湿法磁悬液应采用软管浇淋或浸渍法施加于试件，使整个被检表面被 完全覆盖。采用连续法时

10、，磁化电流应在施加磁悬液之前或从磁悬液中取出 之前接通（如果检测采用浸渍法），并保持1/51/2 s,直至试件被 磁悬液覆盖，磁悬液覆盖膜足以产生良好的磁痕。采用剩磁法时，试件应通过施加电流至少l/5s的方法来磁化。 此后，切断磁化电流，采用软管浇淋或浸渍法施加磁悬液。对于浸渍法，试件应仔细地从磁悬液中取出，以免冲掉磁痕。对 于剩磁荧光磁粉检验法，如觉得有必要保证缺陷的磁痕有效，则试件 可放在用于制备磁悬液的载液中仔细清洗。b、干法磁粉应直接喷撒在被检区域，并除去过量的磁粉。轻轻地振动试 件，使其获得较为均匀的磁粉分布。应注意避免使用过量的磁粉，不 然会影响缺陷的有效显示。对于连续法，磁化电流

11、应恰好在施加磁粉前接通，并应在其后的 吹风、轻敲或振动中，保持接通。对于剩磁法，试件应先磁化，在切断磁化电流之后，再按上述方 法施加磁粉。1.3.4超声检测（UT）1.原理和类型超声波探伤主要是通过测量信号往返于缺陷的渡越时间，来确定 缺陷和表而间的距离；测量回波信号的幅度和发射换能器的位置，来 确定缺陷的大小和方位。这就是通常所说的脉冲反射法或A扫描法。 此外，还有B扫描和C扫描等方法。B扫描可以显示工件内部缺陷的纵截面图形。C扫描可以显示工件内部缺陷的横剖面图形。1、应用超声波检测是工业无损检测中应用最为广泛的一种方法。就无损探伤而言，超声波法适用于各种尺寸的锻件、轧制件、焊 缝和某些铸件

12、，无论是钢铁、有色金属和非金属，都可以采用超声波決讲行榆验。算种IlllfiVS件、结枚件、由站设冬、船休、假炉、乐力T一发射波；S界面波；F缺陷波；B底波1.3.5涡流检测(ET)涡流检测工业上无损检测的方法之一。给一个线圈通入交流电，在一泄条件下通过的电流是不 变的。如果把线圈靠近被测工件，像船在水中那样，工件内会感应出涡流，受涡流影响，线 圈电流会发生变化。由于涡流的大小随工件内有没有缺陷而不同，所以线圈电流变化的大小 能反映有无缺陷。原理：将通有交流电的线圈宜于待测的金属板上或套在待测的金属管外（见图）。这时线圈内 及英附近将产生交变磁场，使试件中产生呈旋涡状的感应交变电流，称为涡流。

13、涡流的分布 和大小，除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外，还取决于试件的电导率、 磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而，在保持其他因素相对 不变的条件下，用一探测线圈测屋涡流所引起的磁场变化，可推知试件中涡流的大小和相位 变化，进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和英他物理量（如形状、尺寸等）的变化或缺陷 存在等信息。但由于涡流是交变电流，具有集肤效应，所检测到的信息仅能反映试件表面或 近表而处的情况。特点：1、对于金属管、棒、线材的检测，不需要接触，也无需要耦合介质。所以检测速度 高，易于实现自动化检测，特別适合在线普检。2、 对于表而缺陷的探测灵敏度很高

14、，且在一泄范弗I内具有良好的线性指示，可对大小 不同缺陷进行评价，所以可以用作质疑管理与控制。3、 影响涡流的因素很多，如裂纹、材质、尺寸、形状及电导率和磁导率等。采用特泄 脾电路进行处理，可筛选出某一因素而抑制其他因素，由此有可能对上述某单独影响因素进 行有效的检测。4、 由于检査时不需接触工件又不用耦合介质，所以可进行高温下的检测。由于探头可 伸入到远处作业，所以可对工件的狭窄区域及深孔壁（包括管壁）等进行检测。5、 由于采用电信号显示，所以可存储、再现及进行数据比较和处理。6、 涡流探伤的对象必须是导电材料，且由于电磁感应的原因，只适用于检测金属表而 缺陷，不适用检测金属材料深层的内部缺

15、陷。7、 金属表而感应的涡流的渗透深度随频率而异，激励频率髙时金属表而涡流密度大， 随着激励频率的降低，涡流渗透深度增加，但表而涡流密度下降，所以探伤深度与表而伤检 测灵敏度是相互矛盾的，很难两全。当对一种材料进行涡流探伤时，须要根据材质、表而状 态、检测标准作综合考虑，然后再确定无损检测方案与技术参数。8、 采用穿过式线圈进行涡流探伤时，线圈覆盖的是管、棒或线材上一段长度的圆周， 获得的信息是整个圆环上影响因素的累积结果，对缺陷所处圆周上的具体位置无法判左。9、 旋转探头式涡流探伤方法可准确探出缺陷位宜，灵敏度和分辨率也很髙，但检测区 域狭小，在检验材料需作全而扫査时，检验速度较慢。10、 涡流探伤至今还是处于当量比较检测阶段，对缺陷做出准确的左性泄量判断尚待 开发。