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1、无损检测基础知识 侯文科 山东特检院工程中心 n n 无损检测定义无损检测定义 在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段， 借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构 ，性质，状态进行检查和测试的方法。而用人的肉眼为手，性质，状态进行检查和测试的方法。而用人的肉眼为手 段称之为宏观检查，。段称之为宏观检查，。 无损探伤：是无损检测早期阶段的名称，其涵义是探测无损探伤：是无损检测早期阶段的名称，其涵义是探测 和发现缺陷。和发现缺陷。 无损检测：是当前阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺无损检测
2、：是当前阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺 陷，还包括探测试件的一些其他信息，例如结构、性质、陷，还包括探测试件的一些其他信息，例如结构、性质、 状态等，并试图通过测试掌握更多的信息。状态等，并试图通过测试掌握更多的信息。 无损评价：是将进入或目前正在进入的新阶段的名称，无损评价：是将进入或目前正在进入的新阶段的名称， 其内涵不仅仅是探测缺陷、探测试件的结构、性质、状态其内涵不仅仅是探测缺陷、探测试件的结构、性质、状态 ，还要获取更全面、更深刻的、更准确的综合信息，例如，还要获取更全面、更深刻的、更准确的综合信息，例如 缺陷的形状、尺寸、位置、取向、内容特、缺陷部位的金缺陷的形状、尺寸、位置、取
3、向、内容特、缺陷部位的金 相组织、残余应力等。相组织、残余应力等。 概述概述 山东特检院工程中心 n n 常用常规无损检测方法常用常规无损检测方法 射线检测射线检测 超声检测超声检测 磁粉检测磁粉检测 渗透检测渗透检测 涡流检测涡流检测 声发射检测声发射检测 n n 现代无损检测技术的发展现代无损检测技术的发展 新的检测理论新的检测理论 计算机技术的发展计算机技术的发展 产生新的检测手段产生新的检测手段 : TOFD : TOFD 磁记忆磁记忆 超声成像等超声成像等 山东特检院工程中心 概述概述 n n 无损检测的目的无损检测的目的 n n 一、保证产品质量一、保证产品质量 通过无损检测方法可
4、以探测出许多肉眼很难看见的细小缺陷。在通过无损检测方法可以探测出许多肉眼很难看见的细小缺陷。在 容器和其他产品制造的过程检验和最终质量检验中普遍采用。容器和其他产品制造的过程检验和最终质量检验中普遍采用。 采用破坏性检测，在检测完成的同时，试件也被破坏了，因此破采用破坏性检测，在检测完成的同时，试件也被破坏了，因此破 坏性检测只能进行抽样检验。与破坏性检测不同，无损检测不需损坏坏性检测只能进行抽样检验。与破坏性检测不同，无损检测不需损坏 试件就能完成检测过程试件就能完成检测过程 ，因此无损检测能够对产品进行百分之百检验，因此无损检测能够对产品进行百分之百检验 或逐件检验。或逐件检验。 二、保障
5、使用安全二、保障使用安全 即使是设计和制造质量完全符合规范要求的容器，在经过一段时即使是设计和制造质量完全符合规范要求的容器，在经过一段时 间使用后，也有可能发生破坏事故，这是由于苛刻的运行条件使设备间使用后，也有可能发生破坏事故，这是由于苛刻的运行条件使设备 状态发生变化，例如由于高温和应力的作用导致状态发生变化，例如由于高温和应力的作用导致材料材料蠕变，由于温度蠕变，由于温度 、压力的波动产生交变应力，使设备的应力集中部位产生疲劳，由下、压力的波动产生交变应力，使设备的应力集中部位产生疲劳，由下 腐蚀作用使壁厚减薄或材质劣化等等。上述因素有可能使设备中原来腐蚀作用使壁厚减薄或材质劣化等等。
6、上述因素有可能使设备中原来 存在的，制造规范允许的小缺陷扩展开裂，或使设备中原来没有缺陷存在的，制造规范允许的小缺陷扩展开裂，或使设备中原来没有缺陷 的地方产生样或那样的新生缺陷，的地方产生样或那样的新生缺陷， 最终导致设备失效。为了保障使用最终导致设备失效。为了保障使用 安全，对在用锅炉压力容器，必须定期进行检验，及时发现缺陷，避安全，对在用锅炉压力容器，必须定期进行检验，及时发现缺陷，避 免事故发生。免事故发生。 山东特检院工程中心 概述概述 n n 三、改进制造工艺三、改进制造工艺 n n 在产品生产中，为了了解制造工艺足否适宜，必须事先进行工艺试验。在产品生产中，为了了解制造工艺足否适
7、宜，必须事先进行工艺试验。 在工艺试验中，经常对工艺试样进行无损检测，并根据检测结果改进制造工在工艺试验中，经常对工艺试样进行无损检测，并根据检测结果改进制造工 艺，最终确定理想的制造工艺。例如，为了确定焊接工艺规范，在焊接试验艺，最终确定理想的制造工艺。例如，为了确定焊接工艺规范，在焊接试验 时对焊接试样进行射线照相。随后根据检测结果修正焊接参数，最终得到能时对焊接试样进行射线照相。随后根据检测结果修正焊接参数，最终得到能 够达到质量要求的焊接工艺。又如，在进行铸造工艺设计时，通过射线照相够达到质量要求的焊接工艺。又如，在进行铸造工艺设计时，通过射线照相 探测试件的缺陷发生情况，并据此改进浇
8、口和冒口的位置，最终确定台适的探测试件的缺陷发生情况，并据此改进浇口和冒口的位置，最终确定台适的 铸造工艺。铸造工艺。 四、降低生产成本四、降低生产成本 在产品制造过程中进行无损检测，往往被认为要增加检测费用，从而使在产品制造过程中进行无损检测，往往被认为要增加检测费用，从而使 制造成本增加。可是如果在制造过程中间的适当环节正确地进行无损检测，制造成本增加。可是如果在制造过程中间的适当环节正确地进行无损检测， 就是防止以后的工序浪费，减少返工，降低废品率，从而降低制造成本。例就是防止以后的工序浪费，减少返工，降低废品率，从而降低制造成本。例 如，在厚板焊接时，如果在焊接全部完成后再无损检测，发
9、现超标缺陷需要如，在厚板焊接时，如果在焊接全部完成后再无损检测，发现超标缺陷需要 返修，要花费许多工时或者很难修补。因此可以在焊至一半时先进行一次返修，要花费许多工时或者很难修补。因此可以在焊至一半时先进行一次无无 损检测损检测，确认没有超标缺陷后再继续焊接，这样虽然无损检测费用有所增加，确认没有超标缺陷后再继续焊接，这样虽然无损检测费用有所增加 ，但总的制造成本降低了。又如，对铸件进行机械加工，有时不允许机加上，但总的制造成本降低了。又如，对铸件进行机械加工，有时不允许机加上 后的表面上出现夹渣、气孔、裂纹等缺陷，选择在机加工前对要进行加工的后的表面上出现夹渣、气孔、裂纹等缺陷，选择在机加工
10、前对要进行加工的 部位实施无损检测，对发现缺陷的部位就不再加工，从而降低了废品率，节部位实施无损检测，对发现缺陷的部位就不再加工，从而降低了废品率，节 省了机加工工时。省了机加工工时。 山东特检院工程中心 n n 无损检测注意事项无损检测注意事项 1 1、与破坏性检测相配合、与破坏性检测相配合 无损检测技术自身还有局限性。无损检测技术自身还有局限性。 对一个工件、材料、机器设备的评价，必须把无损检测的结果与对一个工件、材料、机器设备的评价，必须把无损检测的结果与 破坏性检测的结果互相对比和配合，才能作出准确的评定。破坏性检测的结果互相对比和配合，才能作出准确的评定。 例如液化石油气钢瓶除了无损
11、检测外还要进行爆破试验。锅炉管例如液化石油气钢瓶除了无损检测外还要进行爆破试验。锅炉管 子焊缝，有时要切取试样做金相和断口检验。子焊缝，有时要切取试样做金相和断口检验。 2 2、正确选择检测时机、正确选择检测时机 在进行无损检测时，必须根据无损检测的目的，正确选择无损检在进行无损检测时，必须根据无损检测的目的，正确选择无损检 测实施的时机。测实施的时机。 例如，要检查高强钢焊缝有无延迟裂纹，无损检测实施的时机，例如，要检查高强钢焊缝有无延迟裂纹，无损检测实施的时机， 就应安排在焊接完成就应安排在焊接完成24h24h以后进行。以后进行。 要检查热处理工艺是否正确，就应将无损检测实施时机放在热处要
12、检查热处理工艺是否正确，就应将无损检测实施时机放在热处 理之后进行。理之后进行。 山东特检院工程中心 n n 3 3、合理选择无损检测方法、合理选择无损检测方法 必须在检测前，根据被检物的材质、结构、形状、尺寸，预计必须在检测前，根据被检物的材质、结构、形状、尺寸，预计 可能产生什么种类，什么形状的缺陷，在什么部位、什么方向产生，可能产生什么种类，什么形状的缺陷，在什么部位、什么方向产生， 根据以上种种情况分析，然后根据无损检测方法各自的特点选择最合根据以上种种情况分析，然后根据无损检测方法各自的特点选择最合 适的检测方法。适的检测方法。 n n 例如，例如，钢板钢板的分层缺陷因其延伸方向与板
13、平行，就不适合射线检的分层缺陷因其延伸方向与板平行，就不适合射线检 测而应选择超声波检测。测而应选择超声波检测。 n n 检查工件表面细小的裂纹就不应选择射线和超声波检测，而应选检查工件表面细小的裂纹就不应选择射线和超声波检测，而应选 择磁粉和渗透检测。择磁粉和渗透检测。 n n 在保证充分安全性的同时要保证产品的经济性。在保证充分安全性的同时要保证产品的经济性。 n n 4 4、各种无损检测方法综合应用、各种无损检测方法综合应用 不要只采用一种无损检测方法，而尽可能多的同时采用儿种方法不要只采用一种无损检测方法，而尽可能多的同时采用儿种方法 ，以便保证各种检测方法互相取长补短，从而取得更多的
14、信息。，以便保证各种检测方法互相取长补短，从而取得更多的信息。 n n 另外，还应利用无损检测以外的其他检测所得的信息，利用有关另外，还应利用无损检测以外的其他检测所得的信息，利用有关 材料、焊接、加工工艺的知识及产品结构的知识，综合起来进行判断材料、焊接、加工工艺的知识及产品结构的知识，综合起来进行判断 n n 例如，超声波对裂纹缺陷探测灵敏度较高，但定性不准是其不足例如，超声波对裂纹缺陷探测灵敏度较高，但定性不准是其不足 ，而射线的优点是对缺陷定性比较准确，两者配合使用，就能保证检，而射线的优点是对缺陷定性比较准确，两者配合使用，就能保证检 测结果既可靠又准确。测结果既可靠又准确。 山东特
15、检院工程中心 n无损检测可发现缺陷的类型 u缺陷的分类 按加工阶段分 原材料缺陷：如裂纹、夹杂物等 制造过程缺陷：又称工艺缺陷，如裂纹、夹渣、气孔、 未焊透等 使用过程中缺陷：如裂纹、减薄、氢损伤（氢鼓泡、氢 致裂纹）、腐蚀等 山东特检院工程中心 n按检测对象分： n n 铸件：气孔、夹渣、夹砂、密集气孔、冷隔、密集气孔、铸件：气孔、夹渣、夹砂、密集气孔、冷隔、密集气孔、 缩孔和疏松、裂纹缩孔和疏松、裂纹 n n 锻件：缩孔和缩管、非金属夹杂物、夹砂、龟裂、锻造裂锻件：缩孔和缩管、非金属夹杂物、夹砂、龟裂、锻造裂 纹、白点纹、白点 n n 钢管：纵裂纹、横裂纹、表面划伤、翘皮和折叠、夹杂和钢管
16、：纵裂纹、横裂纹、表面划伤、翘皮和折叠、夹杂和 分层分层 n n 钢棒：内部缺陷（芯部裂纹、偏析、白点、非金属夹杂物钢棒：内部缺陷（芯部裂纹、偏析、白点、非金属夹杂物 ）、外部缺陷（线状缺陷、裂纹）、外部缺陷（线状缺陷、裂纹） n n 钢板：分层、裂纹、线状缺陷、非金属夹杂物、夹渣、折钢板：分层、裂纹、线状缺陷、非金属夹杂物、夹渣、折 叠、偏析等叠、偏析等 n n 使用缺陷：应力腐蚀、氢损伤、蠕变损伤、疲劳裂纹、摩使用缺陷：应力腐蚀、氢损伤、蠕变损伤、疲劳裂纹、摩 擦、冲刷等擦、冲刷等 山东特检院工程中心 u各种检测方法易检出的缺陷 MT：表面、近表面裂纹、剖口分层、夹杂物等 PT：表面开口性裂纹、针孔等 ET：表面和近表面裂纹、夹杂物等 RT：体积状缺陷和与射线入射方向一致（平行）的面型 缺陷 UT：垂直于声束的平面状缺陷（裂纹、未熔合、未焊透 ）及大的体积状缺陷 AE：检测在负载状态下裂纹等缺陷的张口位移（发展） 情况 山东特检院工程中心
