无损检测技术简介

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1、无损检测技术简介无损检测技术简介本文由 skryum7470 贡献本文由 zsgzjz 贡献doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。无损检测技术简介引言：本文主要对超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检验等无损检测技术进 行简要介绍，并且对超声检测技术进行着重的描写，使大家对无损检测技术有一 个初步的了解。 如果对无损检测技术有更浓厚的兴趣请参阅有关专业书籍以及论 文。 关键词：无损检测，超声检测。一、 无损检测概述无损检测 NDT （Non-destructive testing） ，就是利用声、光、磁和电等 特性，在不损害或不影响被检对象使

2、用性能的前提下，检测被检对象中是否存在 缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对 象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。 与破坏性检测相比，无损检测具有以下显著特点： (1) (2) (3) 非破坏性：检测不会损害被检对象的使用性能，因此，无损检测又 称为非破坏性检测。 全面性：由于检测是非破坏性的， 因此必要时可对被检对象进行 100% 的全面检测，这是破坏性检测所办不到的。 全程性：破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测，如机械工程 中普遍采用拉伸、压缩、弯曲、疲劳等破坏性检测都是针对制造用 原材料进行的，对于产品和在用品，除非不准备让

3、其继续服役否则 是不能进行破坏性检测的。而无损检测因不损坏被检测对象的使用 性能所以，不仅可以对制造用原材料、各中间工艺环节、直至最终 的产成品进行全程检测，也可对服役中的设备进行检测，如桥梁、 房屋建筑、各类输送管道、机械零部件及成套设备、汽车、机车、 飞机、轮船、核反应堆、宇航设备及电力设备等，都可进行无损检 测。 可靠性问题：目前还没有一种对所有材料或缺陷都可靠的无损检测(4)方法，无损检测结论的正确与否还有待其他手段（如解体检测）的 检验，其可靠性还有待提高。 开展无损检测的研究与实践意义是多方面的，主要表现在以下几方面： 改进生产工艺：采用无损检测方法对制造用原材料直至最终的产品 (

4、1) 进行全程检测，可以发现某些工艺环节的不足之处，为改进工艺提 (2) 供指导，从而也在一定程度上保证了最终产品的质量。 提高产品质量：无损检测可对制造产品的原材料、各中间工艺环节 直至最终的产成品实行全过程检测，为保证最终产品年质量奠定了 基础。1(3)降低生产成本：在产品的制造设计阶段，通过无损检测，将存有缺 陷的工件及时清理出去，可免除后续无效的加工环节，减小原材料 和能源的消耗节约工时，降低生产成本。保证设备的安全运行：由于破坏性检测只能是抽样检测不可能进行 100%的全面检测，所得的检测结论只反映同类被检对象的平均质量 水平。 此外，无损检测在农作物优种和病虫害防治、自然灾害监测与

5、预防、文物保 护、资源勘探、军事侦察、科学研究、新材料研究、新工艺开发、新产品研制等 诸多方面都大有其用武之地， “现代工业是建立在无损检测基础之上的”并非言 过其实。 无损检测分为常规检测技术和非常规检测技术。常规检测技术有：超声检测 Ultrasonic Testing（缩写 UT） 、射线检测 Radiographic Testing（缩写 RT） 、 磁粉检测 Magnetic particle Testing （缩写 MT） 渗透检验 Penetrant Testing 、 （缩写 PT） 、涡流检测 Eddy current Testing（缩写 ET） 。非常规无损检测 技术有：

6、 声发射 Acoustic Emission(缩写 AE)、 红外检测 Infrared 缩写 IR） （ 、 激光全息检测 Holographic Nondestructive Testing（缩写 HNT）等。(4)二、无损检测分类及简介下面对以上所说的五种常规检测技术以及几种非常规检测技术做一下简要 的介绍。 1.超声检测 超声检测的基本原理是：利用超声波在界面（声阻抗不同的两种介质的结合 面）出的反射和折射以及超声波在介质中传播过程中的衰减，由发射探头向被检 件发射超声波，由接收探头接收从界面（缺陷或本底）处反射回来超声波（反射 法）或透过被检件后的透射波（透射法） ，以此检测备件部件

7、是否存在缺陷，并 对缺陷进行定位、定性与定量。 超声检测的优点如下： 检测成本低；设备轻便，操作安全；适用对象广，金属、非金属（塑 料、橡胶、木材） 、复合材料（混凝土、陶瓷）均可检测；兑平面型缺陷比较 敏感；缺陷定位比较准确；可进行单面检测。 超声检测的局限性如下： 存在检测盲区；检测效率低；缺陷定性还有待深入研究，缺陷定量也 不够直观、方便（目前主要采用当量法） ；对粗晶材料的检测比较困难；一 般需要耦合剂。 超声检测主要应用于对金属板材、 管材和棒材， 铸件、 锻件和焊缝以及桥梁、 房屋建筑等混凝土构建的检测。 2.射线检测2射线检测的基本原理是：利用射线(X 射线、 射线和中子射线)在

8、介质中传 播时的衰减特性，当将强度均匀的射线从被检件的一面注入其中时，由于缺陷与 被检件基体材料对射线的衰减特性不同，透过被检件后的射线强度将会不均匀， 用胶片照相、荧光屏直接观测等方法在其对面检测透过被检件后的射线强度，即 可判断被检件表面或内部是否存在缺陷（异质点） 。 射线检测的优点如下 检测结果直观；缺陷定性比较容易，定量、定位也比较方便；检测结 果可以保存；适用对象广（金属、非金属、复合材料均可）。 射线检测的局限性如下： 检测成本较高；存在安全隐患，应注意射线防护；对体积型缺陷的检 测灵敏度较高，对平面型缺陷的检测灵敏度较低；需利用双面法检测；照相 法的检测效率较低；射线透射方向的

9、被检件尺寸不能太大。 目前，射线检测主要一个用于机械兵器、造船、电子、航空航天、石油化工 等领域中的铸件、焊缝等的检测。 3.磁粉检测 磁粉检测的基本原理是：由于缺陷与基体材料的磁特性（磁阻）不同穿过基 体的磁力线在缺陷处将产生弯曲并可能逸出基体表面，形成漏磁场。若缺陷漏磁 场的强度足以吸附磁性颗粒，则将在缺陷对应处形成尺寸比缺陷本身更大、对比 度也更高的磁痕，从而指示缺陷的存在。 磁粉检测的主要优点如下： 能直观的显示缺陷的位置、形状、大小，并可大致确定缺陷的性质；检 测灵敏度较高，目前可检测出的最小缺陷宽度约为 0.1 微米；几乎不受试件大 小和形状的限制；检测速度快；检测工艺简单；检测费

10、用低。 磁粉检测的局限性如下： 只能检测铁磁性材料，不能检测非铁磁性材料（如铜、铝等有色金属，奥 氏体不锈钢，非金属） ；只能检测表面或接近表面缺陷，可探测的缺陷深度一 般在 1-2 毫米以内；对缺陷取向有一定的限制，一般要求磁化场的方向与缺陷 主平面的夹角大于 20；对试件表面的质量要求较高；深度方向的缺陷定 量与定位困难。 目前，磁粉检测主要应用于金属铸件、锻件和焊缝的检测。 4.渗透检测 渗透检测的基本原理是：利用毛细管现象和渗透液对缺陷内壁的浸润作用， 使渗透液进入缺陷中，将多余的渗透液出去后，残留缺陷内的渗透液能吸附显像 剂从而形成对比度更高、尺寸放大的缺陷显像，有利于人眼的观测。

11、渗透检测的主要优点如下：3不受试件形状、 大小、 化学成分、 组织结构的限制， 不受缺陷方位的限制， 且一次操作可同时检出所有的表面开口缺陷；检测设备及工艺过程简单；对 人员的要求不高；缺陷显示直观；检测灵敏度较高。 渗透检测的局限性如下： 只能检测表面开口缺陷；对多孔性那个材料的检测困难；检测结果受 检测人员的影响较大。 目前， 渗透检测主要应用于有色金属和黑色金属材料的铸件、 锻件、 焊接件、 粉末冶金件以及陶瓷、塑料和玻璃制品的检测。 5.涡流检测 涡流检测的基本原理是：将交变磁场靠近导体（被检件）时，由于电磁感应 在导体中将感生出密闭的环状电流，此即涡流。该涡流受激励磁场（电流强度、

12、频率） 、导体的电导率和磁导率、缺陷（性质、大小、位置等）等许多因素的影 响，并反作用于原激发磁场，使其阻抗等特性参数发生改变，从而指示缺陷的存 在与否。 涡流检测的主要优点如下： 检测速度快，检测效率高；便于实现自动化；非接触。 涡流检测的局限性如下： 只能检测导电材料； 影响因素众多， 信号解释困难， 检测结果不够直观； 只能检测表面或接近表面缺陷；对形状复杂的试件检测有困难；一般只能 给出却显得有无，缺陷定性、定位、定量都比较困难。 目前，涡流检测主要应用于导电管材、棒材、线材的探伤和材料分选。 6.声发射检测 声发射检测的基本原理是：利用材料内部因局部能量的快速释放 （缺陷扩展、 应力

13、松弛、摩擦、泄露、磁畴壁运动等）而产生的弹性波，用声发射传感器级二 次仪表取该弹性波，从而对试样的结构完整性进行检测。 声发射检测的主要优点如下： 能给出缺陷危害的程度信息；对众多的缺陷能一次检出，检测效率高； 适应对象广，对事件的材料种类几乎没有限制；灵敏度较高；缺陷定位比较准 确；非接触检测。 声发射检测的局限性如下： 存在 Kaiser 效应，一般需对试样加载，因而检测对试样有一定的损害； 设备昂贵；噪音干扰较大，信号解释困难；缺陷定性比较困难。 目前，声发射检测主要应用于锅炉、压力容器、焊缝等试件中的裂纹检测； 隧道、涵洞、桥梁、大坝、边坡、房屋建筑等的在役检（监）测。 7.红外检测4

14、红外检测的基本原理是：用红外点温仪、红外热像仪等设备，测取目标物体 表面的红外辐射能，并将其转变为直观形象的温度场，通过观察该温度场的均匀 与否，来推断目标物体表面或内部是否有缺陷。 红外检测的主要优点如下： 检测结果直观形象且便于保存；大面积快速，检测效率高；适应对象 广，对试件测材料种类几乎没有限制；灵敏度较高；缺陷定位比较准确； 远距离非接触检测；操作安全。 红外检测的局限性如下： 设备昂贵，检测费用较高； 对表面缺陷敏感、 对内部缺陷的检测有困难； 对地发射率材料的检测有困难；对导热快的材料检测有困难。 目前，红外检测主要用应于电力设备、石化设备、机械加工过程检测、火灾 检测、农作物优

15、种、材料与构件中的缺陷无损检测。 8.激光全息检测 激光全息检测是利用激光全息照相来检验物体表面和内部的缺陷。 它是将物 体表面和内部的缺陷，通过外部加载的方法，使其在相应的物体表面造成局部变 形，用激光全息照相来观察和比较这种变形，然后判断出物体内部的缺陷。 与其他无损检测相比较，激光全息检验具有以下显著优点： 检验灵敏度高；检验效率高；适应对象广，对事件的材料种类几乎没 有限制；直观感强；非接触检测；检测结果便于保存等。 激光全息检测的局限性如下： 对内部缺陷的检测灵敏度有待提高；对工作环境要求高，一般应在暗室 中进行，并需要采用严格的隔振措施，因此不利于现场检测。 目前，激光全息检测主要

16、应用于航空、航天以及军事等领域，对一些常规方 法难以检测的零部件进行检测，此外，在石油化工、铁路、机械制造、电力电子 等领域也获得了越来越广泛的应用。三、超声检测简介与其他常规无损检测方法相比，超声检测具有被检对象广泛、检测深度大、 缺陷定位准确、检测灵敏度高、成本低、使用方便、速度快、对人体无害以及便 于使用等特点。 超声检测几乎渗透到所有的工业部门， 如钢铁工业、 机械制造业、 石化工业、铁路运输业、造船工业、航空航天、核电工业、集成电路工业等。超 声检测是目前国内外应用最广、使用频度最高且发展较快的一种无损检测技术。 1.超声源的消耗节约工时，降低生产成本。保证设备的安全运行：由于破坏性检测只能是抽样检测不可能进行 100%的全面检测，所得的检测结论只反映同类被检对象的平均质量 水平。 此外，无损检测在农作物优种和病虫害防治、自然灾害监测与预防、文物保 护、资源勘探、军事侦察、科学研究、新材料研究、新工艺开发、新产品研制等 诸多