1、无损检测绪论无损检测的定义：采用不破坏产品原来的形状、不改变其使用性能的检测方法，对产品进行百分之百的检测，以确保旗可靠性和安全性，这种技术就是无损检测技术。无损检测的目的主要有三个方面：质量管理，在役检测，质量鉴定无损检测的特点：（1）无损检测不会对构件造成任何损伤（2）无损检测为查找缺陷提供了一种有效方法。（3）无损检测技术能够对产品质量实施监控。（4）无损检测诊断技术能够防止因产品失效引起的灾难性后果。（5）无损检测技术的应用范围广阔。无损检测技术发展的三个阶段：无损探伤 NDI，无损检测 NDT，无损评价 NDE。无损检测的五种常规检测方法：射线检测，超声波检测，磁粉检测，渗透检测和涡
2、流检测。射线检测技术射线检测主要分为四类：射线照相检测技术，射线实时成像检测技术，射线层析检测技术，和其他射线检测技术。射线的分类：电磁辐射，粒子辐射。射线衰减原因：当 x 涉嫌货 y 涉嫌射入物体时，起光子将于物质发生复杂的相互作用，主要是光电效应，康普顿效应，电子对效应，瑞利散射， （由于这些相互作用使从物体透射的一次射线强度低于入射射线强度，从而使射线强度发生衰减。x 射线的检测原理：当涉嫌通过被检物体时，物体中有缺陷的部位与无缺陷部位对射线的吸收能力不同，一般情况是透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线强度，因此可以通过检测透过被检物体后的射线强度的差异，来判断被检物体中是否存在
3、缺陷，这就是 x 射线检测的基本原理。射线检测时透照方向的选择：（1）对于平板型工件，射线应从其前方照射，将胶片放在被检查部位的后面。在检查 v 想坡口对焊的焊缝和 x 型坡口对焊的焊缝时，除了总垂直方向透照外，还要在坡口斜面的垂直方向上进行照射，一遍对未融合等缺陷进行有效的检测。（2）透照圆管时，应当特别注意，使胶片与被检部位的紧密贴合，并使锥形中心辐射线与被检区域中心的切面相互垂直。（3）检验角形件时，想涉嫌照射的方向多为其角的二等分线的方向。工业射线检测中使用的低能 x 射线机由四部分组成：射线发生器（x 射线管） ，高压发生器，冷却系统，控制系统。y 射线机：（1）y 射线机臫放射性同
4、位素作为射线源辐射 y 射线；（2）他与 x 射线机的一个重要不同时： y 射线源在不断地辐射 y 射线，二x 射线仅仅是在开机并加上高压后才产生 x 射线。像质计：是测定射线照片的照相灵敏度的器件。铸件疏松：其形貌一般分为羽毛状和海绵状两种铸件气孔：气孔大部分接近表面，在底片上呈圆形，椭圆形，长形货梨形的黑斑。铸件裂纹：在底片上呈黑色的曲线或直线，两端尖细而密度细小，有时带分叉。焊件未焊透：未焊透在底片上呈平行于焊缝方向的连续的或间断的黑线，还可能呈断续点状，黑度的程度深浅不一，有时很浅，需仔细寻找。缺陷深度的确定：根据缺陷影响，只能确定缺陷在工件中的平面位置，为了确定缺陷的深度，必须进行两
5、次不同方向的照射。两次透照时焦距应保持不变，或移动射线机，或移动被测试件。影响质量的基本因素：射线照片上影像的质量由射线照相影像的对比度，不清晰度，颗粒度决定。射线的防护方法：屏蔽防护，距离防护和时间防护。超声波检测技术超声波检测：是使超声波与被检工件相互作用，根据超声波的反射、透射和散射的行为，对被检工件进行缺陷检测、几何性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其应用性惊醒评价的一种无损检测技术。吸收衰减：在固体介质中，吸收衰减相对于散射几乎可以忽略不计，但对于液体介质，吸收衰减是主要的。扩散衰减：扩散衰减主要取决于波阵面的几何形状，和传播介质无关。超声波垂直入射到单一界面上的反
6、射和透射：当超声波入社带一个足够大的光滑平界面上时，会在第一节支总产生一个与入射波方向相反的反射波，在第二介质总产生一个与入射方向相同的透射波。超声波检测仪：对于宏观缺陷的检测，根据反射的显示方式和显示内容又可分为 A,B,C 三种类型的显示。阿星主要显示在反射面在工件中的埋藏深度计反射信号的幅度，B 型主要显示反射面在工件纵截面上的分布， c 型主要显示反射面在平面视图上的分布。试块的作用:采用 a 型显示脉冲反射法进行超声波检测时，缺陷在试件内的埋藏深度是通过测量回波在时间基线上的位置来确定的；对于缺陷大小的评定，当尺寸小鱼声束截面积时则昌邑其回波的幅度测量为依据，在这些测量工作常用与已知
7、量比较的方法来进行，即与试块作比较测量。超声波检测方法;按原理分类，可将超声波检测分为脉冲反射法，穿透法和共阵法三种。（1）超声波探头发射脉冲波到被检测工件内，根据反射波的情况来检测工件缺陷的方法，成为脉冲反射法。脉冲反射法包括缺陷回波法，地波高度法和多次底波法。（2）穿透法师一句脉冲波或连续波穿透工件之后的能量变化来判断缺陷的情况的一种方法。按波形分类，分为纵波法，横波法，表面波法，板波法等（1）总勃发使用直探头发射纵波，进行检测的方法，称为纵波法。垂直法（纵波法）主要用于铸造，锻压，轧材及其制品的检测，改法对与探测面平行的缺陷检出效果最佳。（2）横波法，蒋宗波通过楔块，谁等介质倾斜入社至工
8、件探测面，利用波形转换得到横波进行检测的方法，称为横波法。横波法主要用于棺材，焊缝等的检测。（3）板波法主要用于薄板，薄壁管等形状简单的工件检测。超声波探头应用：（1）纵波直探头只能发射和接收纵波，波束轴线垂直于探测面，主要用于探测平行于探测面的缺陷的检测（如锻件，钢板中的夹层，折叠）（2）横波探头通过波形转换实现横波检测，主要用于与探测面垂直或成一定角度的缺陷的检测（如焊缝中的未焊透，夹渣，未融合）（3）表面波探头用于探测工件表面的缺陷。（4）双晶探头用于探测工件表面的缺陷。（5）聚焦探头用于水浸探测管材或板材。超声波探头频率的选择：（1）由于波的绕射，使超声波检测灵敏度约为 入/2 ,因此
9、提高频率，有利于发现更小的缺陷。（2）频率高，脉冲宽度小，分辨力高，有利于区分相邻缺陷。超声耦合剂：为了提高耦合效果，在探头与工件表面之间事假的一层透声介质成为耦合剂。耦合剂作用：在于排除探头与工件表面之间的空气，使超声波能有效的传入工件，达到检测的目的，此外耦合剂还有减少摩擦的作用液体耦合：通过探头和试件之间涂敷液体亿排除空气来实现声能的传递，称为液体耦合。扫描速度的调节：调节扫描速度的一般方法是根据探测敢为利用已知尺寸的试块或工件上的两次不同反射波的前沿分别对准相应的水平刻度值来实现。检测灵敏度的调节：检测灵敏度太高或太低都对检测不利。灵敏度太高，显示屏上杂波多，判伤困难。灵敏度太低，容易
10、引起漏检。超声波测厚：超声波测厚仪在测量不同材料的厚度时，由于超声波在不同材料里的传播速度不同，在进行测量之前，一般先设定材料的声速。涡流检测渗透深度：渗透深度是反映涡流密度分布于被检材料的电导率，磁导率及激励频率之间的基本关系的特征值。涡流检测相似定律：两个大小不同的检测物体，吐过频率比相同，则有磁导率剂圆柱体内的涡流场强和涡流密度的几何分布也相同。涡流检测探头（检测线圈）的分类：穿过式线圈，内通过式线圈，放置式线圈。对比试样：主要用于检测和鉴定涡流检测仪的性能，例如灵敏度，分辨率，端部不可检测长度等。涡流检测频率的选择：涡流检测所用的频率范围可以从 200hz 到 6mhz 或更大。对于透
11、入深度，频率越低透入深度越大。涡流检测信号分析：通常采用的信号处理方法有相位分析法，频率分析法和振幅分析法。提离效应及其抑制：在涡流检测中，探头晃动引起的信号变化叠加在缺陷信号中，阻碍对缺陷的正确判断和识别，这种干扰称为提离干扰，又称为提离效应。解决提离效应的方法有：多项式拟合法去除体力信号、数字滤波器去除提离信号和多频测量抑制提离效应等。涡流探伤：金属管材探伤，金属棒材、线材和丝材的探伤，结构件疲劳裂纹探伤材质检验：材料的电导率是影响检测线圈阻抗的重要元素，因此在涡流检测中，可以据此评价材料的材质剂其他性能。渗透检测技术渗透检测的定义、原理和作用：渗透检测是一种以毛细作用原理为基础的检测技术
12、，主要用于检测非梳孔性的金属或非金属零部件的表面开口缺陷。渗透检测分类：根据渗透液分类，可分为着色法、荧光法和荧光 着色法根据表面多余渗透液的去除方法分类，分为水洗型、后乳化型和溶剂清洗型。渗透检测技术的优点：不受材料组织结构和化学成分的限制，不仅可以检查有色金属和黑色金属，还可以检查塑料、陶瓷及玻璃等。 （设备简单，携带方便，费用低， （灵敏度高） ，适合野外工作。 ）表面张力：表面张力是沿着液面和液面相切、使液面缩小的一种力。如果液面是水平的，这种力也是水平的。如果液面是弯曲的的，作用力的方向就是曲面的切线方向。毛细现象：润湿的液体在毛细管中呈凹面并且上升，不润湿的液体在毛细管中呈凸面并且
13、下降的现象，称为毛细现象。渗透检测材料：渗透液，显像剂和去除剂。去除剂：在渗透检测中，用来去除被检工件表面多余渗透液的溶剂。乳化剂：乳化剂的作用是乳化不溶于水的渗透液，使其便于用水清洗。显像剂的作用：（1）通过毛细作用将缺陷中的渗透液吸附到工件的表面上，形成缺陷显示；（2）将形成的缺陷显示在被检件表面上横向扩展，放大至足以用肉眼观察到，（3）提供与缺陷显示有较大反差的背景，达到提高检测灵敏度的目的。显像剂的种类：干式显像剂、湿式显像剂、塑料薄膜显像剂、化学反应型显像剂。渗透检测材料的同族组：检测中渗透检测材料应是同一族组，原则上应采用同一厂家提供的同一型号的产品，不同厂家的产品不能混用。如确实
14、需要混用，则必须经过验证，确保他们能相互兼容。渗透检测基本步骤：表面准备清洗，去除表面多余的渗透液，干燥，显像和检验六个步骤。对同一工件，如需同时进行磁粉检测和渗透检测，应先进行渗透检测，然后在进行磁粉检测。渗透的目的是把渗透液覆盖在被检工件的检测表面上，让渗透液充分深入到表面开口缺陷中去。施加渗透液的方法：刷涂法，浸涂法，喷涂法，浇涂法。GJB2367A 标准规定，在 10 摄氏度到 50 摄氏度范围内，渗透时间不得少于10 分钟。 ；在 5 到 10 摄氏度范围内，渗透时间不得少于 20 分钟。显像：显像是指在工件表面上施加特定非显像剂，利用毛细作用原理将缺陷中的渗透液吸附到工件表面上，形
15、成气你可见的缺陷显示图像的过程。水洗性渗透检测：适用于对灵敏度要求不高、工件表面粗糙度较大、带有销槽或盲孔的工件以及大面积工件的检测，如锻件，铸件的毛料阶段和焊接件等的检验。显示的分类：真实显示、不相关显示和虚假显示三类。磁粉检测漏磁场检测：它是利用铁磁性材料或工件磁化后，如果在表面或近表面存在材料的不连续性，则在不连续磁场方向将发生改变，在磁力线离开和进入工件表面的地方产生刺激，形成漏磁场。用传感器对这些漏磁场惊醒检测，就能检查出缺陷的大小和位置，这种检测方法就成为漏磁场检测。磁粉检测的原理：铁磁性材料被磁化后，由于工件上存在不连续性，则工件表面和近表面的磁力线会发生局部畸变而产生漏磁场，吸
16、附施加在表面的磁粉，在合适的光照条件下会形成可见的磁痕，从而显示出不连续性的大小，位置、形状和严重程度等。磁粉检测有三个必须的步骤：（1）被检工件必须得到磁化；（2）必须在磁化的工件上施加合适的磁粉；（3）对任何磁粉的堆积必须加以观察和解释。磁粉检测的适用范围：但不适用于检测奥氏体不锈钢和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不适用于检测铝，鎂、钛合金的非磁性材料。磁化电流：磁粉检测时，为了在工件上产生磁场而施加电流称为磁化电流。用交流电磁化工件的优点：（1）电源设备简单（2）对表面缺陷检测灵敏度高；（3）退磁容易（4）能够实现感应电流法磁化（5）可以实现多项磁化（6）磁化变截面工件时磁场分布较均匀
17、。（7）有利于磁场的迁移（8）交流磁化时工序间可以不退磁磁化方法：磁粉检测时，当磁场方向与缺陷延伸方向垂直时，缺陷处漏磁场最大，检测灵敏度也最高。当磁场方向与缺陷延伸方向平行时，不产生磁痕显示，即使有缺陷也检测不出来磁化方法的分类;周向磁化，纵向磁化，多向磁化周向磁化；是指给工件直接通电，或者使电流流过贯穿的空心工件中的导体，目的是在工件中建立一个环绕工件、并与工件轴垂直的周向的闭合磁场，用于发现与工件轴平行的纵向缺陷。纵向磁化主要用于发现与工件轴向垂直的周向缺陷（横向缺陷） 。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呈圆形、椭圆形、或螺旋形变化的磁场。由于磁场方向在工件上
18、不断地变化，因此可以发现工件各个方向的缺陷。磁化规范：对于工件磁化，选择磁化电流值或磁场强度值时所遵循的规则称为磁化规范。制定磁化规范的方法：（1）经验公式计算（2）用豪特斯拉计测量工件表面的切向磁场强度。（3）测绘钢材的磁特性曲线。（4）用标准试片确定磁化规范。磁粉分类;根据磁痕观察，分为荧光磁粉和非荧光磁粉根据施加方式的不同，分为湿法用磁粉和干法用磁粉。磁特性:磁特性能反映出磁粉被漏磁场吸附形成磁痕的能力。磁粉应具有高磁导率、低矫顽力和低剩磁。磁悬液的浓度：磁悬液浓度对显示缺陷的灵敏度影响很大。浓度太低，影响漏磁场对磁粉的吸附量，磁痕不清晰，会使缺陷漏检；浓度太高，会在工件表面滞留过多磁粉
19、，形成过度背景，甚至会掩盖相关显示、连续法磁粉检测定义：再外加磁场磁化的同时，将磁粉或悬浮液施加到工件上进行磁粉检测的方法成为连续法磁粉检测。剩磁法检测定义：在停止磁化后，再将磁悬浮液施加到工件上进行磁粉检测的方法成为剩磁法磁粉检测。磁痕分析和工件验收：磁粉检测时磁粉聚集形成的图像成为磁痕。由于缺陷产生的漏磁场形成的磁痕显示称为相关显示。由于工件界面突变和材料磁导率差异产生的漏磁场形成的磁痕显示称为非相关显示。不是由漏磁场形成的磁痕显示称为伪显示。其他常用无损检测技术声发射检测技术应用：（1）机械制造过程中的在线监控（2）压力容器的安全性评价（3）油田应力测量（4）结构完整性评价（5）复合材料
20、特性研究（6）泄露检测（7）焊接构件疲劳损伤的检测声发射信号的处理方法：振铃法、事件法、能量分析法、振幅分布分析法、频谱分析法等工业内窥镜检测技术:工业内窥镜是利用光纤等作为光源，使用刚性或柔性的内视镜和摄影器材等设备，对零部件局部表面进行检测的技术。工业内窥镜的分类：刚性直杆内窥镜、柔性光纤内窥镜和视频图像内窥镜。激光全息检测技术应用：航空航天产品中常用的蜂窝夹层结构脱胶缺陷的检测、复合材料压板分层缺陷的检测、印制电路板内焊接头的虚焊检测、压力容器焊缝的完整性检测、火箭推进剂药柱中的裂纹和分层、壳体和衬套间的分层缺陷检测、飞机轮胎中的胎面脱粘检测、反应堆核原料元件中的分层缺陷检测等。微波检测原理：微波检测是根据微波的反射、透射、衍射、干涉、腔体微扰等物理特性的改变，以及被检测材料的电磁特性介电常数和损耗角正切的相对变化，通过测量微波基本参数的变化，实现对缺陷的无损检测。
