常用無損檢測方法及其應用

常用無損檢測方法及其應用

前言

    在現代化企業(ye) 的質量檢驗中針對不同產(chan) 品、材料、結構選擇何種無損檢測方法已成為(wei) 企業(ye) 領導和工程技術人員關(guan) 注的問題。要解決(jue) 好這個(ge) 問題，就必須對無損檢測方法及其特征有較全麵、科學的了解。下麵簡要介紹這些常用方法的特征，供有關(guan) 人員參考。

    所謂無損檢測，是在不損傷(shang) 材料和成品的條件下研究其內(nei) 部和表麵有無缺陷的手段，簡稱ＮＤＴ（Nondestructive Testing）。也就是說，它利用材料內(nei) 部結構的異常或缺陷的存在所引起的對熱、聲、光、電、磁等反應的變化，評價(jia) 結構異常和缺陷存在及其危害程度。

一般地說，無損檢測應包括缺陷檢測（探傷(shang) ）和材料其它性能檢測（如力學性能、顯微組織和應力等）兩(liang) 大方麵。本文重點介紹缺陷檢測，即探傷(shang) 方法的種類和特點。

１  無損檢測方法的分類

    表１列出了常用無損檢測方法的分類，從(cong) 表中也可看出各方法的主要應用範圍。

２  無損檢測的優(you) 點與(yu) 缺點

２．１優(you) 點

    (1)可直接對工件進行檢測而對工件的性能沒有任何損傷(shang) 。

    (2)既能對工件進行的檢測，也可對典型的工件抽樣檢測。

                表１  常用無損檢測方法的分類

    (3)對同一工件可依次采用不同的檢測方法。

    (4)對同一工件可以重複進行同一種檢測。

    (5)可對在用工件進行檢測。

    (6)為(wei) 了應用於(yu) 現場，設備往往是攜帶的。

２．２缺點

    (1)檢驗員需要經過培訓與(yu) 實踐的周期才能對結果作出說明。

    (2)在相互關(guan) 係未經證明的情況下，不同的檢測人員可能檢測結果所表明的情況看法不一。

    (3)性能是直接測出的而測量結果卻隻是定性或相對的。

３  檢測方法簡介

３．１目視檢測（ＶＴ）

３．１．１設備

    放大鏡、彩色增強器、直尺、千分尺、光學比較儀(yi) 及光源。

３．１．２用途

    檢測表麵缺陷、焊接外觀和尺寸。

３．１．３優(you) 點

    經濟、方便、設備少，檢驗員隻需稍加培訓。

３．１．４局限性

    隻能檢查外部即表麵狀態，要求檢驗員視力好。

３．２  Ｘ射線檢驗（ＲＴ）

３．２．１設備及用途

    Ｘ射線機、電源、膠片、暗袋、增感屏、膠片處理設備、觀片燈、輻射防護及監控設備。檢測焊接缺陷（包括裂紋、氣孔、未熔合、未焊透和夾渣）以及腐蝕和裝配缺陷。zui易檢驗壁厚小於(yu) 10mm的各種焊縫。

３．２．２基本原理

    Ｘ射線穿透物質，並能使膠片感光，根據穿透物質的厚度不同，在膠片上形成影像的黑度不同來判定缺陷的性質。

３．２．３優(you) 點

    缺陷檢查直觀，可獲得*性記錄供日後檢查。

３．２．４局限性

    Ｘ射線探傷(shang) 設備不易攜帶。為(wei) 了保證底片質量，檢測環境要有一定的空間。Ｘ射線有放射危險，因此要求工作環境無非工作人。對小徑管（外徑小於(yu) ８９mm）中的變徑管、厚壁管內(nei) 的缺陷不易檢出，適於(yu) 檢驗對接焊縫。對體(ti) 狀缺陷較為(wei) 敏感，如氣孔、夾渣、未焊透，麵狀缺陷不易檢出，如裂紋，可能探測沿照射方向的缺陷，與(yu) 照射方向傾(qing) 斜的缺陷很難檢出。無法準確確定缺陷位置。由於(yu) 設備較多，工藝較複雜，所以從(cong) 檢驗前的準備（裝片、設備間的連接、搭架子等）到檢驗過程（每次透照一、兩(liang) 張片）再到底片的衝(chong) 洗、評定需要相對較長的周期。要有素質高的操作和評片人員。

３．３超聲檢測法（ＵＴ）

３．３．１設備及用途

    超聲探傷(shang) 儀(yi) 、探頭、耦合劑、標準試塊、對比試塊等。檢測鑄件縮孔、氣孔、焊接裂紋、夾渣、未熔合、未焊透等缺陷及厚度測定。

３．３．２基本原理

    超聲波在不同介質中的傳(chuan) 播速度不同，根據顯示器上波形的變化，判定缺陷的性質及位置。

３．３．３優(you) 點

    對平麵型缺陷十分敏感，一經探傷(shang) 便知結果，設備易於(yu) 攜帶，對環境要求不高，多數超聲波探傷(shang) 儀(yi) 不必外接電源，穿透力強。

３．３．４局限性

    檢驗前根據被檢工件的規格用標準試塊調整儀(yi) 器、充電。超聲波儀(yi) 為(wei) 耦合傳(chuan) 感器，要求被檢表麵光滑。適合檢驗厚壁工件內(nei) 的缺陷，麵狀缺陷易被檢出，如裂紋、未熔合等，體(ti) 狀缺陷不易檢出，如氣孔、夾渣等。難於(yu) 探出細小裂紋。奧氏體(ti) 不鏽鋼焊縫內(nei) 的缺陷不易檢出。為(wei) 解釋信號，要求檢驗人員素質高。

３．４磁粉檢驗法（ＭＴ）

３．４．１設備及用途

    磁頭、軛鐵、線圈、電源及磁粉。某些應用中要有設備和紫外源。檢測工件表麵或近表麵的裂紋、折疊夾層、夾渣及冷隔等。

３．４．２基本原理

    利用缺陷處漏磁場與(yu) 磁粉相互作用，檢驗鐵磁性材料表麵及近表麵缺陷。當工件被磁化時，若在工件表麵或近表麵存在裂紋、冷隔等缺陷，便會(hui) 在該處形成一漏磁場。此漏磁場將吸引、聚集探傷(shang) 過程中施加的

磁粉，而形成缺陷顯示。

３．４．３優(you) 點

    經濟、簡便、易詮釋、設備較輕便。

３．４．４局限性

    限於(yu) 鐵磁材料，探傷(shang) 前後必須清潔工件，要求被檢工件表麵無油汙等粘附磁粉的物質。磁粉塗覆層太厚會(hui) 引起假顯示。某些應用中，還要求探傷(shang) 之後給工件退磁。接觸不好易產(chan) 生電火花。

３．５滲透檢驗法（ＰＴ）

３．５．１材料設備及用途

    熒光或著色滲透液、顯象液、清洗劑（溶劑、乳化劑）及清潔裝置。如果用熒光著色，則需紫外光源。檢測表麵不連續性，如裂紋、氣孔及縫隙等。

３．５．２基本原理

    基於(yu) 毛細管的作用，工件表麵塗上滲透液後，經過一定時間的滲透滲透液可以滲進表麵開口缺陷中；經去除表麵多餘(yu) 的滲透液和幹燥後，再在工件表麵塗上顯象劑，顯象劑將吸引缺陷中的滲透液，即滲透液回到顯象劑中，缺陷處之滲透液痕跡被顯示。

３．５．３優(you) 點

    對所有材料都適用，設備輕便，投資相對較少。探傷(shang) 簡便結果易解釋。除光源需電源外，其它設備都不需電源可直觀顯示缺陷。

３．５．４局限性

    由於(yu) 塗料、汙垢及塗覆金屬等表麵層會(hui) 掩蓋缺陷，孔隙表麵的漏洞也能引起假顯示，表麵有油的工件不易檢出缺陷，裝油的容器或管路出現裂紋也不易檢出，由於(yu) 出現裂紋，油就充滿裂紋，滲透劑不易滲入裂紋，如我廠ＥＨ油管路出現過肉眼看到有裂紋，但是用滲透檢測卻沒發

現裂紋。

３．６渦流檢測法（ＥＴ）

３．６．１設備及用途

    渦流探傷(shang) 儀(yi) 和標準試塊。檢測表麵的不連續性（如裂紋、氣孔、未熔合等）和某些亞(ya) 表麵夾渣。

３．６．２基本原理

    根據試件缺陷引起檢測線圈阻抗或電壓幅值和相位變化來判定試件表麵及近表麵的缺陷情況。

                   表２  Ｘ射線檢測法和超聲檢測法比較

表３ 磁粉檢測法與(yu) 滲透檢測法的比較

３．６．３優(you) 點

    較經濟、簡便，可自動探傷(shang) 對準工件，不需耦合，探頭不必接觸試件。

３．６．４局限性

    於(yu) 導體(ti) 材料，穿透淺，因靈敏度隨試件幾何形狀而異，所以有些顯示被掩蓋了。要有參考標準。