无损检测技术课件

最厚件（壁厚≤10m）
超声检测
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对被检工件的不同材质来说，可采用的无损检测方法:
表1-5 不同无损检测方法及其主要材料特性 检测方法 渗透检测 磁粉检测 涡流检测 微波检测 主要材料特性 缺陷必须延伸到表面 必须是磁性材料 必须是导电材料 能透过微波
射线检测
中子照相
强度随工件厚度、密度及化学成分变化而变化
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1、什么是无损检测技术？
无损检测以不损害被检验对象的使用性能为前提， 应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料、 零部件、结构件进行有效的检验和测试，借以评价 它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性 能。无损检测技术享有“工业卫士”的美誉.
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无损检测内容包括：在探测材料或构件中是
否有缺陷，并对缺陷的形状、大小、方位、 取向、分布等情况进行判断，还能提供组织 分布、应力状态以及某些机械和物理量等信 息。

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6、各类无损检测原理简介

射线法（X射线和中子射线照相法）
将X射线发生器发射的射线透照被检件，透射线被检测对象传递或衰减， 用以成像检查内部结构或缺陷。
来自反应堆、加速器或同位素源的中子束照射被检件时，可用图像显示 被检件的中子透射或衰减，或用来发现X射线不能检出的内部结构或缺陷。
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超声法 超声脉冲直接射入被检件，超声回波（透射衰减）能指出缺陷、界面 和不连续性的存在和位置。
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4、无损检测方法的分类
无损检测方法
表面缺陷
内部缺陷
超 声 法
涡 流 法
磁 粉 法
渗 透 法
超 声 法
射 线 法
声 发 射 法
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近年来每年大约有3000篇关于无损检测技术的文献，按不同 检测方法分类，大致比例如下：
超声检测 射线检测 涡流检测 磁粉检测 渗透检测 其他方法 其他内容 43℅～46℅ 12℅～14℅ 9℅～10℅ 3℅～4℅ 1℅～2℅ 6℅～7℅ 20℅～23℅
强度随工件厚度、密度及化学成分变化而变化
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无损检测技术在质量和成本竞争中的地位
成本的高低，往往主要取决于对产品的内在质量及对关键零部件及
组装件的检测效能。 例如：日本小汽车中的零件，采用无损检测后，质量迅速提高,并超
过美国；
德国奔驰（Benz）汽车公司对汽车的几千个零件全部进行无损检测 后，运行公里数增加了一倍，大大提高了在国际市场上的竞争能力。
根据日本非破坏性检查公司的统计，在生产应用方 面，5种常规无损检测方法中超声检测约占18％、射线检 测占41％，涡流检测占10％，磁粉检测占24％，渗透检 测占7％。
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量；
当材料存在非连续性或其特性变化时，可使被检对象中能量分布作相
表1-1 不同体积型缺陷及其可采用的检测方法 体积型缺陷类型 可采用的检测方法 目视检测（表面）； 渗透检测（表面）； 磁粉检测（表面及近 表面）；涡流检测（ 表面及近表面）；微 波检测 可采用的检测方法 目视检测 磁粉检测 涡流检测 体积型缺陷类型 可采用的检测方法 超声检测； 射线检测； 中子照相； 红外检测； 光全息检测
无损检测技术
NDT (Non-destructive Testing)
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参考书


（1）无损检测学，[日]石井勇五郎著，吴义译，机械工业出 版社1986年版 （2）无损检测技术及其应用，张俊哲著，科学出版社1993 年版 （3）无损检测基础，刘福顺著，北京航空航天大学出版社 2002年版 （4）无损检测，李喜孟著，机械工业出版社2001年版 （5）无损检测技术，邵泽波著，化学工业出版社2003年版
应的改变； 利用各种类型传感器提取表面或内部缺陷信号，并记录缺陷的影像或 图像； 解释记录原因和评价被检对象的使用可靠性。
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无损检测是利用材料的物理性质因有缺陷而发生变 化这一事实，测定各种物理量的变化量，从而判断 材料内部是否存在缺陷。因此，它的理论根据是物 理性质，目前在无损检测中所利用的材料物理性质 有：材料在射线辐射下呈现的性质；材料在弹性波 作用下呈现的性质；材料的电学性质、磁学性质、 热学性质以及表面能量的性质等。因此，弄清楚这 些物理性质以及测量材料性质细微变化的技术，就 成为无损检测技术的基础。 无损检测是利用材料内部组织和结构异常时引起的 物理量变化的原理，反过来用物理量的变化来推断 材料内部组织和结构的异常。

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夹杂 夹渣 缩松 缩孔
气孔 腐蚀坑
表1-2 不同平面型缺陷及其可采用的检测方法
平面型缺陷类型 分 层 粘结不良 折 叠 平面型缺陷类型 裂 纹 未熔合 冷 隔 可采用的检测方法 超声检测 声发射检测 红外检测 微波检测
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表1-3 检测表面缺陷和内部缺陷分别可采用的方法 检测表面缺陷可采用的方法 检测内部缺陷可采用的方法
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渗透法
将渗透液覆盖于检测表面，使其渗入表面裂纹，然后清除表面上的 多余液体，再施加显像剂。使其成为薄的粉层将裂纹中的液体吸出，使 其着色，从而将其检出。
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涡流法 被检件局部感应交流回路（涡流），由探头测量感应电 流磁场的感抗反应，指示次表面缺陷。
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7、合理选择无损检测方法
原材料 （原料检验） 初加工，二次加工‥‥ （铸造、锻造、冲压、焊接等 ） 产品 （在役检验）
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2、无损检测的三个发展阶段



NDI（无损探伤）： 主要用于产品的最终检验，在不破坏产品的前提下，发现 零部件中的缺陷，以满足工程设计中对零部件强度设计的需 要。 NDT（无损检测）： 不但要进行最终产品的检验，还要测量加工过程工艺参数， 诸如：温度、压力、密度、浓度、成分、组织结构、残余应 力、晶粒大小。 NDE（无损评估）： 除了进行上述检验外，还要掌握使用材料的负载条件、环 境条件等，综合评价材料完整性，判断材料及构件的性能和 可靠性。
目视检测；渗透检测；磁粉 检测；涡流检测；超声检测 ；声发射检测；红外检测； 光全息检测；声全息检测； 声显微镜
磁粉检测（近表面）；涡流检测（近 表面）；微波检测；超声检测；声发 射检测；射线检测；中子照相；红外 检测；光全息检测；声全息检测；声 显微镜
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表1-4 适用于不同厚度工件的无损检测技术 被检工件厚度 表 面 最薄件（壁厚≤1mm） 较薄件（壁厚≤3mm） 较厚件（壁厚≤100mm） 厚件（壁厚≤250mm） 采用的无损检测方法 目视检测；渗透检测 磁粉检测；涡流检测 微波检测；光全息检测；声全息检测 射线检测 中子照相；γ 射线照相
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3、无损检测的应用领域：
航空航天、石油化工、核发电站、铁道、造船、冶金、建筑、机
械等领域。 无损检测的涉及领域： 材料的物理性质、制造工艺、产品设计、断裂力学、自动控制、 数据处理、模式识别等多种学科和专业技术领域。各种无损检测方法 的基本原理几乎涉及到现代物理学的各个分支。
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无损检测技术的评价对象
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磁粉法
将被检件或被检区域磁化，施加磁粉使覆盖整个表面区域，当任一处 的表面或近表面缺陷导致磁场畸变而泄漏时，相应的畸变泄漏的磁场便 吸附积聚磁粉。
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声发射法
利用物体内部缺陷在外力或残余应力作用下，本身能动地发射出声波来判断 发射地点的部位和状态。 根据声发射信号的特点和AE波的外部条件，既可以了解缺陷的目前状态，也 能了解缺陷的形成过程和发展趋势，这是其它无损检测诊断方法难以做到的。
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应用无损检测技术能够在铸造、锻造、冲压、焊接 等工序中检查该工件是否符合要求，以避免进行徒 劳无益的加工，合理的制造出产品。因此，无损检 测是一种既经济而又能使产品达到性能要求的技术。 虽然看起来无损检测没有在产品上增加任何东西， 但是它对产品质量实际上起了保证作用。 不过由于无损检测不是一种成形技术，在工业发展 初期往往容易被人们所忽视。因此，无损检测技术 的发展反映了一个国家的工业水平。它能降低产品 成本，提高产品的可靠性和增加其竞争能力。
• 批量性产品质量的评价 • 重要零部件失效分析评价和安全性预测评价
• 新产品、新工艺、新技术在产品试制和试用中的评价
无损检测评价内容和方法 无损检测技术的评价内容主要是安全性评价。其中应力、缺陷和材 料的力学性能是评价的三要素。 根据不同的失效模式，可将安全性评价分为断裂安全评价、塑性破
坏安全评价和疲劳安全评价三种。