无损检测概论(第(1)
《无损检测概论》课件
无损检测的工作原理和方法
无损检测的工作原理基于材料对不同类型能量的反射、散射、透射和吸收的 特性。常用的无损检测方法包括：发射、接收和分析能量信号。
常用无损检测技术介绍
超声波检测
通过发送超声波脉冲来探测 物体内部的缺陷，并根据接 收到的反射信号推断缺陷的 位置和性质。
磁粉检测
利用磁场和铁粉颗粒的磁性 相互作用，检测材料中的缺 陷和裂纹。
从高层次来看，无损检测是一种用于识别、评估和监测材料、结构和系统中 缺陷和性能问题的技术。它可以在不破坏原材料或构件的情况下，提供准确 的结果。
无损检测的分类及应用领域
• 无损检测根据检测方法的不同可以分为：视觉检测、渗透检测、超声波检测、磁性颗粒检测等。 • 无损检测在多个领域中都有广泛应用，包括：航空航天、汽车制造、核能行业等。
渗透检测
通过涂覆可渗透液体的表面， 然后观察渗透液是否被材料 中的缺陷吸收，来检测缺陷 的存在。来自无损检测的优势和局限性
1 优势
无损检测无需破坏材料，能够快速、准确地检测缺陷，提高生产效率和安全性。
2 局限性
无损检测技术对操作符要求高，并且在某些情况下可能无法探测到微小的或深埋的缺陷。
无损检测在工业中的应用案例
航空航天
无损检测在航空航天行业中广泛 应用，用于检测飞机结构、发动 机零件等的缺陷和疲劳损伤。
汽车制造
无损检测可用于检测汽车零部件 的质量和完整性，确保汽车在生 产过程中没有任何缺陷。
核能行业
无损检测可以帮助检测核能设施 内部的缺陷，确保其安全性和性 能。
总结及未来发展趋势
无损检测是一个重要的技术领域，为许多行业提供了关键的质量控制和安全 保障。随着科学技术的不断发展，无损检测技术将进一步提高准确性、效率 和实用性。
无损检测概论
射线检测 （Radiography Testing ）简称RT
超声波检测（Ultrasonic Testing）简称UT 磁粉检测（Magnetic Testing）简称MT
渗透检测（Penetrant Testing）简称）简称PT
四、无损检测方法的选择
1．经济方面的考虑
首先要考虑的是进行必要的资本投入，并应详细评估 资金的回收情况。对于一个好的企业，在检测方法和 可靠性方面的投资，会收到相当的经济效益。
一般：
射线检测对体积型缺陷比较敏感；
超声波检测对面缺陷比较敏感； 磁粉检测只能用于铁磁性材料的检测； 渗透检测则用于表面开口缺陷的检测； 涡流检测对开口或近表面缺陷、磁性和非磁性的 导电材料都具有很好的适用性。
因此，无损检测技术广泛应于各种设备、压力容器、机械零部 件等的检测诊断，受到工业界的普遍重视。
二、无损检测技术的发展阶段
（一）无损检测技术发展的三个阶段
无损检查( Nondestructive Inspection, NDI)、 无损检测(Nondestructive Testing，NDT)、
2. 在役检测 使用无损检测技术对装臵在运行过程中进行监测，或者在检修 期进行检测，能及时发现影响其安全运行的隐患，防止事故。 这对于大型设备，如核反应堆、桥梁建筑、铁路车辆、压力容 器、输送管道、飞机、火箭等，具有重要的意义。 在役检测不仅可以及时发现隐患，更重要的是可以根据所发 现的早期缺陷及其发展程度（如疲劳裂纹的萌生与发展），在 确定其方位、形状、尺寸和性质等的基础上，对装臵能否继续 使用及其安全运行寿命进行评价。
（三）无损检测技术的特点
1．无损检测不会对构件造成任何损伤 无损检测是在不破坏构件的前提下，利用材料物理性质的变 化来判断构件内部和表面是否存在缺陷，不会对材料、工件和 设备造成任何损伤。
无损检测基础
５．再热裂纹
名称
特征
产生机理
防止措施
冷裂纹
a.成生于较低温度，且产生于焊后一段时间以后，故又称为延迟裂纹。 b.主要产生于热影响区，也有发生在焊缝区的。 c.冷裂纹可能是沿晶开裂，穿晶开裂或两者混合出现。 d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。
1.坡口尺寸不合理； 2.坡口有污物； 3.多层焊时，层间清渣不彻底； 4.焊接线能量小； 5.焊缝散热太快，液态金属凝固过快； 6.焊条药皮，焊剂化学成分不合理，熔点过高，冶金反应不完全，脱渣性不好； 7.钨极惰性气体保护焊时，电源极性不当，电流密度大，钨极熔化脱落于熔池中。 8.手工焊时，焊条摆动不良，不利于熔渣上浮。
a.合金元素合杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加，会扩大敏感温度区。使结晶裂纹的产生机会增多。 b.冷去速度的影响 冷却速度增大，一是使结晶偏析加重，二是使结晶温度区间增大，两者都会增加结晶裂纹的出现机会。 c.结晶应力与拘束力的影响 在脆性温度区内，金属的强度极低，焊接应力又使这部分金属受拉，当拉应力达到一定程度时，就会出现结晶裂纹。
a.再热裂纹的产生机理有多种解释，其中楔型开裂理论的解释如下：近缝区金属在高温热循环作用下，强化相碳化物（如碳化钛、碳化钒、碳化铌、碳化铬等）沉积在晶内的位错上，使晶内强化迁都大大高于晶界强化，尤其是当强化相弥散分别在晶粒内时，会阻碍晶粒内部的局部调整，又会阻碍晶粒的整体变形，这样由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担，于是，晶界区金属会产生滑移，且在三晶粒交界处产生应力集中，就会产生裂纹，即所谓的楔型开裂。图2-30是楔型开裂的示意图。
第一章 无损检测概论 第三节 渗透检测
第三节渗透检测一、概述由于毛细管作用，涂覆在洁净、干燥零件表面上的荧光(或着色)渗透液会渗入到表面开口缺陷中；去除零件表面的多余渗透液，并施加薄层显像剂后，缺陷中的渗透液回渗到零件表面，并被显像剂吸附，形成放大的缺陷显示；在黑光(或白光)下观察显示，可确定零件缺陷的分布、形状、尺寸和性质等。
渗透检测的基本步骤包括：预处理、渗透、去除、干燥、显像、检验和后处理共七个步骤。
渗透检测主要用于检测各种非多孔性固体材料制件的表面开口缺陷，适用于原材料、在制零件、成品零件和在用零件的表面质量检验。
渗透检测的主要功能是检测零件的表面质量。
渗透检测的优点是：缺陷显示直观；检测灵敏度高；可检测的材料与缺陷范围广；一次操作可检测多个零件，可检测多方位的缺陷；操作简单等。
渗透检测的缺点是：只能检测零件的表面开口缺陷；一般只能检测非多孔性材料；对零件和环境有污染等。
渗透检测与磁粉、涡流检测的比较渗透探伤的分类1. 方法分类的依据：渗透液种类、清洗方式、显象方式、灵敏度2. 分类①根据渗透液种类（染料）和清洗方法的分类：水洗型荧光法（FA）水洗型着色法（V A）后乳化型荧光法（FB）后乳化型着色法（VB）溶剂清洗型荧光法（FC）溶剂清洗型着色法（VC) F：荧光法V：着色法A：水洗型B：后乳化型C：溶剂清洗型②根据显像剂类型的方类：干式显像法：（用于荧光法） D水基湿显像法：水溶液显像：A;水悬浮液显像：W非水基湿显像法：（溶剂悬浮、速干式）S特殊显象法： E自显象法：N③根据渗透探伤灵敏度的分类：很低级、低级、中级、高级、超高级各种方法的优缺点（一）各种方法的优缺点（二）二、物理基础（一）毛细管作用如图1－6所示，将细管插入液体中时，由于表面张力和附着力的作用，管内的液体可能呈凹面而上升(当液体润湿管子时)，也可能呈凸面而下降(当液体不润湿管子时)，这种现象称为毛细管现象，或称毛细管作用。
图1－6 毛细管作用润湿液体在毛细管中上升的高度，可用下列公式计算：2cos h r g σθρ=式中 h ——液体在毛细管中上升的高度，单位是m ；σ——液体的表面张力系数，单位是N /m ；θ——液体对固体表面的接触角，单位是°；r ——毛细管的内半径，单位是m ；ρ——液体的密度，单位是kg ／m ；g ——重力加速度，单位是m ／s 。
无损检测综合知识
无损检测综合知识屠耀元上海斯耐特无损检测技术培训中心2003.2-2005.71.1 无损检测概论1.1.1 无损检测通用方法及技术一、无损检测的定义：不破坏材料的外形和性能的情况下，检测该材料的内部结构（组织与不连续）和性能，该技术称为无损检测。
英文全称：Non Destructive Testing (NDT)二、常用无损检测方法（1）射线检测：Radiographic Testing (RT)●射线的种类与本质：χ射线、γ射线和中子射线。
χ射线和γ射线与无线电波、红外线、可见光、紫外线一样，都是电磁波；而中子射线是粒子。
●X射线的产生：X射线管、X射线机●γ射线的产生：γ射线是放射性原子核在衰变时放射出来的电磁波。
γ射线机射线检测：原理、方法与应用●利用射线透过物体时产生的吸收和散射现象，检测材料中因缺陷存在而引起射线强度改变的程度来探测缺陷的方法称为射线检测技术，可分为：⑴射线照相法；⑵荧光屏法；⑶工业电视法●检测对象类型：金属；非金属。
焊缝；铸件。
●检测缺陷类型：裂纹；气孔；未焊透；未融合；夹渣；疏松；冷隔等。
#●射线检测与超声检测比较：⑴射线检测优点是缺陷显示直观；定量、定位准确；可以定性；检测结果可以长期保留。
缺点是检测周期长；成本高；大厚度工件检测比较困难。
⑵超声检测优点是检测周期短；成本低；大厚度工件检测方便；缺点是不能显示缺陷形状；不能精确定量，不能定性。
（2）超声检测：Ultrasonic Testing (UT)●超声波的本质：机械波，它是由于机械振动在弹性介质中引起的波动过程，例如水波、声波、超声波等●超声波的类型：纵波和横波表面波（瑞利波）、板波●超声波的性质：（1）声速：与材料性质有关、与波的种类有关（2）波的叠加、干涉及驻波（3）反射、折射和波型转换●超声波的产生：仪器、探头●超声波与工件的接触：耦合剂●超声波在工件内的传播与反射、波的接收●超声波检测原理：探头发射的超声波通过耦合剂在工件中传播，遇到缺陷时反射回来被探头接收。
无损检测技术概论
Hale Waihona Puke b) 声学方法：——超声检测； ——声发射检测 ； ——电磁声检测
添加标题
B超
添加标题
电磁方法：
表面方法：
——涡流检测 ； ——漏磁检测
——磁粉检测 ； ——渗透检测 ； ——目视检测
——泄漏检测 。
泄漏方法：
01
——红外热成像检测
红外方法：
02
无损检测NDT (Nondestructive Test)
X射线探伤机
用途：X射线探伤机适用于国防、造船、石油、化工、机械、航空航天和建筑等工业部门检查船体、管道、高压容器、锅炉、飞机、车辆和桥梁等材料、零部件加工焊接质量，内部缺陷以及各种轻金属、橡胶、陶瓷等加工的质量。
X射线探伤机
特点： X射线发生器体积小，阴极接地，风扇强迫冷却； 重量轻，携带方便，操作简单； 自动训练X射线发生器，查询曝光参数； 延时启动高压，保证操作者安全； 严格控制生产工艺，造型美观，结构合理。
射线探伤
射线探伤
P60
利用 X射线或γ射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同﹐检测被检物中缺陷的一种无损检测方法。 部分的厚度或密度因缺陷的存在而有所不同。当X射线或γ射线在穿透被检物时﹐射线被吸收的程度也将不同。若射线的原始强度为I 0﹐通过线吸收係数为μ 的材料至距离d后﹐强度因被吸收而衰减为I ﹐其关系为 d为物体的厚度，μ 称为材料对射线的吸收系数。如果物体的组织不均匀，或者内部有孔洞或夹杂，则物体各部分的吸收系数并不相同，因此检测到的各处的射线强度亦不相同。
当能量小于1.022 MeV 时，不产生这一效应，能量越大这一效应也越大。这一效应造成对入射线强度的减弱。所以用作探伤时，过分增加射线能量有时反而会减小穿透深度。因此一般经验是最大入射能量在30 MeV 以下。 总的吸收系数
RT2级基础知识第6章-无损检测概论
无损检测概论
3．无损检测的应用特点
（4）综合应用各种无损检测方法 在无损检测应用中，必须认识到任何一种无损检测方
法都不是万能的，都有各自的优缺点，因此，在无损检测 应用中，如果可能，不要只采用一种无损检测方法，而应 尽可能多的同时采用几种方法，以便保证各种方法互补， 保证产品的质量。
无损检测概论
无损检测概论
无损检测技术的发展过程出现过三个名称，即：无损探 伤，无损检测，无损评价。无损探伤是早期的阶段的名称 ，其含义是探测和发现缺陷。无损检测是目前的名称，其 含义不仅仅是探测缺陷，还包括探测工件的其它信息，例 如结构，性质，状态等。无损评价是我们即将进入或正在 进入的新的发展阶段，它在无损检测基础上还要求获得更 全面，更准确的内容。
无损检测概论
二 承压类特种设备制造过程中无损检测方法的选择 3，其他检验 ① 工卡具焊疤MT（PT）。 ② 复合材料复合层检测，爆炸复合层UT。 ③ 复合材料复合层检测，堆焊复合层，堆焊前MT（PT） ④ 复合材料复合层检测，堆焊复合层，堆焊后UT（PT） ⑤ 水压试验后UT MT（PT）。
无损检测概论
3．无损检测的应用特点
（3）选用最恰当的无损检测方法 每种检测方法本身都有局限性（NB/T47013.1)，不可能
适宜所有的工件和所有的缺陷。为了提高检测结果的可靠 性，必须在检测前，根据被检物体的材料，结构，形状， 尺寸可能产生的缺陷种类，在什么部位，什么方向等种种 情况进行分析，然后根据无损检测方法各自的特点选择最 适合的检测方法。只有这样，无损检测方法的选择和应用 才会正确和合理。
无损检测概论
无损检测概论
1，无损检测的定义和分类
探伤培训资料
第一章无损检测概论1.1无损检测的定义与分类所谓无损检测，从字面上理解就是指在不损坏试件的前提下，对试件进行检查和测试的方法。
射线检测（RT）、超声波检测（UT)、磁粉检测（MT)和渗透检测（PT）是开发较早，应用较广泛的探测缺陷的方法，被称为四大常规检测方法。
其中RT 和UT主要用于探测试件内部缺陷，MT和PT主要用于探测试件表面缺陷。
1.2无损检测的目的应用无损检测技术，通常是为了达到以下目的：1.保证产品质量应用无损检测技术，可以探测到肉眼无法看到的试件内部和表面的缺陷。
应用无损检测技术的另一个优点是可以进行百分百检验。
采用破坏性检测，在检测完的同时也破坏了试件，因此破坏性检测只能进行抽样检验。
许多重要的材料，结构或产品，必须保证万无一失，只有采用无损检测手段，才能为质量提供有效保证。
2.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设备或零部件，在经过一段时间使用后也可能发生破坏事故。
为了保障使用安全，对有特殊要求的在用设备，必须定期进行检验，及时发现缺陷，避免事故发生，无损检测就是在用设备定期检验的主要内容和发现缺陷的最有效手段。
3.改进制造工艺在产品生产过程中，为了了解制造工艺是否适宜，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艺，最终确定理想的制造工艺。
4.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查费用，从而使制造成本增加。
如果在制造过程中的适当环节正确地进行无损检测，就是防止以后工序的浪费，减少返工，降低废品率，从而降低制造成本。
如对铸造件进行机械加工，有时不允许机加后表面出现气孔、裂纹等缺陷，选择在机加工前对要进行加工部位实施无损检测，对发现缺陷的部位就不再加工，从而降低废品率，节省加工工时。
1.3无损检测的应用特点1.无损检测要与破坏性检测相结合无损检测最大的特点就是能在不损伤材料、工件和结构的前提下进行检测，但不是所有需要检测的项目和指标都能进行无损检测，无损检测技术本身还有局限性。
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Hale Waihona Puke 212）正确选用无损检测的时机
▪ 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测 的时机,从而顺利地完成检测预定目的,正确评 价产品质量。
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3）正确选用合理的无损检测方法
▪ 每种无损检测方法均具有局限性，不能适用 于所有工件和缺陷。为了提高检测结果的可 靠性，必须根据被检件的特点（材料、结构、 形状、尺寸，预计可能产生的缺陷种类、形 状、所处部位、取向……）选择适宜的检测 方法。
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特种设备行业制造质量检验和 在用检验中常用的无损检测方法
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▪ 四大常规无损探伤方法：
▪ 射线检测 （Radiography Testing）简称RT
▪ 超声波检测（Ultrasonic Testing）简称UT (频率大于20000赫兹的声波)
▪ 磁粉检测（Magnetig Testing）简称MT
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▪ 无损检测技术的产生和发展：借助于现代科学技术 产生和发展。
▪ 射线照相法（RT）——X射线的发现（1895年伦琴 射线）
▪ 超声波检测（UT）——二次大战中迅速发展的声纳 技术和雷达技术的基础上开发
▪ 磁粉检测（MT）——电磁学基础
▪ 渗透检测（PT）——物理化学的进展
▪ 涡流检测（ET）——电磁学（电磁感应）
▪ 渗透检测（Penetrant Testing）简称PT
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▪ 其它几种常用无损探伤方法
▪ 涡流检测（Eddy current Testing ）简称ET
▪ 声发射检测（Acoustic Emission）简称AE
▪ 目视检测（Visual and Optical Testing） 简称 VT
▪ 泄漏检测（Leak Testing）简称LT
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▪ 其它无损检测技术
▪ 随着现代科学技术的发展，激光、红外、微 波、液晶等技术都被应用于无损检测领域， 而传统的常规无损检测技术也因为现代科技 的发展，大大丰富了应用方法，如射线照相 就可细分为X射线、γ射线、中子射线、高能 X射线、射线实时照相、层析照相……等多种 方法。
▪ 无损检测：（Non- distructive Testing） 简称NDT
▪ 当前名称
▪ 不仅要探测发现缺陷，还包括探测试件的其 它信息，如结构、状态、性质
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▪ 无损评价：（Non- distructiv Evaluation） 简称NDE
▪ 新的发展阶段的名称
▪ 不仅要求发现缺陷，探测试件的结构、状态、 性质，还要求获取更全面、准确和综合的信 息，辅以成象技术、自动化技术、计算机数 据分析和处理技术等，与材料力学、断裂力 学等学科综合应用，以期对试件和产品的质 量和性能作出全面、准确的评价。
▪ 除应用无损检测方法获得产品信息外，还应充分 利用其它有关产品的材料、焊接、加工工艺及产 品结构等多方面的信息，综合判断。
▪ 这点对于大型和重要工件的无损检验尤为重要
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4．缺陷的种类和产生原因
▪ 如前节所述，了解材料和焊缝中的缺陷种类 和产生原因，有助于正确选择无损检测方法， 制定合理的检测方案，从而取得正确的检测 结果。
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▪ 由于无损检测技术及其方法种类繁多，因此 有必要对其进行分类。美国国家咨询委员会 无损检测评价委员会的分类系统，它将无损 检测技术划分为6大类，是其中的一种分类方 法。可以从总体上了解各类方法的检测对象、 适用范围、局限性等。
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2．无损检测的目的
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1）保证产品质量
▪ …………
▪ 现代电子技术和计算机技术的发展和其它学科介入 无损检测领域，使无损检测技术如虎添翼，得到质 的飞跃。
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无损检测技术发展 过程的三个阶段
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▪ 无损探伤：（Non-distructive Inspection） 简称NDI
▪ 早期名称
▪ 探测和发现缺陷
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▪ 所谓适宜 ，即不是片面的追求最高的检测灵 敏度，而是在保证充分安全性的同时兼顾产 品的经济性，这样选择的检测方法才是正确、 合理的。
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4）综合应用各种无损检测方法
▪ 每种无损检测方法均有其自身的优缺点，不能适 用于所有工件和缺陷。因此，在对某试件确定无 损检测方案时，只要可能，应尽量采用多种无损 检测方法，以保证方法间的互补，从而取得更多 的产品和缺陷信息
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4）降低生产成本
▪ 在产品制造过程中的适当环节正确地进行无 损检测，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。
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3．无损检测的应用特点
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1）要与破坏性检测相结合
▪ 由于无损检测具有的局限性，不是所有的需 要测试的项目和性能都能进行无损检测，这 种局限性可能来自方法本身，也可能来自被 测试对象的形状、位置等客观条件的不允许， 所以某些试验只能采用破坏性检验。
▪ 借助仪器和器材，可以发现目视检查无法发 现的内外部宏观缺陷。
▪ 无损检测不需破坏试件就能完成检测过程， 可以对产品进行100%检验和逐件检验，为产 品质量提供有效保证。
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2）保障使用安全
▪ 可以对在用设备和部件进行定期检验，保障 使用安全。
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3）改进制造工艺
▪ 在产品工艺试验中，对工艺试样进行无损检 验，并根据检测结果改进制造工艺，确定理 想的制造工艺。
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缺陷的分类：按来源、类型和位置分类
生产工艺缺陷
正常工艺下的缺陷 加工工艺不当出现的缺陷
服役过程中的缺陷：疲劳、应力、腐蚀、蠕变、操作不当等
几何形状
面积型缺陷 体积型缺陷
表面缺陷、内部缺陷
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1)．钢焊缝中常见宏观缺陷及其产生原因（外观缺 陷略）
✓焊接裂纹： 热（高温）裂纹，在固相线附近的高温 区形成的裂纹称热裂纹。热裂纹主要发生在晶界处。 由于裂纹形成的温度较高，在与空气接触的开口部位 表面有强烈的氧化特征，呈蓝色或天蓝色，这是区别 于冷裂纹的重要特征。冷（低温）裂纹，焊接接头冷 却到Ms（马氏体相变温度）温度以下时形成的裂纹。 其特点是表面光亮，无氧化特征。再热裂纹，工件焊 接后，若再次被加热（如消除应力热处理、多层焊或 使用过程中被加热）到一定的温度而产生的裂纹称为 再热裂纹。
第一章 无损检测概论
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1
1．无损检测的定义和分类
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2
▪ 定义：
▪ 通俗的定义：无损检测指在不损坏试件的前 提下，对试件进行检查和测试的方法。
▪ 亦称非破坏性检验。
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3
▪ 现代无损检测的定义：在不破坏试件的前提 下，以物理或化学方法为手段，借助现代的 技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、 性质、状态进行检查和测试的方法。