無損檢測

2009/8/5 20:23:00

無損檢測　　NDT （Non-destructive testing），指在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。
　　

常用的無損檢測方法：

　　射線照相檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和液體滲透檢測(PT) 四種。其他無損檢測方法：渦流檢測(ET)、聲發(fā)射檢測（ET）、熱像/紅外（TIR）、泄漏試驗(yàn)（LT）、交流場測量技術(shù)（ACFMT）、漏磁檢驗(yàn)（MFL)、遠(yuǎn)場測試檢測方法（RFT)等。
　　

無損檢測的應(yīng)用特點(diǎn)

　　a.無損檢測的最大特點(diǎn)就是能在不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行檢測，所以實(shí)施無損檢測后，產(chǎn)品的檢查率可以達(dá)到100%。但是，并不是所有需要測試的項(xiàng)目和指標(biāo)都能進(jìn)行無損檢測，無損檢測技術(shù)也有自身的局限性。某些試驗(yàn)只能采用破壞性試驗(yàn)，因此，在目前無損檢測還不能代替破壞性檢測。也就是說，對一個(gè)工件、材料、機(jī)器設(shè)備的評價(jià)，必須把無損檢測的結(jié)果與破壞性試驗(yàn)的結(jié)果互相對比和配合，才能作出準(zhǔn)確的評定。
　　b.正確選用實(shí)施無損檢測的時(shí)機(jī)：在無損檢測時(shí)，必須根據(jù)無損檢測的目的，正確選擇無損檢測實(shí)施的時(shí)機(jī)。
　　c.正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法：由于各種檢測方法都具有一定的特點(diǎn)，為提高檢測結(jié)果可靠性，應(yīng)根據(jù)設(shè)備材質(zhì)、制造方法、工作介質(zhì)、使用條件和失效模式，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向，選擇合適的無損檢測方法。
　　d.綜合應(yīng)用各種無損檢測方法：任何一種無損檢測方法都不是萬能的，每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。應(yīng)盡可能多用幾種檢測方法，互相取長補(bǔ)短，以保障承壓設(shè)備安全運(yùn)行。此外在無損檢測的應(yīng)用中，還應(yīng)充分認(rèn)識到，檢測的目的不是片面追求過高要求的“高質(zhì)量”，而是應(yīng)在充分保證安全性和合適風(fēng)險(xiǎn)率的前提下，著重考慮其經(jīng)濟(jì)性。只有這樣，無損檢測在承壓設(shè)備的應(yīng)用才能達(dá)到預(yù)期目的。
　　

一、射線照相法（RT）：

　　是指用X射線或g射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測方法，該方法是最基本的，應(yīng)用最廣泛的一種非破壞性檢驗(yàn)方法。
　　1、射線照相檢驗(yàn)法的原理：射線能穿透肉眼無法穿透的物質(zhì)使膠片感光，當(dāng)X射線或r射線照射膠片時(shí)，與普通光線一樣，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛影，由于不同密度的物質(zhì)對射線的吸收系數(shù)不同，照射到膠片各處的射線能量也就會(huì)產(chǎn)生差異，便可根據(jù)暗室處理后的底片各處黑度差來判別缺陷。
　　2、射線照相法的特點(diǎn)：射線照相法的優(yōu)點(diǎn)和局限性總結(jié)如下：a.可以獲得缺陷的直觀圖像，定性準(zhǔn)確，對長度、寬度尺寸的定量也比較準(zhǔn)確；b.檢測結(jié)果有直接記錄，可長期保存；c. 對體積型缺陷（氣孔、夾渣、夾鎢、燒穿、咬邊、焊瘤、凹坑等）檢出率很高，對面積型缺陷（未焊透、未熔合、裂紋等），如果照相角度不適當(dāng)，容易漏檢。d.適宜檢驗(yàn)厚度較薄的工件而不宜較厚的工件，因?yàn)闄z驗(yàn)厚工件需要高能量的射線設(shè)備，而且隨著厚度的增加，其檢驗(yàn)靈敏度也會(huì)下降；e.適宜檢驗(yàn)對接焊縫，不適宜檢驗(yàn)角焊縫以及板材、棒材、鍛件等；f.對缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的確定比較困難；g.檢測成本高、速度慢；h.具有輻射生物效應(yīng)，能夠殺傷生物細(xì)胞，損害生物組織，危及生物器官的正常功能。
　　

二、超聲波檢測（UT）

　　1、超聲波檢測的定義：通過超聲波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進(jìn)行研究，對試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測和表征，并進(jìn)而對其特定應(yīng)用性進(jìn)行評價(jià)的技術(shù)。
　　2、超聲波工作的原理：主要是基于超聲波在試件中的傳播特性。a.聲源產(chǎn)生超聲波，采用一定的方式使超聲波進(jìn)入試件；b.超聲波在試件中傳播并與試件材料以及其中的缺陷相互作用，使其傳播方向或特征被改變；c.改變后的超聲波通過檢測設(shè)備被接收，并可對其進(jìn)行處理和分析；d.根據(jù)接收的超聲波的特征，評估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。
　　3、超聲波檢測的優(yōu)點(diǎn)：a.適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種制件的無損檢測；b.穿透能力強(qiáng)，可對較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測。如對金屬材料，可檢測厚度為1～2mm的薄壁管材和板材，也可檢測幾米長的鋼鍛件；c.缺陷定位較準(zhǔn)確；d.對面積型缺陷的檢出率較高；e.靈敏度高，可檢測試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷；f.檢測成本低、速度快，設(shè)備輕便，對人體及環(huán)境無害，現(xiàn)場使用較方便。
　　4、超聲波檢測的局限性a.對試件中的缺陷進(jìn)行精確的定性、定量仍須作深入研究；b.對具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外形的試件進(jìn)行超聲檢測有困難；c.缺陷的位置、取向和形狀對檢測結(jié)果有一定影響；d.材質(zhì)、晶粒度等對檢測有較大影響；e.以常用的手工A型脈沖反射法檢測時(shí)結(jié)果顯示不直觀，且檢測結(jié)果無直接見證記錄。
　　5、超聲檢測的適用范圍a.從檢測對象的材料來說，可用于金屬、非金屬和復(fù)合材料；b.從檢測對象的制造工藝來說，可用于鍛件、鑄件、焊接件、膠結(jié)件等；c.從檢測對象的形狀來說，可用于板材、棒材、管材等；d.從檢測對象的尺寸來說，厚度可小至1mm，也可大至幾米；e.從缺陷部位來說，既可以是表面缺陷，也可以是內(nèi)部缺陷。
　　

三、磁粉檢測（MT）

　　1. 磁粉檢測的原理：鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。
　　2. 磁粉檢測的適用性和局限性：a.磁粉探傷適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄（如可檢測出長0.1mm、寬為微米級的裂紋），目視難以看出的不連續(xù)性。b.磁粉檢測可對原材料、半成品、成品工件和在役的零部件檢測，還可對板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄鋼件及鍛鋼件進(jìn)行檢測。c.可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏松等缺陷。d.磁粉檢測不能檢測奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。
　　

四、液體滲透檢測（PT）

　　1.液體滲透檢測的基本原理：零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一段時(shí)間，滲透液可以滲透進(jìn)表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí)，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。
　　2.滲透檢測的優(yōu)點(diǎn)：a.可檢測各種材料；金屬、非金屬材料；磁性、非磁性材料；焊接、鍛造、軋制等加工方式；b.具有較高的靈敏度（可發(fā)現(xiàn)0.1μm寬缺陷）c.顯示直觀、操作方便、檢測費(fèi)用低。
　　3.滲透檢測的缺點(diǎn)及局限性：a.它只能檢出表面開口的缺陷；b.不適于檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；c.滲透檢測只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實(shí)際深度，因而很難對缺陷做出定量評價(jià)。檢出結(jié)果受操作者的影響也較大。

 

無損檢測X光機(jī)

　　用于工業(yè)部門的工業(yè)檢測X光機(jī)^[1]，通常為工業(yè)無損檢測X光機(jī)（無損耗檢測），此類便攜式X光機(jī)可以檢測各類工業(yè)元器件、電子元件、電路內(nèi)部。例如插座插頭橡膠內(nèi)部線路連接，二極管內(nèi)部焊接等的檢測。BJI-XZ、BJI-UC等工業(yè)檢測X光機(jī)是可連接電腦進(jìn)行圖像處理的X光機(jī)，此類工業(yè)檢測便攜式X光機(jī)為工廠家電維修領(lǐng)域提供了出色的解決方案。