常用無損(sun)檢測方法及其應用

前言

    在現代化企業的質(zhi)量檢(jian)驗中針對不同產(chan)品、材料、結構選(xuan)擇何(he)種無損(sun)檢(jian)測方(fang)法(fa)已成(cheng)為企業領導和工程技(ji)術人員(yuan)關(guan)注的問題(ti)。要解(jie)決好這個(ge)問題(ti)，就必(bi)須對無損(sun)檢(jian)測方(fang)法(fa)及其特征有較全面(mian)、科學的了解(jie)。下面(mian)簡要介紹這些常用方(fang)法(fa)的特征，供有關(guan)人員(yuan)參考(kao)。

    所(suo)謂(wei)無(wu)損(sun)檢測，是在(zai)不損(sun)傷材料和(he)(he)成品的(de)(de)(de)條件下研究其內(nei)部和(he)(he)表面有無(wu)缺陷的(de)(de)(de)手段，簡(jian)稱ＮＤＴ（Nondestructive Testing）。也(ye)就是說，它利用材料內(nei)部結構的(de)(de)(de)異常或缺陷的(de)(de)(de)存在(zai)所(suo)引起的(de)(de)(de)對熱、聲、光、電、磁等(deng)反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)變化，評價結構異常和(he)(he)缺陷存在(zai)及其危害程(cheng)度。

一(yi)般地(di)說，無損(sun)檢(jian)測(ce)(ce)應包括缺(que)陷檢(jian)測(ce)(ce)（探(tan)傷）和材料其它性(xing)能檢(jian)測(ce)(ce)（如力學性(xing)能、顯微組(zu)織和應力等）兩大方(fang)面(mian)。本文重點(dian)(dian)介紹缺(que)陷檢(jian)測(ce)(ce)，即(ji)探(tan)傷方(fang)法(fa)的種類和特點(dian)(dian)。

１  無損檢測方法(fa)的分類

    表１列(lie)出了常用無損檢測方(fang)法的分類，從表中也可看出各方(fang)法的主要應用范圍。

２  無(wu)損(sun)檢測(ce)的優點(dian)與缺點(dian)

２．１優點

    (1)可直接對工件進行檢測而對工件的(de)性能沒有任何損傷。

    (2)既能對(dui)(dui)工件進行的(de)檢測，也可對(dui)(dui)典型的(de)工件抽樣(yang)檢測。

                表１  常用無損(sun)檢測方(fang)法的分(fen)類

    (3)對同一工件(jian)可依次采用(yong)不同的檢測方法。

    (4)對同一工件可以重復進行(xing)同一種檢測。

    (5)可對在用工件進行檢(jian)測。

    (6)為了(le)應用于(yu)現(xian)場，設備往(wang)往(wang)是攜帶的(de)。

２．２缺點

    (1)檢驗(yan)員需(xu)要經過(guo)培訓(xun)與實踐的周(zhou)期才能對結果作出說(shuo)明(ming)。

    (2)在(zai)相(xiang)互關系未經證明的情(qing)(qing)況下(xia)，不(bu)同的檢(jian)測人(ren)員可(ke)能檢(jian)測結果所表明的情(qing)(qing)況看法不(bu)一(yi)。

    (3)性(xing)能是直接測出(chu)的而測量結果卻只是定(ding)性(xing)或相對的。

３  檢測方(fang)法簡介(jie)

３．１目視(shi)檢測（ＶＴ）

３．１．１設備

    放大鏡、彩色增強器(qi)、直尺(chi)、千分(fen)尺(chi)、光(guang)學比較儀及光(guang)源(yuan)。

３．１．２用途

    檢測表面缺陷、焊接外(wai)觀(guan)和尺(chi)寸。

３．１．３優點

    經濟(ji)、方便、設備少，檢驗員只需稍加培訓。

３．１．４局限性

    只能檢查(cha)外部即表面狀態，要(yao)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(xian)機、電源、膠片(pian)、暗袋、增感屏(ping)、膠片(pian)處(chu)理設(she)(she)備、觀片(pian)燈、輻射防(fang)護及監(jian)控(kong)設(she)(she)備。檢測(ce)焊(han)接缺(que)陷（包括裂紋、氣孔(kong)、未熔合(he)、未焊(han)透和夾渣）以(yi)及腐(fu)蝕(shi)和裝配缺(que)陷。zui易檢驗壁厚小(xiao)于10mm的(de)各種焊(han)縫。

３．２．２基本原理

    Ｘ射線穿(chuan)透物質，并能使膠(jiao)片感(gan)光，根據穿(chuan)透物質的厚度不(bu)同(tong)，在(zai)膠(jiao)片上形成影(ying)像的黑度不(bu)同(tong)來判定缺陷的性質。

３．２．３優點

    缺陷檢查(cha)直(zhi)觀，可獲(huo)得*性(xing)記錄供日后檢查(cha)。

３．２．４局限性

    Ｘ射線探傷設(she)(she)備不(bu)易(yi)攜帶。為了保(bao)證(zheng)底片質量，檢(jian)測(ce)環(huan)(huan)境要有(you)一定(ding)的(de)空間。Ｘ射線有(you)放射危險，因此要求工作(zuo)環(huan)(huan)境無非工作(zuo)人。對(dui)小徑管(guan)(guan)（外徑小于８９mm）中的(de)變徑管(guan)(guan)、厚(hou)壁管(guan)(guan)內的(de)缺(que)陷(xian)(xian)不(bu)易(yi)檢(jian)出(chu)，適于檢(jian)驗對(dui)接(jie)焊(han)縫。對(dui)體狀缺(que)陷(xian)(xian)較(jiao)(jiao)為敏感，如氣孔、夾渣(zha)、未(wei)焊(han)透，面(mian)狀缺(que)陷(xian)(xian)不(bu)易(yi)檢(jian)出(chu)，如裂(lie)紋，可能探測(ce)沿照(zhao)(zhao)射方(fang)向(xiang)的(de)缺(que)陷(xian)(xian)，與照(zhao)(zhao)射方(fang)向(xiang)傾斜(xie)的(de)缺(que)陷(xian)(xian)很難(nan)檢(jian)出(chu)。無法準確確定(ding)缺(que)陷(xian)(xian)位置。由于設(she)(she)備較(jiao)(jiao)多，工藝較(jiao)(jiao)復雜(za)，所(suo)以從檢(jian)驗前(qian)的(de)準備（裝(zhuang)片、設(she)(she)備間的(de)連接(jie)、搭架子等）到檢(jian)驗過程（每次透照(zhao)(zhao)一、兩張片）再到底片的(de)沖洗、評(ping)定(ding)需要相(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)長的(de)周期。要有(you)素質高的(de)操作(zuo)和評(ping)片人員。

３．３超聲檢測法（ＵＴ）

３．３．１設備及用(yong)途

    超(chao)聲探傷儀、探頭(tou)、耦合劑(ji)、標準(zhun)試(shi)(shi)塊、對比(bi)試(shi)(shi)塊等。檢(jian)測(ce)鑄件(jian)縮孔(kong)、氣(qi)孔(kong)、焊接裂紋、夾渣、未熔合、未焊透等缺陷及厚(hou)度測(ce)定。

３．３．２基本原理

    超聲波(bo)在不同(tong)介質(zhi)中(zhong)的(de)傳播速度(du)不同(tong)，根據顯示器上波(bo)形的(de)變化，判定缺陷的(de)性質(zhi)及(ji)位置(zhi)。

３．３．３優點

    對平面型缺陷十分敏(min)感(gan)，一經探傷便知結(jie)果，設備易于攜帶，對環境要求不(bu)高(gao)，多數超(chao)聲波探傷儀不(bu)必外接電源，穿(chuan)透(tou)力強(qiang)。

３．３．４局限性

    檢(jian)驗前根據被檢(jian)工件的規(gui)格(ge)用標(biao)準(zhun)試(shi)塊調(diao)整(zheng)儀(yi)器、充電(dian)。超聲(sheng)波儀(yi)為(wei)耦合(he)傳感器，要求(qiu)被檢(jian)表(biao)面光滑(hua)。適合(he)檢(jian)驗厚壁工件內的缺陷，面狀缺陷易被檢(jian)出，如(ru)裂紋、未熔合(he)等，體狀缺陷不易檢(jian)出，如(ru)氣孔、夾渣等。難(nan)于探出細小裂紋。奧(ao)氏體不銹鋼焊縫內的缺陷不易檢(jian)出。為(wei)解釋信號，要求(qiu)檢(jian)驗人員(yuan)素質高(gao)。

３．４磁粉檢(jian)驗(yan)法（ＭＴ）

３．４．１設備及用途

    磁頭(tou)、軛鐵、線(xian)圈、電(dian)源及磁粉。某些(xie)應用(yong)中要有(you)設備和紫外源。檢測工件表(biao)面(mian)(mian)或近表(biao)面(mian)(mian)的裂紋、折(zhe)疊夾層、夾渣及冷隔等。

３．４．２基本原理

    利(li)用缺陷(xian)處漏磁(ci)場(chang)與磁(ci)粉相互(hu)作用，檢驗(yan)鐵磁(ci)性(xing)材料表(biao)(biao)面(mian)及近表(biao)(biao)面(mian)缺陷(xian)。當工(gong)件(jian)被(bei)磁(ci)化時，若在(zai)工(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)或近表(biao)(biao)面(mian)存在(zai)裂紋、冷隔等缺陷(xian)，便會(hui)在(zai)該處形成一漏磁(ci)場(chang)。此漏磁(ci)場(chang)將吸(xi)引、聚集探(tan)傷過(guo)程中施加(jia)的

磁(ci)粉，而形成缺陷顯示。

３．４．３優點

    經濟、簡(jian)便、易詮釋、設(she)備較(jiao)輕便。

３．４．４局限性

    限于鐵磁(ci)材料，探(tan)傷前后必(bi)須(xu)清潔(jie)工件(jian)，要(yao)求被檢工件(jian)表面無油污等粘附磁(ci)粉的物質。磁(ci)粉涂覆層太厚會引起假顯示。某(mou)些應用中，還(huan)要(yao)求探(tan)傷之后給工件(jian)退磁(ci)。接觸(chu)不(bu)好易產生電火花。

３．５滲透檢驗法(fa)（ＰＴ）

３．５．１材(cai)料設備及用途

    熒光(guang)或著(zhu)色(se)滲透液、顯象液、清(qing)洗劑（溶劑、乳(ru)化劑）及(ji)清(qing)潔(jie)裝(zhuang)置。如(ru)果用熒光(guang)著(zhu)色(se)，則需紫(zi)外光(guang)源。檢測表面不連續性(xing)，如(ru)裂紋、氣孔及(ji)縫隙等。

３．５．２基本原理

    基(ji)于毛(mao)細(xi)管的(de)作(zuo)用，工件表(biao)面涂上滲透(tou)液后，經(jing)(jing)過一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)的(de)滲透(tou)滲透(tou)液可以滲進表(biao)面開(kai)口缺(que)(que)陷(xian)中(zhong)；經(jing)(jing)去除(chu)表(biao)面多余的(de)滲透(tou)液和干燥后，再在工件表(biao)面涂上顯象劑，顯象劑將吸引缺(que)(que)陷(xian)中(zhong)的(de)滲透(tou)液，即滲透(tou)液回(hui)到顯象劑中(zhong)，缺(que)(que)陷(xian)處之滲透(tou)液痕跡被顯示。

３．５．３優點

    對(dui)所有材(cai)料都適用，設備(bei)輕便(bian)，投資相對(dui)較少(shao)。探傷簡(jian)便(bian)結果易解釋。除光源(yuan)需電源(yuan)外，其它設備(bei)都不需電源(yuan)可(ke)直觀顯示缺陷。

３．５．４局限性

    由(you)于(yu)(yu)涂料、污垢及涂覆金屬等(deng)表(biao)(biao)面(mian)層會掩(yan)蓋缺陷，孔隙表(biao)(biao)面(mian)的(de)漏洞也(ye)能引起假顯示，表(biao)(biao)面(mian)有(you)油(you)(you)的(de)工件不易(yi)(yi)檢出(chu)缺陷，裝油(you)(you)的(de)容(rong)器或管路出(chu)現裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)也(ye)不易(yi)(yi)檢出(chu)，由(you)于(yu)(yu)出(chu)現裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)，油(you)(you)就充(chong)滿(man)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)，滲(shen)透劑不易(yi)(yi)滲(shen)入裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)，如我(wo)廠ＥＨ油(you)(you)管路出(chu)現過肉(rou)眼看到有(you)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)，但是用滲(shen)透檢測卻(que)沒發(fa)

現裂紋。

３．６渦(wo)流檢測法(fa)（ＥＴ）

３．６．１設備及(ji)用途

    渦流探傷儀(yi)和標準(zhun)試塊(kuai)。檢(jian)測表面的(de)不連(lian)續性（如裂紋、氣孔、未熔合等）和某些亞表面夾渣(zha)。

３．６．２基本原理

    根據試件(jian)缺陷引(yin)起檢測線圈阻抗或電壓幅值和相位變(bian)化來判定試件(jian)表(biao)面及(ji)近(jin)表(biao)面的缺陷情況(kuang)。

                   表(biao)２  Ｘ射線檢(jian)測法(fa)和超聲檢(jian)測法(fa)比較

表３ 磁(ci)粉檢測法(fa)與滲透檢測法(fa)的比較

３．６．３優點

    較(jiao)經濟、簡便，可自動探傷對(dui)準工件，不需耦(ou)合，探頭不必接觸(chu)試件。

３．６．４局限性

    于(yu)導體材料，穿透淺，因靈敏度隨試(shi)件幾何(he)形狀而異，所以有些顯示被掩蓋了。要有參考標(biao)準。