无损检测经典

1、课前习题射线无损检测1. X射线又称伦琴射线，是射线检测领域中应用最广泛的一种射线，波长范围约为( 0.00061 00 nm ), 在X射线检测中常用波长范围为( 0.0010.1 nm) 。它具有(光) 的特性。 它能使一些结晶物体 (发生荧光) ,气体 (电离)和胶片(感光) .2. 实际焦点与有效焦点：实际焦点：X射线管焦点是决定X射线管光学特性好坏的重要标志，焦点大小直接影响探伤灵敏度。由于多数X射线管的阴极形状是线焦点，在阳极靶面上呈长方形，X射线从这个长方形射线源发出，这就是实际焦点。有效焦点：当靶面与X射线管轴线的垂直线之间倾斜20度时，其有效焦点面积约为实际焦点面积的三分之一

2、。3. 连续X射线的产生：轫致辐射（刹车辐射）4. 放射性活度与比活度及其单位：在单位时间内衰变的原子核数量，称为放射性活度，单位为贝克或居里。单位质量放射性物质的活度称为比活度，单位为Bq/g或Ci/g。5. 短波限定义及其与管电压关系式：由电子一次碰撞就耗尽能量所产生的X射线。它只与管电压有关，不受其它因素的影响。与管电压关系为：6. 与连续X射线的相关因素：管电流、管电压、靶材料的原子序数。管电流越大,单位时间撞击靶的电子数越多;管电压越高, 每个电子获得的能量增大,短波成分射线增加,且碰撞发生的能量转换过程增加;管电压愈高，连续 X射线强度愈大；其最短波长min愈向短波方向移动。靶材料

3、的原子序数越高,核库仑场越强，韧致辐射作用越强。7. K系标识X射线产生机理 K层电子被击出时，原子由基态升到K激发态，高能级电子向K层空位填充时产生K系辐射。L层电子填充空位时，产生K辐射；M层电子填充空位时产生K辐射。8. X射线管的效率 ：9. 电子对效应及其产生条件 一个具有足够能量的光子释放出它的全部动能而形成具有同样能量的一个电子和一个正电子，称为电子对的产生。 每个电子最小能量为0.51 MeV，故光子能量必须大于等于1.02 MeV。10. 射线衰减的相关因素，一般来讲: 射线的波长愈长，衰减（愈大）；物质的密度及原子序数愈大， 衰减（也愈大）；它们之间的关系并不是简单的直线关

4、系， 而是成（指数关系）的衰减，其表达式为（ ）。 11. 射线的质量吸收系数和散射系数表示：12. 若被测试件厚度为d，吸收系数为，内有一厚度为x、吸收系数为的某缺陷， 则X射线通过后，强度衰减为 ：13. 黑度及其表达式：黑度是指X射线射至底片上的光通量与透过的光通量的比值的常用对数D: D=lg(I0/I) 14. 槽式透度计的相对灵敏度及其放置方式：放置方式：被透照工件表面靠近射线一侧；浅槽朝外，远离射线中心； 槽垂直于被检部位； 被检区长度1/4部位处。15. 增感系数:16. 金属增感屏: 金属增感屏在受射线照射时产生射线和二次标识X射线，对胶片起感光作用。其增感较小，一般只有27

5、倍。17. 射线的硬度: 射线硬度是指射线的穿透力，由射线的波长（X射线管电压）决定。管电压高波长短硬度大穿透力强对某物质吸收系数小。18. 影像的对比度（反差）：是指射线照片上两个相邻区域的黑度差：D=D2-D119. 几何不清晰度Ug：由于射线源有一定尺寸， 从而产生几何不清晰度Ug：20. 曝光距离与射线强度的关系：X射线从窗口呈直线锥体辐射，在空间分布强度与该点到焦点距离的平方成反比，即21.CT系统的基本组成 ：射线源系统、探测器系统、数据采集系统、机械扫描运动系统、控制系统、计算机系统及图像拷贝输出设备等基本部分组成。22. CT有哪些扫描检测模式：(1)平行束扫描检测模式（2）窄

6、角扇形束扫描检测模式（3）广角扇形束扫描检测模式。23. 平行束扫描检测特点：按（等距步进量）及（等单位检测时间），在每个检测方位上，“射线源探测器”组合与被测体间，相对平行移动(N-1)次，逐步形成由N束射线构成的平行射线束，相应逐步遍及并穿过所测断层，取得N个检测数据； 按（设定角步进量），“射线源探测器”组合与被测体间，以被测体的某一固定回转轴线为中心，在检测断层平面内相对转动一个步进量角度，在恢复到起始位置条件下，重复同步等距平移的过程，完成第二个方位上对断层的检测，又获得N个检测数据，按此重复进行。24. 反投影：把射线路径对应于图像上的所有像素点赋以相同的投影值。25. CT成像与

7、一般辐射成像最大不同之处在于：用射线束扫描检测一个断层，该断层从被测体孤立出来；将不同方向穿过被测断层的射线强度作为重建算法运算的数据；通过数学运算获取断层图像。26. 后准直器作用：一是：限制进入探测器的射束截面尺寸；二是：与前准直器配合进一步屏蔽散射射线。其有效孔径可确定断层的层厚，并直接影响断层图像的空间分辨率。ppt问题1. x射线与r射线有什么不同？A: 射线是射线检测中最常用的两种射线之一，是放射性物质内部原子核衰变自发产生的，如钴、铀、镭等。射线是一种波长比X射线更短的射线，波长范围约为0.00030.1 nm. 频率范围约为3×10121×1015MHz。由

8、于射线的波长比X射线更短，所以具有更大的穿透力; 无损检测中射线常被用来对厚度较大和大型整体工件进行射线照相. X射线通常是将高速运动的电子作用到金属靶(一般是重金属)上产生的。磁粉探伤检测1、解释：居里点：在高温情况下，磁体中分子热运动会破坏磁畴的有规则排列，使磁体的磁性削弱。超过某一温度后，磁体的磁性也就全部消失而呈现顺磁性，实现了材料的退磁。铁磁性材料在此温度以上不能再被外加磁场磁化，并将失去原有的磁性的临界温度称为居里点或居里温度。2、磁粉探伤适用于检测(铁磁性)材料( 表面)和(近表面)尺寸很小、间隙极窄（如可检长0.1mm、宽为微米级的裂纹），目视难以看出的不连续性。3、提升力（l

9、ifting force）：是指通电电磁轭在(最大极距)，其（ 磁感应强度峰值）时，对铁磁性材料工件探伤的(磁轭吸引力F)。单位：牛顿（N）4、磁化按方向分为：纵向磁化、周向磁化和复合磁化。5、周向磁化：电流从导体或试件一端流向另一端时，在导体或试件内部及周围产生的环形磁场。6、磁粉检测方法选择的一般原则：连续法和剩磁法都可以检测时，优先选择（连续法）；对于湿法和干法，优先选择（湿法）。采用连续法时，被检工件的磁化、施加磁粉的工艺以及观察磁痕显示都应在磁化通电时间内完成，通电时间为（1s3s），停施磁悬液至少（1s）后方可停止磁化。为保证磁化效果应至少反复磁化（两）次。7、剩磁法主要用在矫顽力

10、在（1kA/m）以上，并能保持足够的（剩磁场）的被检工件，剩磁在( 0.8)T以上的被检工件。采用剩磁法时，磁粉应在通电结束后再施加，一般通电时间为(0.25s1s)。高压螺栓螺纹根部检测必须用（剩磁法）。8、交流电： 在要求检测如 （表面开口裂纹）时，零件的磁化往往采用交流电。利用交流电的（集肤效应），把磁场限制在零件的表面或近表面。9、标准试片用于：（连续磁化法）,不能用于（剩磁法）。灵敏度试片放置：（看到光面），即带槽面与工件表面相对。固定试片时用透明胶带(厚度应在100µm以下)，胶带不能（盖到人工缺陷）。灵敏度试片A1-15/100的意义：A型试片厚度为100µm

11、，人工槽深度为15µm，为中灵敏度。10、磁粉应具有的性能：（1）高磁导率、低矫顽力和低剩磁 （2）粒度：应不小于0.07mm。（3）密度：干法为8g/cm3,湿法为4.5g/cm3。（4）形状：足够的球状颗粒与一定的条状颗粒。（5）对比性：颜色应与被检工件表面颜色有较高的对比度。11、在使用触头法时应注意以下几点：1.必须保持触头与工件的（良好接触），减少接触点的（发热）和防止（产生电火花和局部过热）。故推荐采用钢、铝或铜网的触头或衬垫，而不用实心铜作触头。2.触头应首先（牢固的压在被检工件表面），然后通电，这样就在工件上沿触头电极的周围和在两触头之间建立周向磁场，足以进行局部磁粉

12、检测。3.触头间距：触头间距一般不应超过（200mm）。为了提高灵敏度或受检验区域几何尺寸的限制时，可使用较短的间距，但不应小于（76mm ）。因为此时磁粉能在电极周围形成条状物。12、磁粉检测设备按重量和可移动性分：（固定式） （移动式） （便携式）。 按设备的组合方式分： （一体式）和（分立式） ； 13、固定式探伤机组成:（磁化电源）、磁化线圈、工件卡持装置、指示装置、喷洒装置、照明装置、（退磁装置） 、剩磁法时交流探伤机应配备断电相位控制器。（磁化电源） ：是探伤机的核心，其作用是提供磁化电流（包括交流电和直流电），使工件磁化。14、便携式磁粉探伤机与固定式相比，少工件卡持装置、喷洒装

13、置、退磁装置、 （断电相位控制器）四个方面。常见便携式磁粉探伤机的综合技术要求：主要是考察提升力，当磁轭极间距最大时，交流电磁轭至少（44N），直流电磁轭至少（177N），交叉电磁轭至少（118N）， 提升力至少（半年）校验一次。15、磁粉检测所用电流叫磁化电流, 被用于磁粉检测有四种电流类型：交流电（AC），单项半波整流交流电(HW)，三相全波整流交流电(FWDC)，专用直流电(DC) 。磁化规范要求的交流磁化电流值为（有效）值，整流电流值为（平均）值。16、半波整流电：大多用于干粉和局部磁化，用于发现焊件和铸铁件中（埋藏深度不深的缺陷）。全波整流电：它可利用单项或三相电源，三相电源与单相电

14、源相比，设备的优点是（线安培量低），（线路电损耗小），用于（剩磁法）效果较好。ppt问题 1.矫顽力是什么？A: 是使磁化至技术饱和的永磁体的B（磁感应强度）降低至零所需要的反向磁场强度称为磁感矫顽力。可以看磁滞回线图（企鹅图）。2.磁力线的特征：（闭合，互不相交）A: 磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极，外部的磁感线为曲线，而内部的磁感线为直线。每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小。地球磁感线方向和条形磁体的磁感线方向一样。3. 磁粉探伤的适用性和局限性

15、适用性：磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄（如可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹），目视难以看出的不连续性。局限性：MT不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠难以发现。4、磁悬液浓度过高，会降低缺陷的对比度；磁悬液浓度过低，可能会使得缺陷不明显。 渗透检测1、渗透检测（主要用于观察哪类缺陷）：可以检查金属、非金属零件或材料的(表面开口)缺陷，渗透探伤不适于检查（具有吸收性）的零件或材料，例如粉末冶金零件。2、润湿方程和毛细管内液面高

16、度h的计算公式： 3、渗透探伤剂系统 ： 主要由（渗透液）（乳化剂）（去除剂）（显象剂）构成。既要满足各自的要求，又要（互容），达到检测缺陷的目的。4、乳化定义：油性物质是不溶解于水，当加入乳化剂后，使油能变成极微小的颗粒而均匀地分布在水中，形成了“水包油”的匀质状态，即使静止，油也不会聚在一起而造成油水分层的情况，这一现象称为乳化现象，而具有这一现象的物质称为乳化剂。5、“串激”现象：第二种染料发出的荧光波长与第一种染料吸收光谱的波长相同，即第二种染料的荧光谱与第一种染料的吸收谱一致。这时，第一种染料在溶剂中吸收第二种染料的荧光得到激发，增强了自身发出的荧光强度。6、渗透剂共性要求：渗透性能

17、好、溶解性能好、挥发性不高、洗涤性好。7、渗透液的组成成分 渗透液一般由：染料、溶剂、乳化剂和多种改善渗透液性能的附加成分所组成。在实际的渗透液配方中，一种化学试剂往往同时起几种作用。8、着色液中所用染料多为红色染料，因为红色染料能与显象剂的白色背景形成鲜明的对比，产生良好的反差。着色液中的染料应满足：色泽鲜艳，易溶解、易清洗、杂质少、无腐蚀、对人体无害等。9、荧光染料的荧光强度和波长：与所用的溶剂及其浓度有关。荧光液的荧光强度随着浓度的增加而增加，但浓度达到某一数值后，就不再继续增加，甚至会减弱。10、最常用的溶剂煤油，它具有表面张力小，润湿能力强等优点，但它对染料的溶解度小。11、显象剂通

18、常有两个基本功能： 吸附足量的从缺陷中回渗到零件表面的渗透液； 通过毛细作用将渗透液在零件表面横向扩展，使缺陷的显示放大到可见12、渗透检测方法的选用：选择渗透探伤方法，首先考虑检测缺陷类型和灵敏度的要求，其次考虑零件批量大小、表面状况及几何形状，还应考虑检验场所的水源、电源、气源及检验费用等。13、铝合金淬火试块（A型试块）作用： a 用于两种不同渗透液灵敏度对比；b 一种渗透液不同操作工序的灵敏度对比。14、渗透检测六大基本步骤：表面准备和预清洗、渗透、去除、干燥、显象、观察（检验）。ppt问题 1、实验中显像是干式还是湿式？A:湿式。2、什么是表面张力？A: 是液体（固体也有）表面层由于

19、分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。光学全息无损检测1、干涉条纹间距：如图，干涉条纹的间距为 2、空间频率或空间载波:每一毫米内存在的干涉条纹数称作空间频率或空间载波。3、如图，设a、b为相邻的两暗纹, 其条纹间距dx为:4、激光全息检测的特点：（1） 激光全息检测是一种干涉计量技术，其干涉计量的精度与波长同数量级，检测灵敏度高。 （2） 激光的相干长度很大，因此，可检验大尺寸物体. （3） 对被检对象没有特殊要求。（4） 可借助于干涉条纹的数量和分布状态来确定缺陷的大小、部位和深度，便于对缺陷进行定量分析。 (5) 还具有非接触、直观、检测结果便于保存等特点。5、全息照相有一

20、些突出的特点：它的像有三维立体性；其干板具有可分割性；可多次记录性等等。6、全息照片（或全息图）的获得 ：使从点光源发出的相干激光束A与另一方向射来的激光束B在照相干板上叠加而产生干涉。如果将这种干板冲洗后则可变成一种衍射光栅，即全息照片（或全息图） 。超声波检测1、球面波的波动方程及声压表达式：2、声阻抗定义: 介质中某一点的声压幅值Pm与该处质点振动速度幅值Vm之比，称为声阻抗，常用Z表示。 在同一声压下，声阻抗Z愈大，质点的振动速度就愈小。声阻抗表示超声场中介质对质点振动的阻碍作用。3、声强的定义及平面纵波声强表达式:单位时间内垂直通过单位面积的声能，称为声强，用I表示。 对于平面纵波，

21、其声强I为4、根据声学知识，在无限大固体介质中：声速同一固体介质中，纵波声速C1、横波声速Cs及瑞利波声速Cr的大小关系：纵波声速C1大于横波声速Cs，横波声速Cs又大于瑞利波声速Cr。对于钢材，CL 1.8Cs，Cs1.1Cr。5、声压反射率r表达式及其与声压透射率t的关系：通常将反射波声压Pr与入射波声压Pi的比值称为声压反射率r， r的数学表达式为：6、声强透射率T及其与声强反射率R的关系： 为透射波声强(It)和入射波声强(Ii)之比7、在垂直入射时，介质两侧的声波必须满足两个边界条件：（1）一侧（总声压等于另一侧总声压）Pi+Pr=Pt（2）两侧（质点速度振幅应相等，以保持波的连续性

22、）。Z2(Pi-Pr)=Z1Pi=Pt/Pi8、第一临界角:当入射波为纵波，且CL2>CL1时，使纵波折射角达到90°的纵波入射角称为第一临界角，用符号表示。当纵波入射角大于第一临界角时，第二介质中不再有折射纵波。9、平面波在曲面上的折射凹面：c1<c2时聚焦， c1>c2时发散；凸面：c1>c2时聚焦，c1<c2时发散。 折射后的焦距F为： 10、近场长度的计算公式：11、半扩散角0:12、超声检测设备和器材包括：超声波检测仪、探头、试块、 耦合剂和机械扫查装置等。13、超声波：频率超过（20000HZ）的声波称为超声波;它是由（机械振动源）在弹性介质

23、中激发的一种（机械振动）波;其实质是（以应力波的形式传递振动能量）。其产生的必要条件是：（有振动源）和（能传递机械振动的弹性介质）。14、逆压电效应：当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。15、压电应变常数和频率常数压电应变常数表示在压电晶体上施加单位电压时所产生的应变大小。压电晶片的厚度与固有频率的乘积是一个常数，这个常数叫作频率常数。16、超声波的特点与应用1) 方向性好 、 2）穿透能力强 、 3）能量高 、 4）遇有界面时，将产生反射、折射和波型转换、 5） “空化现象”、 6）振动作用。1

24、7、各种反射波和折射波方向都符合反射、折射定律。ppt问题1、造成超声波声速差别的两个方面？（材料密度，弹性系数）A: 纵波、横波和表面波的声速主要是由:介质的弹性性质、密度和泊松比决定的，而与频率无关，即它们各自的相速度和群速度相同，因此一般说到它们的声速都是指相速度。不同材料声速值有较大的差异。 在给定的材料中，频率越高，波长越短。2、声压的定义？A: 当介质中有超声波传播时，由于介质质点振动，使介质中压强交替变化超声场中某一点在某一瞬时所具有的压强P1与没有超声波存在时同一点的静态压强P0之差称为该点的声压，用P表示,即 3、近场长度怎么界定？A: 波源附近由于波的干涉而出现一系列声压极大极小值的区域，称为超声场的近场区，又叫菲涅耳区。近场区声压分布不均，是由于波源各点至轴线上某点的距离不同，存在波程差，互相迭加时存在相位差而互相干涉，使某些地方声压互相加强，另一些地方互相减弱，于是就出现声压极大极小值的点。4、探头在使用前，为什么要加耦合剂？A: 耦合剂就是为了改善探头和试件间声能的传递而加在探头和检测面之间的液体薄层。耦合剂可以填充探头与试件间的空气间隙，使超声波能够传入试件，这是使用耦合剂的主要目的。除此之外，耦合剂有润滑作用，可以减少探头和试件之间的摩擦， 防止试件表面磨损探头，并使探头便于移动。在液浸法检测中， 通过液体实现耦合，