无损检测基础知识1

1、无损检测基础知识无损检测基础知识 科研中心科研中心n无损检测可发现缺陷的类型u缺陷的分类 按加工阶段分 原材料缺陷：如裂纹、夹杂物等 制造过程缺陷：又称工艺缺陷，如裂纹、夹渣、气孔、未焊透等 使用过程中缺陷：如裂纹、减薄、氢损伤（氢鼓泡、氢致裂纹）、腐蚀等 n按检测对象分： 射线检测是利用射线探测零件内部缺陷的无损探伤方法、利用X射线、射线和中子射线易于穿透物体和穿透物体后的衰减程度不同，使胶片感光程度的不同来探测物体内部的缺陷，对缺陷的种类、大小、位置等进行判断。射线检测主要适用于体积型缺陷，如气孔等的检测；在特定的条件下，也可检测裂纹、未焊透、未熔合等缺陷。工业应用的射线检测技术有三种：X

2、射线检测，r射线检测、中子射线检测。n射线的特性 X射线和射线均为电磁波，波长范围均在0.001lnm之间，比可见光的波长短、频率高、穿透力强。具有以下特性: 不可见，以直线传播; 不带电荷，不受电场和磁场的影响; 能穿透物体并被物质吸收而使自身强度衰减; 能产生光化学作用，使胶片感光; 能使物质电离，使某些物质产生荧光; 能产生生物效应，对生命细胞有杀伤作用n射线检测基本原理射线照相法探伤是利用物质在密度不同、厚度不同时对射线的吸收程度不同(即使射线的衰减程度不同),就会使零件下面的底片感光不同的原理，实现对材料或零件内部质量的照相探伤。当射线穿过密度大的物质，如金属或非金属材料时,射线被吸

3、收得多，自身衰减的程度大,使底片感光轻;当射线穿过密度小的缺陷(空气)时。则被吸收得少,衰减小，底片感光重。这样就获得反映零件内部质量的射线底片。图7.2-5 x射线照相原理射线特性1、通过物体会衰减2、能使胶片感光工业工业CT 工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体内部的结构、组成、材质及缺损状况，被誉为当今最佳无损检测技术。工业CT技术涉及了核物理学、微电子学、光电子技术、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多学科领域，是一个技术密集型的高科技产品。 工业CT广泛应用在汽车

4、、材料、航天、航空、军工、国防等产业领域，为检测航天运载火箭及飞船航空发动机、大型武器的检测、地质结构的分析以及机械产品质量的重要检测手段。n超声波在介质中的传播方式随振源在介质上施力方向与声波传播方向不同分为纵波、横波和表面波。较低频率用于检测粗晶材料和衰减较大的材料较高频率用于检测细晶材料和要求高灵敏度处。超声波具有频率高、波长短、传播能量大、穿透力强、指向性好的特点。超声波在均匀介质中沿直线传播，遇到界面时发生反射和折射.并且可以在任何弹性介质(固体、液体和气体)中传播。在工业超声波探伤中传播介质主要是固体，液体作为藕合剂以减少声能损失。超声波检测实际上就是利用超声波通过两种介质的界面时

5、发生反射和折射的特性来探测零件内部的缺陷。超声波检测方法按波的传播方式分为脉冲反射法和透射法。脉冲反射波法是利用脉冲发生器发出的电脉冲激励探头晶体产生超声脉冲波。超声波以一定的速度向零件内部传播。遇到缺陷的波发生反射，得到缺陷波,其余的波则继续传播至零件底面后发生反射，得到底波。探头接收发射波、缺陷波和底波，放大后显示在荧光屏上。三种调节方法:深度、距离、声程A型显示是一种波形显示，探伤仪的屏幕的横坐标代表声波的传播距离，纵坐标代表反射波的幅度。由反射波的位置可以确定缺陷位置，由反射波的幅度可以估算缺陷大小。 B型显示是一种图象显示，屏幕的横坐标代表探头的扫查轨迹，纵坐标代表声波的传播距离，因

6、而可直观地显示出被探工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度。C型显示也是一种图象显示，屏幕的横坐标和纵坐标都代表探头在工件表面的位置，探头接收信号幅度以光点辉度表示，因而当探头在工件表面移动时，屏上显示出被探工件内部缺陷的平面图象，但不能显示缺陷的深度。3 磁粉探伤磁粉探伤n利用磁源对被检工件进行局部磁化，若被测工件表面光滑内部没有缺陷,磁通将全部通过被测工件。若材料表面或近表面存在缺陷时,会导致缺陷处及其附近区域磁导率降低，磁阻增加,从而使缺陷附近的磁场发生畸变，如图1所示,它们可能分为三部分,即大部分磁通在工件内部绕过缺陷。少部分磁通穿过缺陷。 还有部分磁通离开工件的上、下表面经空气绕过缺

7、陷。 磁粉堆集现象又称磁粉痕迹或叫磁痕。 磁粉探伤磁粉探伤n磁粉探伤和漏磁检测n铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示不连续的位置、形状和大小。n所谓漏磁检测是指：铁磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁场，通过传感器检测漏磁场来发现缺陷的无损检测技术。n磁粉检测技术也是一种漏磁检测，但习惯上人们把用传感器测量漏磁通的检测方法称为漏磁检测，而把用磁粉检测漏磁通的方法称为磁粉检测，且将它们并列为两种检测方法 磁粉探伤磁粉探伤n磁粉探伤适用范围n铁磁性材料表面和

8、近表面尺寸很小，间隙极窄，目视难以看出的不连续性（长0.1mm,宽为微米级的裂纹）；n未加工的原材料、加工的半成品、成品工件及在役或使用过的零部件进行探伤，还能对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸件及锻件进行探伤；n可以发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。磁粉探伤磁粉探伤n磁粉探伤的基本步骤n预处理；n磁化工件；n施加磁悬液；n观察和评定磁痕显示；n退磁；n后处理；磁粉探伤的优点磁粉探伤的优点n可检测出铁磁性材料表面和近表面的缺陷；n能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度；n具有很高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷；n单个工件检验速度快，工艺简单，成本低，污染轻；n

9、结合使用各种磁化方法，几乎不受工件大小和几何形状的影响；n检测缺陷的重复性好；n可检验受腐蚀的表面。磁粉探伤的局限性磁粉探伤的局限性n只能检测铁磁性材料；n只能检测表面或近表面缺陷；n点状缺陷和与工件表面夹角小于20度的层不易发现；n受几何形状影响，易产生非相关显示；n有通电法和触头法，易烧伤工件；n表面打磨；磁粉探伤设备磁粉探伤设备n固定式探伤机n移动式探伤机n便携式探伤机磁粉磁粉n按磁痕观察分为荧光磁粉和非荧光磁粉；n按施加方式分为湿法磁粉和干法磁粉；标准试块标准试块n用途n用于检验磁粉探伤设备、磁粉和磁悬液的综合性能（系统灵敏度）；n用于检测被检工件表面的磁场方向，有效磁化范围和大致的有

10、效磁场强度；n用于考察所用的探伤工艺规程和操作方法是否妥当；n当无法计算磁化规范时，可大致确定较理想的磁化规范n类型nA型、C型、D型和M1型四种4 渗透检测渗透检测n渗透检测n渗透检测是一种以毛细管作用原理为基础的检测表面开口缺陷的无损检测方法。n渗透探伤是基于液体的毛细管作用和固体染料在一定条件下的发光现象。n原理：零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透后，在毛细管作用下，经过一定时间的渗透，渗透液可以渗进表面开口缺陷中；除去多余的渗透液和干燥后；再在零件表面施涂吸附介质（显象剂）；同样在毛细管作用下，显象剂将吸附缺陷中的渗透液，使渗透液回到显象剂中；在一定光源下，缺陷处之渗透液痕迹被

11、显示，从而探测出缺陷的形貌及分布状态。渗透探伤的优点渗透探伤的优点n可以检测任何非松孔性材料（金属和非金属）或零件的表面开口状缺陷；n能直观地显示出缺陷的位置。形状、大小和严重程度；n具有较高的检测灵敏度；n着色探伤不用设备，不用水电，特别适用于现场检验；n检验不受工件几何形状和缺陷方向的影响。渗透探伤的局限性渗透探伤的局限性n只能检测表面开口缺陷（堵塞时也不能检出）n单个工件检测效率低，成本高；n检验缺陷重复性不好；n污染较重。渗透探伤的分类渗透探伤的分类n渗透液中所含染料成份分类n荧光渗透探伤法、着色渗透探伤法和荧光着色渗透探伤法n渗透液去除方法分类n水洗型 渗透液内含有一定量的乳化剂，零

12、件表面多余的渗透液可直接用水洗掉。n后乳化型 渗透液中不含乳化剂，零件表面多余的渗透液在用乳化剂乳化后，才能用水清洗 掉。n溶剂去除型 渗透液是用有机溶剂擦除清洗掉零件表面多余的渗透液。 定义：就是使导电试件内部发生涡电流（又称涡流），并通过测量涡流变化量进行检测缺陷，材质检验和形状尺寸的检验，此方法称涡流检测。 可用于检测折叠、裂纹、孔洞和夹杂等缺陷；测量非铁磁性材料上非导电涂层的厚度，或者铁磁性材料上非铁磁性覆盖层的厚度等。 当载有交变电流的线圈接近被检工件时，材料表面与近表面会感应出涡流，其大小、相位和流动轨迹与被检工件的电磁特性和缺陷等因素有关，涡流产生的磁场作用会使线圈阻抗发生变化，测定线圈阻抗即可获得被检工件物理、结构和冶金状态等信息。feII0电流密度从表面至中心的变化规律为:f137. 0 一般的涡流检测仪主要由振荡器、探头、信号输出电路、放大器、信号处理器、显示器、电源等部分组成n（10）不需接触工件也不用耦合介质，所以可以进行高温在线检测(Acoustic Emission, 简称AE) n声发射检测的主要目的声发射检测的主要目的：n确定声发射源的部位；n