无损检测概论(第一)
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。
无损检测的概述课案
第一章无损检测概述1.1无损检测目的1.2无损检测范围1.3常用的无损检测办法1.3.1射线检测（RT）1.3.2渗透检测（PT）1.3.3磁粉检测（MT）1.3.4超声检测（UT）1.3.5涡流检测（ET）第一章无损检测概述无损检测是指在不损伤和破坏材料、机器和结构物的情况下，对它们的物理性质、机械性能以及内部结构等进行检测的一种方法，是探测其内部或外表的缺陷(伤痕)的现代检验技术。
所以，无损检测技术是提高产品质量，促进技术进步不可缺少的手段。
1.1无损检测的目的：（1）确保工件或设备质量，保证设备安全运行用无损检测来保证产品质量，使之在规定的使用条件下，在预期的使用寿命内，产品的部分或整体都不会发生破损，从而防止设备和人身事故。
这就是无损检测最重要的目的之一。
（2）改进制造工艺．无损检测不仅要把工件中的缺陷检测出来，而且应该帮助其改进制造工艺。
例如，焊接某种压力容器，为了确定焊接规范，可以根据预定的焊接规范制成试样，然后用射线照相检查试样焊缝，随后根据检测结果，修正焊接规范，最后确定能够达到质量要求的焊接规范。
（3）降低制造成本通过无损检测可以达到降低制造成本的目的。
例如，焊接某容器，不是把整个容器焊完后才无损检测，而是在焊接完工前的中间工序先进行无损检测，提前发现不合格的缺陷，及时进行修补。
这样就可以避免在容器焊完后，由于出现缺陷而整个容器不合格，从而节约了原材料和工时费，达到降低制造成本的目的。
1.2无损检测的范围（1）组合件的内部结构或内部组成情况的检查（2）材料、铸锻件和焊中缺陷缝的检查a、质量评定b、寿命评定（3）材料和机器的计量检测通过定量的测定材料和机器的变形量或腐蚀量来确定能不能继续使用。
例如，用超声波测厚仪来测定容器的腐蚀量，通过射线照相来测定原子反应堆用过的燃料棒的变形量、喷气发动机叶片的变形量等。
（4）材质的无损检测无损检测可以用来验证材料品种是否正确，是否按规定进行处理，例如，可采用电磁感应法来进行材质混料的分选和材料热处理状态的判别。
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。
朱明zhubob-无损检测概论
检测方法和检测对象的适应性(表一)
无 损 检 测培 训
主讲：朱明 高级工程师、高级技师、国家经济师 高级国家职业技能鉴历经兵农工商学。 历经：兵团开车，地方修车，企业管理：技术、运营、 物流、安全、保卫， 职任：客运站长、 公司经理， 集团技术总监， 总经理 及法人代表。 ((本人教学资料搜索:朱明zhubob(需要资料内容) 学历：本科、MBA， 专业：汽车维修与使用、企业管理、经济管理。 职业资格与职称：高级工程师、高级技师、国家经济师、 高级技能专业教师、高级国家职业资格考评员。 管理科 学研究院特约讲师、 管理顾问有限公司高级讲师。 客座任教：大学、 技师学院、国家职业资格培训与考评 及企业内部职业培训。Q号657555589
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。
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。
3．无损检测的应用特点
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。
2）．铸件中常见宏观缺陷及其产生原因
夹砂（冲砂）和夹渣：浇口设计不当容易出现，主要是 铸件表面的砂粒和高温溶液接触，剥离后混入钢中；钢 溶液中混入熔渣后又将钢水注入铸型中。超声波检测 缩孔和疏松：凝固过程中溶液供给不足时产生，此外与 铸件的材质也有关系，收缩率越大材料越容易出现缩孔， 射线和超声波共同使用效果最好 铸造裂纹：铸件各部分冷却速度不同，产生内应力，当 内应力超过该温度下的承受能力时，便会造成铸件撕裂 而形成裂纹。热裂纹 (1300℃) ：晶间夹杂物是脆性的， 在晶间拉伸应力的作用下产生热裂纹；缩孔性裂纹：不 能完全承受其它部位的收缩力产生；冷裂纹（ 260℃ ）： 由奥氏体向马氏体转变温度范围内，组织应力造成穿晶 断裂。超声波检测，大型铸件射线透照加高能加速器 冷隔：同一铸件中一次浇铸或两次浇铸时，由于温度偏 低，金属液体未能充分融合在一起，边界形成带有氧化 层的隔层。超声波探伤。
无损检测概论(第(1)
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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
无损检测概论.
无损检测概论一．无损检测基础知识1．无损检测的定义与分类（1）定义：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法，以“NDT”英文缩写表示。
而用人的肉眼为手段称之为宏观检查，以英文“VT”表示。
1无损探伤：是无损检测早期阶段的名称，其涵义是探测和发现缺陷；2无损检测：是当前阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺陷，还包括探测试件的一些其他信息，例如结构、性质、状态等，并试图通过测试，掌握更多的信息；3无损评价：是将进入或目前正在进入的新阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺陷、探测试件的结构、性质、状态，还要求获取更全面、更深刻的、更准确的综合信息，例如缺陷的形状、尺寸、位置、取向、内含物、缺陷部位的金相组织、残余应力等，结合成像技术、自动化技术、计算机数据分析和处理等技术，与材料力学、断裂力学等知识综合应用，对试件或产品的质量和性能给出全面、准确的评价。
（2）分类：目前无损检测方法可分为射线检测（RT）、超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、涡流检测（ET）、声发射检测（AE）。
1、常用的无损检测方法：RT、UT、MT、PT是应用最广泛的探测缺陷的四大常规方法2、 RT、UT是用于探测试件内部缺陷的，RT是检测内部的体积壮缺陷，UT是检测内部的平面形缺陷。
3、 MT和PT、ET主要用于探测试件表面和近表面缺陷。
4、声发射主要用于探测试件在承载状态下的缺陷张口位移（活动）情况。
5、其他如激光、红外、微波、液晶等技术应用于无损检测。
2．无损检测的目的（1）保证产品质量：通过无损检测可以将原材料中的冶炼、轧制缺陷和制造中的工艺缺陷，如焊接缺陷等一些不允许存在的缺陷发现并予以消除而保证产品质量。
（2）保障使用安全：通过无损检测可以发现设备试件在使用中产生的缺陷，并予以消除而提高了设备在规定的使用条件下工作时的可靠性。
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
第一章 无损检测概论
6）加强检查标准和判废标准的研究和建立， 大力开展人员培训和等级资格认证考核工 作。
7）开展无损检测与评价的“技术经济”研 究。无损检测与评价
在生产中是需要一定的投资的，在一个 产品的各个生产环节中，如何分配投入无损 检测的力量，使其产品质量得到最佳保证， 而且投资最少，在生产过程中因避免浪费而 获得的直接经济效益最大。
2）发展新材料和特异形构件新的无损检 测与评定方法和技术
随着材料科学和工程技术的发展，不断 涌现出一些新材料和异型结构件。对它们 的无损检测与评价，用原有的技术和方法 常常难以进行或达不到要求。
比如各种复合材料，某些工程陶瓷材料、 特殊的高分子材料、粗大晶粒材料、混凝 土及一些异型工件特殊部位的检测等。对 于这些材料和工件的检测，必须研究一些 新的方法和技术。
常见的有：超声波探伤（UT）、射线 照相探伤（RT）、磁粉探伤（MT）、渗 透探伤（PT）和涡流检测（ET）等等。
各类无损检测人员的技术资格分为三 个等级。III级为最高级，I为最低级。
各级人员的职责要求如下：
I 级无损检测人员： 根据技术说明书进行无损检测操作的
能力；
II级无损检测人员： 根据确定的检测工艺，实施和管理无
1.7 NDT人员要求
1）必须掌握不同制造方法可能产生的缺陷， 并能选择最适于发现这种缺陷的无损检测方 法。
例如，要发现锻造及冲压加工所产生的 缺陷，不宜采用射线探伤。对于表面淬火裂 纹，则宜采用磁粉探伤。
2）必须具备关于缺陷对材料性能影响方面的 丰富知识，根据无损检测的结果来判定材料 及构件是否满足性能要求。
盐田港二期工程
深圳市重点工程，检测内容包括螺旋焊管桩（1.6万吨）、出口大门、冷藏箱钢走 道、灯塔、焊接钢轨道（上图左侧为焊接钢轨道的r射线拍片，上图右侧为螺旋焊管的 X射线拍片）。
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。
《无损检测概论》课件
04
无损检测在工业领域的应用案例
航空工业的无损检测应用
飞机制造过程中，无损检测技术 用于检测复合材料、金属材料等 的质量，确保飞机结构的完整性
和安全性。
在航空发动机制造中，无损检测 技术用于检测发动机叶片、涡轮 盘等关键部件的内部缺陷和表面
损伤。
在飞机维修和检查中，无损检测 技术用于检测飞机各个部件的损 伤和疲劳裂纹，确保飞机的安全
压力容器行业的无损检测应用
在压力容器、锅炉等设备的制 造中，无损检测技术用于检测 焊接缝、热影响区等部位的缺 陷和损伤。
在压力容器的定期检验中，无 损检测技术用于评估容器的安 全性能和剩余寿命。
在压力容器行业的维修和改造 中，无损检测技术用于检测设 备的内部缺陷和表面损伤，确 保设备的安全运行。
THANKS
1 2
多元化和个性化
随着工业制造的多样化发展，无损检测技术需要 不断适应各种不同的检测需求，向多元化和个性 化方向发展。
智能化和自动化
未来无损检测技术将更加依赖于人工智能、机器 学习等先进技术，实现智能化和自动化检测。
3
绿色环保
随着环保意识的提高，无损检测技术需要更加注 重环保和节能，如减少有害物质的使用、降低能 耗等。
对于一些关键部件和设备，无损检测可以及时发现其内部损伤和缺 陷，避免因设备故障导致天
飞机和航天器的制造过程中需 要进行大量的无损检测，以确
保其安全性和可靠性。
石油化工
管道、压力容器等设备的无损 检测是石油化工领域的重要应 用。
轨道交通
高铁、地铁等轨道交通设备的 无损检测对于保障乘客的安全 至关重要。
无损检测技术的发展趋势
技术创新
随着科技的不断进步，无损检测 技术也在不断创新，如超声、射 线、涡流等检测技术都在逐步提
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。 目前，无损检测（Non—distructive Testing）有6大常 规方法：射线检测（Radiography Testing即RT），超声波 检测（Ultrasonic Testing即UT），磁粉检测（Magnetic Testing即MT），渗透检测（Penetrant Testing即PT）， 涡流检测（Eddy current Testing即ET），声发射检测（ Acoustic Emission即AT）
射线检测基础知识
2 射线照相的原理 是指用X射线或γ射线穿透工件，以胶片作为记录信息 的器材的无损检测方法。射线到达胶片时，能使胶片 乳剂层中的卤化银产生潜影，经过显影和定影后就黑 化，接受射线多的部位黑化程度就高，把底片放在观 片灯上观察，就可以发现缺陷，大小，位置。 射线照相法是最基本，应用最广泛的一种射线检测方 法 射线照相目的：检测工件内部的宏观缺陷。
无损检测概论
3．无损检测的应用特点 （2）正确选用实施无损检测的时机 在进行无损检测时，必须根据无损检测的目的，正确 选择无损检测实施的时机。例如，有冷裂纹倾向的材料， 就应该安排在焊接完成24小时以后进行无损检测。只有正 确的选用实施无损检测的时机，才能顺利的完成检测。正 确评价产品质量。
无损检测概论
射线检测基础知识
射线检测示意图
图7.2-5 x射线照相原理
第一章无损检测基础知识
第一章无损检测基础知识第一节无损检测概述一、无损检测概念（一）无损检测的定义无损检测（NDT）是一门综合性的应用科学技术，它是在不改变或不影响被检对象使用性能的前提下，借助于物理手段，对其进行宏观与微观缺陷检测，几何特性度量、化学成分、组织结构和力学性能变化的评定，并进而就其使用性能做出评价的一门学科。
日常生活中无损检测方法常被使用，如买西瓜用手轻轻拍打西瓜外皮，听声响或凭手感，想猜一下西瓜的生熟，这是人们常有的习惯，这种并不损坏西瓜而知西瓜生熟的检测方式就是生活中的“无损检测”。
不过，需要指出的是，类似“拍皮猜瓜”这些古老而简单的无损检测方法尽管至今仍在沿用，但因它们对缺陷的位置和大小做不出“基本相符”的判断，而不被视为无损检测的技术方法。
真正的技术方法必须确保无损检测结果的准确性和可重复性。
（二）无损检测的作用随着现代工业的发展，无损检测已经广泛深入到产品的设计、制造、使用等各个方面，它在产品质量控制中所起的不可取代的重要作用已为日益众多的科技人员和企业家所认同。
在设计阶段，设计单位要充分考虑无损检测的实际能力，以保证结构设计要求与无损检测的灵敏度、分辨率和可靠性相一致；在制造阶段，为确保产品质量达到设计要求，同样要运用无损检测技术，根据一定标准对原料的缺陷以及非均质性进行鉴定和评价；在使用阶段，为保证使用的可靠性，使用部门必须根据设计部门规定的周期和方法及制造部门所提交的检测细则对指定零部件进行可靠的无损检测甚至于实时监控。
事实上，就是用户订货，也常常通过无损检测技术进行验收检查，有人说，现代工业是建立在无损检测基础之上的，此并非言过其实之词，现代无损检测技术不仅形式多样，技术手段也日臻成熟，在铸件、锻件、棒材、粉末冶金制件、焊接件、非金属材料、陶瓷制件、复合材料、锅炉、压力容器、核电设备等许多领域都有较好的应用，对于改进产品的设计制造工艺、降低制造成本以及提高设备运行的可靠性等具有十分重要的意义，其作用主要有：1．无损探伤对产品质量作出评价。
无损检测概论
无损检测方法分类
五大常规方法 (1)射线探伤法----RT (2)超声探伤法----UT (3)磁粉探伤法----MT (4)渗透探伤法----PT (5)涡流探伤法----ET 另外还有许多非常规方法，如声发射、红外检 测、目视检测、泄漏检测等。
磁粉探伤
• 只适于铁磁材料中非铁磁性缺陷的检测，包括锻 件、焊缝、铸件等。 • 由于趋肤效应，磁探法只能探测表面或近表面缺 陷。 • 一般能确定缺陷的位置、大小和形状，但难以确 定缺陷的深度，有时难以确定缺陷的性质。 • 不适用对象:非铁磁性材料，如奥氏体不锈钢、 铜、铝等。
涡 流 工 作 原 理 示 意 图
涡流检测的特点
1 适合各种导电材料的试件探伤； 2 可以检出表面和近表面缺陷； 3 探测结果以电信号给出，容易实现自动化； 4 由于采用非接触接触，所以检测速度很快； 5 对形状复杂的试件很难应用；一般用于管材、 棒材、板材等； 6 不能显示缺陷图形，因此无法从显示信号判断 出缺陷性质； 7 检测干扰因素多，容易引起杂乱信号； 8 由于趋肤效应，埋藏较深的缺陷无法检出； 9 不能用于非导电的材料。
超声波探伤
• 超声法适用于锻件、板材、管材、焊缝等工件或 材料的探伤。 • 主要用于内部缺陷的探测，也可用于表面缺陷的 探测。 • 缺陷显示不够直观。 • 超声探伤能测定缺陷位置和相对尺寸，缺陷的种 类一般较难判定。 • 不适合粗晶材料和形状复杂或表面粗糙的工件。
射线检测
• 基于被检测件对透入射线的不同吸收来检 测零件内部及表面缺陷的无损检测方法。 • 目前主要有X射线照相技术、γ射线照相技 术、射线实时成像技术、计算机射线照相 技术、CT检测技术等。
无损检测的应用
• 应用时机：设计阶段；制造过程；成品检验； 在役检查。 • 应用对象： • 各类材料：金属、非金属等； • 各种工件：焊接件、锻件、铸件等； • 各种工程：机械设备、道路建设、水坝建设、 桥梁建设、机场建设等。 • 各个行业：特种设备、航空航天、机械电子、 核工业、船舶、铁道、建筑等。
无损检测概论
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无损检测工艺规程包括通用工艺规程和工艺卡。 A. 无损检测通用工艺规程 无损检测通用工艺规程应根据相关法规、产品标并针对检测机构的特点和检测能力进行编制。无 损检测通用工艺规程应涵盖本单位(制造、安装或检测单位)产品的检测范围。 无损检测通用工艺规程至少应包括以下内容: a) 验适用范围； b) 引用标准、法规； c) 检测人员资格； d) 检测设备、器材和材料； e) 检测表面制备； f) 检测时机； g) 检测工艺和检测技术； h) 检测结果的评定和质量等级分类； i) 检测记录、报告和资料存档； j) 编制(级别)、审核(级别)和批准人； k) 制定日期。 无损检测通用工艺规程的编制、审核及批准应符合相关法规或标准的规定。
1.2.3 无损检测人员
• 1.2.3 无损检测人员 • 从事承压设备的原材料、零部件和焊接接 头无损检测的人员，应按照《特种设备无损检 测人员考核与监督管理规则》的要求取得相应 无损检测资格。 • 无损检测人员分为Ⅲ(高)级、Ⅱ(中)级和 I(初)级。取得不同无损检测方法各资格级别的 人员，只能从事与该方法和该资格级别相应的 无损检测工作，并负相应的技术责任。
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底片的图像
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射线检测特点1
①.检测结果有直接记录——底片。由于底片上记录的信息十分丰富，且可以 长期保存，从而使射线照相法成为各种无损检测方法中记录最真实、最直观、 最全面、可追踪性最好的检测方法。 ②可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确各种无损检测方法中，射线照 相对缺陷定性是最准的。在定量方面，对体积型缺陷（气孔、夹渣类）的长 度、宽度尺寸的确定也很准。 ③体积型缺陷检出率很高。而面积型缺陷检出率受到多种因素影响。体积型缺 陷是指气孔、夹渣类缺陷。射线照相大致可以检出直径在试件厚度 1%以上的 体积型缺陷。面积型缺陷是指裂纹、未熔合类缺陷，其检出率的影响因素包 括缺陷形态尺寸、透照厚度、透照角度、透照几何条件、源和胶片种类、像 质计灵敏度等，所以裂纹检出率相对较低。 ④.适宜检测较薄的工件而不适宜较厚的工件。检测厚工件需要高能量的射线 探伤设备。300 kV便携式X射线机透照厚度一般小于40 mm，420 kV移动式X 射线机和Irl92γ射线机透照厚度均小于100 mm，对厚度大于100 mm的工件 照相需使用加速器或C060，因此是比较困难的。此外，板厚增大，射线照相 绝对灵敏度是下降的，也就是说对厚工件采用射线照相，小尺寸缺陷以及一 些面积型缺陷漏检的可能性增大。
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2．无损检测的目的
1）保证产品质量 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。
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。
3）改进制造工艺
6）．钢板中常见宏观缺陷及其产生原因 与锻件和型材中的缺陷基本类似，按其严重 程度可分为大、中、小三类缺陷
7）．在用设备定检中常见宏观缺陷及其产生原因 在用设备定检中，除常发现因制造方式不同导致 的制造缺陷发展以致缺陷超标，还应注意设备因 运行而发生的运行缺陷。 疲劳裂纹 设备或部件承受交变载荷而引起的裂 纹，该类裂纹的断口一般有明显的呈同心圆状的 疲劳源并伴有脆性断口。 应力腐蚀裂纹 处于特定腐蚀介质中且受拉应力 作用下产生的裂纹 氢损伤 摩擦腐蚀 空化腐蚀
●
￣ ￣ ＿ ￣ ￣ ￣
●
￣ ￣ ￣ ￣ ￣ ￣
※
￣ ￣ ￣ ￣ ￣ ￣
夹渣
●
○
○
○
￣
￣
￣
￣ ￣
注:●很适用; ○适用; △有附加条件适用; ※不适用; ￣不相关
检测方法和检测对象的适应性(二)
分类 检测对象 内部缺陷检测方法 表面近表面缺陷检测方法
RT 白点 表 面 缺 陷 分 类 折叠 断口白点 ￣ ※ 表面裂纹 表面针孔 △ ○ ※
渗透检测（Penetrant Testing）简称PT
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
3）．锻件中常见宏观缺陷及其产生原因 偏析：在钢锭浇铸过程中，未凝固部分将引起
合金元素和杂质浓度的升高，此时在重力作用和 钢水的对流现象就会导致偏析，偏析带上的主要 元素：S、P、C、Mn、Mo等. 残余缩孔、缩管和疏松：浇铸中未能及时补充钢 水导致前两者；后者则是钢锭中的微细空隙形成， 产生在晶粒结合较弱、锻造过程中又未能充分锻 合的部位，由于熔炼不良、锻锭形状不适当、锻 造比不适当造成，射线和渗透方法易实现。
4）．钢管中常见宏观缺陷及其产生原因 裂纹 由于产生原因不同而分为纵裂纹和横裂 纹 表面划伤 翘皮的折叠 表面可见并呈一定角度 夹杂和分层
5）．钢棒和型材中常见宏观缺陷及其产生原 因
内部缺陷 由于轧制作用，缺陷一般有延展性 表面缺陷 产生原因不同，形状不同，但均分 布在表面和近表面
– – – – – – – – – 坡口 清根部位 对接焊缝 角焊缝和T型焊缝 工卡具焊疤 爆炸复合层 坡焊复合层堆焊前 坡焊复合层堆焊后 水压试验后 UT、PT（MT） PT（MT） RT（UT）、MT（PT） UT（RT）、PT（MT） MT（PT） VT MT（PT） UT、PT MT
检测方法和检测对象的适应性(表一)
1）.工业应用
主要应用于机械、冶金、航空、铁
道、化工、电力、核工业等部门的材料、
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。
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 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
1．8无损检测方法的应用选择小结
锅炉压力容器制造过程中无损检测的应用、各 种无损检测方法与检测对象的适应性如下
锅炉压力容器制造过程中无损检测方法的选择 原材料检验 板材 锻件和棒材 UT UT、MT（PT）
管材 螺栓
UT（RT）、MT（PT） UT、MT（PT）
焊接检验
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。
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
面积型缺陷
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。
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。
3．无损检测的应用特点
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。
分类 检测对象 内部缺陷检测方法 RT 试 件 分 类 锻件 铸件 压延件（管、板、型材 ※ ● ※ UT ● ○ ● 表面近表面缺陷检测方 法 MT ● ● ● PT ● ○ ○ ET △ △ ●
焊缝
内 部 缺 陷 分 类 裂纹 分层 疏松 气孔 缩孔 未焊透 未熔合
●
※ ※ ● ● ● △
●
● ○ ○ ○ ● ●
2）．铸件中常见宏观缺陷及其产生原因
夹砂（冲砂）和夹渣：浇口设计不当容易出现，主要是 铸件表面的砂粒和高温溶液接触，剥离后混入钢中；钢 溶液中混入熔渣后又将钢水注入铸型中。超声波检测 缩孔和疏松：凝固过程中溶液供给不足时产生，此外与 铸件的材质也有关系，收缩率越大材料越容易出现缩孔， 射线和超声波共同使用效果最好 铸造裂纹：铸件各部分冷却速度不同，产生内应力，当 内应力超过该温度下的承受能力时，便会造成铸件撕裂 而形成裂纹。热裂纹(1300℃)：晶间夹杂物是脆性的， 在晶间拉伸应力的作用下产生热裂纹；缩孔性裂纹：不 能完全承受其它部位的收缩力产生；冷裂纹（ 260℃ ）： 由奥氏体向马氏体转变温度范围内，组织应力造成穿晶 断裂。超声波检测，大型铸件射线透照加高能加速器 冷隔：同一铸件中一次浇铸或两次浇铸时，由于温度偏 低，金属液体未能充分融合在一起，边界形成带有氧化 层的隔层。超声波探伤。
锻件中的缺陷及产生原因:
夹杂物：内夹杂物（通常位于偏析带非金属夹杂
物，但主要是硅酸盐：SiO2 、Al2O3 、FeO2 等）、 外夹杂物（金属和非金属夹杂物，炼钢炉、钢水 包等），金相分析、扫描电镜分析、X光能谱定 量分析、X射线衍射结构分析等 锻造裂纹：锻造温度不适当、加热温度不均匀、 加热和冷却速度不适当及压力加工用力不当等导 致金属局部破裂形成裂纹，内部裂纹：超声波探 伤，表面或者表层裂纹：磁粉或者渗透探伤
几何形状
体积型缺陷
表面缺陷、内部缺陷
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。 气孔：焊接金属冷却时，熔化金属中的气体析出， 未能完全浮到表面金属就凝固，从而残留下来形成空 穴,氢气孔、CO气孔。 夹渣：非金属熔渣、焊剂、氧化物和金属钨、铜等， 焊工技术不良、坡口形状不妥、未熔化的焊剂碎片。
第一章 无损检测概论
1．无损检测的定义和分类
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。
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 技术和设备方法。
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。
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。
2）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。
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。 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。
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
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