无损检测技术课件

无损检测技术
NDT (Non-destructive Testing)
1
参考书


（1）无损检测学，[日]石井勇五郎著，吴义译，机械工业出 版社1986年版 （2）无损检测技术及其应用，张俊哲著，科学出版社1993 年版 （3）无损检测基础，刘福顺著，北京航空航天大学出版社 2002年版 （4）无损检测，李喜孟著，机械工业出版社2001年版 （5）无损检测技术，邵泽波著，化学工业出版社2003年版
应的改变； 利用各种类型传感器提取表面或内部缺陷信号，并记录缺陷的影像或 图像； 解释记录原因和评价被检对象的使用可靠性。
10
无损检测是利用材料的物理性质因有缺陷而发生变 化这一事实，测定各种物理量的变化量，从而判断 材料内部是否存在缺陷。因此，它的理论根据是物 理性质，目前在无损检测中所利用的材料物理性质 有：材料在射线辐射下呈现的性质；材料在弹性波 作用下呈现的性质；材料的电学性质、磁学性质、 热学性质以及表面能量的性质等。因此，弄清楚这 些物理性质以及测量材料性质细微变化的技术，就 成为无损检测技术的基础。 无损检测是利用材料内部组织和结构异常时引起的 物理量变化的原理，反过来用物理量的变化来推断 材料内部组织和结构的异常。
最厚件（壁厚≤10m）
超声检测
20
对被检工件的不同材质来说，可采用的无损检测方法:
表1-5 不同无损检测方法及其主要材料特性 检测方法 渗透检测 磁粉检测 涡流检测 微波检测 主要材料特性 缺陷必须延伸到表面 必须是磁性材料 必须是导电材料 能透过微波
射线检测
中子照相
强度随工件厚度、密度及化学成分变化而变化
表1-1 不同体积型缺陷及其可采用的检测方法 体积型缺陷类型 可采用的检测方法 目视检测（表面）； 渗透检测（表面）； 磁粉检测（表面及近 表面）；涡流检测（ 表面及近表面）；微 波检测 可采用的检测方法 目视检测 磁粉检测 涡流检测 体积型缺陷类型 可采用的检测方法 超声检测； 射线检测； 中子照相； 红外检测； 光全息检测
13

磁粉法
将被检件或被检区域磁化，施加磁粉使覆盖整个表面区域，当任一处 的表面或近表面缺陷导致磁场畸变而泄漏时，相应的畸变泄漏的磁场便 吸附积聚磁粉。
14

声发射法
利用物体内部缺陷在外力或残余应力作用下，本身能动地发射出声波来判断 发射地点的部位和状态。 根据声发射信号的特点和AE波的外部条件，既可以了解缺陷的目前状态，也 能了解缺陷的形成过程和发展趋势，这是其它无损检测诊断方法难以做到的。
根据日本非破坏性检查公司的统计，在生产应用方 面，5种常规无损检测方法中超声检测约占18％、射线检 测占41％，涡流检测占10％，磁粉检测占24％，渗透检 测占7％。
9
5、无损检测方法的基本特征
由外界的源向被检对象提供适当形式和分布的能量；
当材料存在非连续性或其特性变化时，可使被检对象中能量分布作相
5
3、无损检测的应用领域：
航空航天、石油化工、核发电站、铁道、造船、冶金、建筑、机
械等领域。 无损检测的涉及领域： 材料的物理性质、制造工艺、产品设计、断裂力学、自动控制、 数据处理、模式识别等多种学科和专业技术领域。各种无损检测方法 的基本原理几乎涉及到现代物理学的各个分支。
6
无损检测技术的评价对象
原材料 （原料检验） 初加工，二次加工‥‥ （铸造、锻造、冲压、焊接等 ） 产品 （在役检验）
4
2、无损检测的三个发展阶段



NDI（无损探伤）： 主要用于产品的最终检验，在不破坏产品的前提下，发现 零部件中的缺陷，以满足工程设计中对零部件强度设计的需 要。 NDT（无损检测）： 不但要进行最终产品的检验，还要测量加工过程工艺参数， 诸如：温度、压力、密度、浓度、成分、组织结构、残余应 力、晶粒大小。 NDE（无损评估）： 除了进行上述检验外，还要掌握使用材料的负载条件、环 境条件等，综合评价材料完整性，判断材料及构件的性能和 可靠性。
目视检测；渗透检测；磁粉 检测；涡流检测；超声检测 ；声发射检测；红外检测； 光全息检测；声全息检测； 声显微镜
磁粉检测（近表面）；涡流检测（近 表面）；微波检测；超声检测；声发 射检测；射线检测；中子照相；红外 检测；光全息检测；声全息检测；声 显微镜
19
表1-4 适用于不同厚度工件的无损检测技术 被检工件厚度 表 面 最薄件（壁厚≤1mm） 较薄件（壁厚≤3mm） 较厚件（壁厚≤100mm） 厚件（壁厚≤250mm） 采用的无损检测方法 目视检测；渗透检测 磁粉检测；涡流检测 微波检测；光全息检测；声全息检测 射线检测 中子照相；γ 射线照相
15

渗透法
将渗透液覆盖于检测表面，使其渗入表面裂纹，然后清除表面上的 多余液体，再施加显像剂。使其成为薄的粉层将裂纹中的液体吸出，使 其着色，从而将其检出。
16
涡流法 被检件局部感应交流回路（涡流），由探头测量感应电 流磁场的感抗反应，指示次表面缺陷。
17
Page 18
7、合理选择无损检测方法
强度随工件厚度、密度及化学成分变化而变化
21
Page 22
无损检测技术在质量和成本竞争中的地位
成本的高低，往往主要取决于对产品的内在质量及对关键零部件及
组装件的检测效能。 例如：日本小汽车中的零件，采用无损检测后，质量迅速提高,并超
过美国；
德国奔驰（Benz）汽车公司对汽车的几千个零件全部进行无损检测 后，运行公里数增加了一倍，大大提高了在国际市场上的竞争能力。
夹杂 夹渣 缩松 缩孔
气孔 腐蚀坑
表1-2 不同平面型缺陷及其可采用的检测方法
平面型缺陷类型 分 层 粘结不良 折 叠 平面型缺陷类型 裂 纹 未熔合 冷 隔 可采用的检测方法 超声检测 声发射检测 红外检测 微波检测
18
表1-3 检测表面缺陷和内部缺陷分别可采用的方法 检测表面缺陷可采用的方法 检测内部缺陷可采用的方法
7
4、无损检测方法的分类
无损检测方法
表面缺陷
内部缺陷
超 声 法
涡 流 法
磁 粉 法
渗 透 法
超 声 法
射 线 法
声 发 射 法
8
近年来每年大约有3000篇关于无损检测技术的文献，按不同 检测方法分类，大致比例如下：
超声检测 射线检测 涡流检测 磁粉检测 渗透检测 其他方法 其他内容 43℅～46℅ 12℅～14℅ 9℅～10℅ 3℅～4℅ 1℅～2℅ 6℅～7℅ 20℅～23℅
22
应用无损检测技术能够在铸造、锻造、冲压、焊接 等工序中检查该工件是否符合要求，以避免进行徒 劳无益的加工，合理的制造出产品。因此，无损检 测是一种既经济而又能使产品达到性能要求的技术。 虽然看起来无损检测没有在产品上增加任何东西， 但是它对产品质量实际上起了保证作用。 不过由于无损检测不是一种成形技术，在工业发展 初期往往容易被人们所忽视。因此，无损检测技术 的发展反映了一个国家的工业水平。它能降低产品 成本，提高产品的可靠性和增加其竞争能力。
• 批量性产品质量的评价 • 重要零部件失效分析评价和安全性预测评价
• 新产品、新工艺、新技术在产品试制和试用中的评价
无损检测评价内容和方法 无损检测技术的评价内容主要是安全性评价。其中应力、缺陷和材 料的力学性能是评价的三要素。 根据不同的失效模式，可将安全性评价分为断裂安全评价、塑性破
坏安全评价和疲劳安全评价三种。

23
24

11源自文库
6、各类无损检测原理简介

射线法（X射线和中子射线照相法）
将X射线发生器发射的射线透照被检件，透射线被检测对象传递或衰减， 用以成像检查内部结构或缺陷。
来自反应堆、加速器或同位素源的中子束照射被检件时，可用图像显示 被检件的中子透射或衰减，或用来发现X射线不能检出的内部结构或缺陷。
12

超声法 超声脉冲直接射入被检件，超声回波（透射衰减）能指出缺陷、界面 和不连续性的存在和位置。
2
1、什么是无损检测技术？
无损检测以不损害被检验对象的使用性能为前提， 应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料、 零部件、结构件进行有效的检验和测试，借以评价 它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性 能。无损检测技术享有“工业卫士”的美誉.
3
无损检测内容包括：在探测材料或构件中是
否有缺陷，并对缺陷的形状、大小、方位、 取向、分布等情况进行判断，还能提供组织 分布、应力状态以及某些机械和物理量等信 息。