亚表面缺陷无损检测31页
2012年API 5CT第9版(堪误表)中文版
发布日期2012年9月受影响的出版物: API Specification 5CT，套管和油管规范，第九版，2011年7月勘误表本勘误表纠正API Spec 5CT第九版的编辑性错误。
第1页，1.1章节，第4自然段，第6个连字号应为：—整体油管 (IJ)。
第3节，第3章，替换ISO引用文件：ISO 9303, ISO 9304, ISO 9305, ISO 9402, ISO9598, ISO 9764和ISO 13665如下：第8页，4.1.38章节，删除定义中的“标准”：制造短节用的套管或有关、厚壁管或机械管、棒坯。
第11页，5.2.1章节，在“接头类型”中增加引用条款8.12.6：接头类型：SC、LC或BC或其它接头 8.12.2、8.12.6、表C.1或表E.1第11页，5.2.1章节，“长度范围”应为：长度范围或短节长度第11页，5.2.2章节，“冲击试验”的引用条款7.5.6修订为：第1组N80钢级Q类和R95，第2组（除M65）和第3组冲击试验要求 7.5.3, A.10 SR16 第11页，5.2.2章节，删除下列内容：统计拉伸试验-C90、T95及C110钢级 A.12(SR38)第11页，5.2.3章节，“第1组非热处理管子的冲击试验”后增加一行：壁厚≥30mm产品的替代淬透性要求 7.10.2第12页，5.2.3章节，“加厚套管-仅限Q125钢级”后增加一行：电焊套管和短接-第1和2组 A.14 SR40第12页，5.2.3章节，“电焊套管和短节-P110和Q125钢级”增加引用条款6.1：电焊套管和短节-P110和Q125钢级 6.1, A.6 SR11第12页，5.2.3章节，删除些列内容：特殊端部加工的套管、接箍或短节 8.12.6, 9.11.2第12页，5.3.1章节，“长度范围”应为：长度范围或短节长度第12页，5.3.2章节，“冲击试验”的引用条款7.5.6修订为：第1组N80钢级Q类和R95，第2组（除M65）和第3组冲击试验要求 7.5.3, A.10 SR16 第13页，5.3.3章节，“第1组非热处理管子的冲击试验”后增加一行：壁厚≥30mm（1.181 in）产品的替代淬透性要求-C110 7.10.2第13页，5.3.3章节，删除下列内容：延长加厚长度– EU 8.11.6加厚段长度-延长的或标准的 8.11.6油管、接箍或短节的特殊端部加工 8.12.6, 9.11.3第13页，5.3.3章节，“螺纹保护器”后增加一行：电焊油管和短节-第1和2组 A.14 SR40第14页，5.4.2章节，“冲击试验”的引用条款7.5.3修订为：冲击试验 7.4, 7.6, A.10 SR16第14页，5.4.2章节，“冲击试验”后增加一行：壁厚≥30mm产品的替代淬透性要求 7.10.2第14页，6.1章节，第5自然段应为：除非供需双方协商同意，否则C110钢级产品不应加厚。
先进陶瓷材料表面_亚表面缺陷无损检测_韩雷
用超声波的声速和衰减这 2个参量来获得有关材料微 观组织和力学性能的信息 。 声速可用于测定厚度 、裂纹 位置和体积 、残留应变 。 超声波衰减测量可灵敏地指示 出因材料微观组织的变化而引起的内部损耗 。
根据散 射理 论 , 超 声波 有可 能检 出尺 寸 为波 长 1.8%的缺陷 。 Reynolds等证明 25MH z聚焦探头能发 现碳化硅陶瓷中直径为 100μm 的空穴 , 而此时超声波 的波长约 400μm 。表明了较低频率超声渡检测陶瓷的 可行性 。黎润民等检出了距氮化硅 陶瓷表面 7mm 的 D0.05mm 的钨丝 。
近年来 , 用于陶瓷无损检测的方法有 :表面浸透检 测 (荧光法 、着色法 ), X射线层析成像 、红外热成像 、超 声 A 扫描及 c扫描 、声发射 、微焦点 X 射线 、超声显微 镜等 。 其中最常用的方法是超声检测 。 2. 3 超声检测原理和应用
超声检测原理是当超声波进入物体遇到缺陷时 , 一 部分声波会产生反射 , 发射和接收器可对反射波进行分 析 , 就能异常精确地测出缺陷来 [ 6] 。超声检测主要是应
作者简介 :韩雷 (1981— ), 男 , 河南唐河人 , 天津大学机械学院硕士研究生 , 研究方向为材料加工及检测等, (E -m ail)han feng1494@ sohu. com。
亚表面缺陷无损检测共31页文档
测量原理
波长632.8nm氦氖激光， 光斑直 径0.30 mm, 功率约 25 mW。
低水平背散射测量原理无损检测 抛光表面下纳米尺寸微观缺陷。
散射强度反映了缺陷密度和深度
i n1 n2
r
• 采用55度角入射是为了减小p 偏振光的反射；
• 由于P偏振光被吸收，只能测 2um深度；
• 采用低背散射探测角的目的是 采集更多的从亚表面散射的光；
核心设备是“红外热波探伤仪”。 热像仪、加热、控制、软件
亚表面缺陷无损检测方法（续）
超声检测: 被测对象范围广；检测深度大；缺陷定位准确，检测灵敏度高；
使用方便。 微波检测:
通过测量微波基本参数如微波幅度、频率、相位的变化，来判断 被测材料或物体内部是否存在缺陷以及测定其它物理参数。 渗透探伤:
b) 微观应力-> 某些区域晶面间距增加、某些区域晶面间距 减少->使衍射线向不同方向位移，使其衍射线漫散宽化
c) 超微观应力在应变区内使原子偏离平衡位置->衍射线强度 减弱
测定应力一般用衍射仪法，可同时测奥氏体分布
检测仪器简介
• PBS表面、亚表面损伤测量系统，美国hologenix公司； • SAM400 超声波扫描显微镜，德国 PVA TePla； • SIRD机械应力测量系统，德国 PVA TePla； • StrainMatic M4/320应力测量系统，德国 SCHOTT公司； • Xstress 便携式X射线应力分析仪，芬兰 Stresstech Oy；
提纲
➢ 基本概念 ➢ 亚表面缺陷无损检测原理及方法 ➢ 残余应力检测方法 ➢ 检测仪器简介
基本概念
缺陷： 局部物理或化学性质突变
区域 微裂纹、非晶层、位错 …… 空穴、孔洞、夹杂、 无损检测： 光学零件表面疵病
无损检测缺陷拓展讲解
第一节 焊接工程中的缺陷
（5）、缺陷（焊瘤）在底片上的影像
无损检测见证取样教材 -32-
第一节 焊接工程中的缺陷
（六）形状缺陷
3、常见的表面缺陷有内咬边，内凹，焊瘤，下塌等。 3）凹坑 （1）凹坑的定义 （2）凹坑的危害 （3）凹坑在底片上的形貌
无损检测见证取样教材 -33-
第一节 焊接工程中的缺陷
第一节 焊接工程中的缺陷
（三）未焊透
1、未焊透的定义是指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接 头根部的现象。此缺陷常发生在焊缝根部。
2、未焊透的分类：可分为双面焊未焊透和单面焊未焊透
1. 单V坡口未焊透 无坡口未焊透
2．X坡口未焊透
3．
无损检测见证取样教材 -16-
第一节 焊接工程中的缺陷
（三）未焊透
坡口未熔合的典型影象是连续或断续的黑线，宽度不一，黑度不 均匀，一侧轮廓较齐，黑度较大，另一侧轮廓不规则，黑度较小， 在底片上的位置一般在焊缝中心至边缘的1／2处，沿焊缝纵向延伸
。 层间未熔合的典型影象是黑度不大的块状阴影，形状不规则，如
伴有夹渣时，夹渣部位的黑度较大。较小时，底片上不易发现。 对未熔合缺陷评判，要持慎重态度，因为有时与夹渣很难区分，
1）熔剂夹渣：是指焊条药皮或焊剂不溶物而产生的夹渣物。 2）金属夹渣：是指焊缝金属中残留的金属颗粒。如：钨金属。
3、夹渣在焊缝中的形状有：单个点状夹渣、条状夹渣、链 状夹渣和密集夹渣等。
无损检测见证取样教材 -20-
第一节 焊接工程中的缺陷
二、焊接缺陷的定义、分类、危害性及辨认
（四）夹渣
4、按形态：夹渣可分为点状夹渣、块状夹渣、条状夹渣等
单个点状夹渣 条状夹渣
无损检测见证取样教材 -21-
无损检测缺陷分析PPT课件
①The absoluteness of defect generation— —In actual production, the acquirement of the products without any defects is quite difficult； It is not economical or even impossible to make the products produced in batches without any defects.
数不当、坡口清理不干净等。
第14页/共23页
Holes
• 危害：影响外观，结合强度等； • 产生原因：焊接材料，气体介质、焊丝和母材表面上的油锈等，金蒸发等第15页/共23页
Undercut-咬边
• 危害：造成局部应力集中。 • 产生原因：焊接工艺参数选择不当
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焊缝超高
第17页/共23页
第18页/共23页
第19页/共23页
• 电弧擦伤-不允许 第20页/共23页
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第22页/共23页
感谢您的观看！
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Examples
• 比如： Excessive reinforcement，属于焊 缝形状不良，严重时可以Grinding；必要 时grinded the reinforcement smooth。
• 再如：sand inclusion on the surface of casting，可以通过repair welding来修复。
lamellar tearing； • The porosity in welded joint：
一种光学元件亚表面缺陷检测方法及检测系统[发明专利]
![一种光学元件亚表面缺陷检测方法及检测系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c94d8e3117fc700abb68a98271fe910ef12daefa.png)
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510014502.4(22)申请日 2015.01.12G01N 21/95(2006.01)G01N 21/25(2006.01)(71)申请人上海电力学院地址200090 上海市杨浦区平凉路2103号(72)发明人刘勇(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司 31225代理人赵继明(54)发明名称一种光学元件亚表面缺陷检测方法及检测系统(57)摘要本发明涉及一种光学元件亚表面缺陷检测方法和检测系统，其中，检测方法包括：光纤耦合器对输入的宽带光源进行分路；一路低相干光输入参考臂，被零光程参考面反射，形成参考光，另一路低相干光输入样品臂，进行光程延时处理，通过光纤探头阵列获取信号光；信号光和参考光经光纤耦合进行相干迭加并形成光谱信息；通过样品或光纤探头阵列的移动获取被检测区域的二维或三维光谱信息，重构被检测区域的高分辨图像。
检测系统包括宽带光源、光纤耦合器、参考臂、样品臂和探测臂，样品臂包括相连接的光程延时单元和光纤探头阵列。
与现有技术相比，本发明能够快速、高分辨显示多空间区域的缺陷结构信息，为光学元件亚表面缺陷检测提供新的途径。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号CN 104568982 A (43)申请公布日2015.04.29C N 104568982A1.一种光学元件亚表面缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)光纤耦合器对输入的宽带光源进行分路；2)一路低相干光输入参考臂，被零光程参考面反射，形成参考光；3)另一路低相干光输入样品臂，进行光程延时处理，通过光纤探头阵列形成具有不同光程延时量的空间多点并行照明，照射在样品的被检测区域上，并接收该区域反射和后向散射的信号光；4)所述信号光和参考光经光纤耦合进行相干迭加并形成光谱信息；5)通过样品或光纤探头阵列的移动获取被检测区域的二维或三维光谱信息；6)根据二维或三维光谱信息重构被检测区域的高分辨图像，显示缺陷的形状和分布。
一种亚微米量级的玻璃亚表面缺陷检测装置及方法[发明专利]
![一种亚微米量级的玻璃亚表面缺陷检测装置及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b10091cd05a1b0717fd5360cba1aa81145318f71.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610302192.0(22)申请日 2016.05.09(71)申请人 南京理工大学地址 210094 江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人 高万荣 伍秀玭 张运旭 郭英呈 朱珊珊 史伟松 刘浩 廖九零 朱越 卞海溢 (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心32203代理人 薛云燕(51)Int.Cl.G01N 21/958(2006.01)(54)发明名称一种亚微米量级的玻璃亚表面缺陷检测装置及方法(57)摘要本发明公开了一种亚微米量级的玻璃亚表面缺陷检测装置及方法。
该装置光源部分包括超连续发光光谱光源和单模光纤环形器；参考臂和样品臂部分包括第一准直透镜、45°柱形反射镜、参考物镜、参考反射镜、二维扫描振镜、样品物镜和待测件；探测臂部分包括第二准直透镜、透射光栅、聚焦透镜、光电探测器和计算机。
方法为：参考臂和样品臂的光沿原路返回到单模光纤环形器，两臂光束相遇产生干涉；干涉光束经透射光栅分光后，再由聚焦透镜聚焦在光电探测器的不同像元上，光电探测器将采集到的信号输入计算机，进行处理得到不同位置的断层图像。
本发明采用超宽带光源，高倍数值孔径成像物镜，以及共光路成像结构，获取了亚微米量级的玻璃亚表面裂纹三维结构。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 105842257 A 2016.08.10C N 105842257A1.一种亚微米量级的玻璃亚表面缺陷检测装置，其特征在于：该装置基于双光束低相干干涉成像原理，包括光源部分、参考臂与样品臂部分、探测臂部分，其中光源部分包括超连续发光光谱光源(1)和单模光纤环形器(2)；参考臂和样品臂部分包括第一准直透镜(3)、45°柱形反射镜(4)、参考物镜(5)、参考反射镜(6)、二维扫描振镜(7)、样品物镜(8)和待测件(9)；探测臂部分包括第二准直透镜(10)、透射光栅(11)、聚焦透镜(12)、光电探测器(13)和计算机(14)；所述超连续发光光谱光源(1)发出宽带光束后，进入单模光纤环形器(2)的输入端口1，接着光束从单模光纤耦合器(2)的输出端口2出射，经过第一准直透镜(3)后，光束在空间域沿着第一准直透镜(3)的光轴传播；经第一准直透镜(3)后传播的一部分光束进入参考臂，首先照射到45°柱形反射镜(4)上，经反射落在参考物镜(5)上，经参考物镜(5)聚焦后的光束最后入射至参考反射镜(6)；经第一准直透镜(3)后传播的其余光束沿光轴继续传播进入样品臂，然后经二维扫描振镜(7)反射后入射至样品物镜(8)上，样品物镜(8)聚焦后的光束最后落在待测件(9)上；由于光的可逆性，参考臂和样品臂的光束分别从参考反射镜(6)和待测件(9)，沿原路返回到单模光纤环形器(2)的输出端口2，两臂光束相遇产生干涉；干涉光束再从单模光纤环形器(2)的输出端口3出射，发散光束经过第二准直透镜(10)后形成平行光，该平行光入射至透射光栅(11)上，然后经透射光栅(11)分光，各波长的干涉光以不同的出射角发散开来，接着入射至聚焦透镜(12)，聚焦透镜(12)将不同角度的干涉光聚焦在光电探测器(13)的不同像元上，最后光电探测器(13)将采集到的信号输入计算机(14)，进行后续图像重建处理，从而得到不同位置的断层图像。
【CN109916909A】光学元件表面形貌及亚表面缺陷信息的检测方法及其装置【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910228967.8(22)申请日 2019.03.25(71)申请人 西安工业大学地址 710032 陕西省西安市未央区学府中路2号(72)发明人 王红军 吴琳 田爱玲 刘卫国 王大森 朱学亮 刘丙才 (74)专利代理机构 西安新思维专利商标事务所有限公司 61114代理人 黄秦芳(51)Int.Cl.G01N 21/88(2006.01)G01B 11/24(2006.01)(54)发明名称光学元件表面形貌及亚表面缺陷信息的检测方法及其装置(57)摘要本发明涉及一种光学元件表面形貌及亚表面缺陷信息的检测方法及其装置。
其利用波长信息测量距离，由光源射出一束宽光谱的复色光（呈白色），通过色散镜头发生光谱色散，形成不同波长的单色光，每一个波长的焦点都对应一个距离值；测量光射到物体表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到，通过计算被感测的焦点的波长，换算获得距离值。
利用两个光谱仪分别接收待测元件的表面以及内部缺陷的光波信息，从而同时得到光学元件的表面信息和内部缺陷的位置以及深度信息等。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 109916909 A 2019.06.21C N 109916909A权 利 要 求 书1/1页CN 109916909 A1.光学元件表面形貌及亚表面缺陷信息的检测方法，其特征在于：所述检测方法的步骤为：步骤一：由光源射出一束宽光谱的复色光穿过小孔S，经过偏振片后，将普通光源转变为具有振动方向垂直于XOY平面的线偏振光，照射在色散镜头组上；步骤二：光线经过色散镜头会聚后照射在待测物体上，色散镜头将波长为的单色光会聚在物体的表面上，将波长为的单色光会聚在物体内部的亚表面缺陷上，光线经过表面和亚表面缺陷散射，后向散射光将再次通过色散镜头；步骤三：通过色散镜头收集的散射光经过呈45°的分光镜反射后，水平入射进入光阑，光阑为具有较大比值的矩形空间滤波器，长度方向垂直于XOY平面，经过光阑后表面散射光具有更大的偏振度；步骤四：会聚到物体表面上波长为的散射光经过偏振分光棱镜后会聚在小孔S’上，到达光谱仪一；步骤五：会聚到亚表面缺陷上波长为的散射光偏振态发生改变，经过偏振分光棱镜，其中一部分经过透射会聚到小孔S’上，到达光谱仪一，另一部分经过偏振分光棱镜会聚到小孔S’’上，到达光谱仪二；步骤六：光谱仪一的光谱在和处出现峰值，由于表面散射信号远强于亚表面缺陷散射信号，因此得到表面会聚光的波长，根据波长与会聚点之间的关系确定出表面的位置信息；步骤七：光谱仪二的光谱会聚到亚表面缺陷光的波长处出现峰值，根据波长与会聚点之间的关系得到亚表面缺陷的位置；步骤八：由表面位置信息和亚表面缺陷位置信息得到亚表面缺陷的深度信息；步骤九：在同一检测位置存在多个缺陷时，在光谱仪二的光谱上将出现多个峰值，确定检测位置处的亚表面缺陷分布；步骤十：将探测系统在光学元件表面上二维平移，得到不同位置上的表面位置信息和亚表面缺陷信息三维重建，得到光学元件的表面形貌和亚表面缺陷信息。
晶体材料亚表面的损伤检测
一类是衬底材料，其中主要是LED半导体衬底材料，LED 照明用蓝宝石衬底占蓝宝石衬底应用比例达90%以上；
另一类就是窗口材料，如手表表盘、航空、航天、精密 制造、特殊制造等。
多晶Si片
单晶Si片
单晶硅与多晶硅的应用
单晶硅和多晶硅都是重要的半导体材料，用于制造半导体器件、 太阳能电池等。
粘片
将待测片与同样大小的抛光片粘结，尽量保证各片的待测截面平齐。
研磨
以去除解理时产生的损伤，同时保证待测面与晶片加工面垂直；
抛光
对待测截面进行抛光，以保证待测截面无加工损伤；
腐蚀
采用合适的腐蚀条件对待测面进行腐蚀；
观测 对制备好的试样进行观察分析，获得晶片的损伤层深度及微裂纹构型。
截面显微法
样品粘结示意图
传统的显微拉曼光谱仪的激光束光斑尺寸相对较大(10mm×2mm )， 分辨率低，在目前超精密加工晶片的残余应力分析中采用的显微拉曼光 谱仪的激光束直径为1μm。
其原理是将入射激光通过显微镜聚焦到样品上，从而可以在不受周围 物质干扰的情况下精确地获得样品微区的有关化学成分、晶体结构、分子 相互作用及分子取向等各种拉曼光谱信息。并可以通过改变入射激光束的 波长来改变检测深度，从而获取0.1~10μm深度范围内的应力和相位信息。
优点：增大薄区面积；准备定位减薄位置。
Gatan 656 凹坑仪
块体样品-凹坑
凹坑示意图
块体样品-离子减薄
目的：TEM样品的最终减薄， 以获得电子束透明的观 察区域。
原理：在电场作用下氩气被电 离成带Ar+的氩离子， 带着一定能量的氩离子 从阳极飞向阴极，通过 阴极孔，打在样品表面， 使样品表面溅射。
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亚表面缺陷无损检测方法（续）
二、射线技术（衍射） 利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间
分布状况的结构分析方法。（X射线、g 射线、中子束）
布拉格方程: 2dsinθ=nλ
亚表面缺陷无损检测方法（续）
三、红外热波无损检测 源于二十世纪九十年代，利用缺陷导致的不同热传导特
性，采用多种加热方法对试件进行加热，激发显示表面和亚 表面的各种损伤和异常结构变化，使用热成象仪在时间和空 间上记录热传导过程中试件表面的温场变化，用热波理论和 计算机图象处理技术分析所得热图象并最终达到探伤目的。
最小可见测缺陷: 可检测表面附 近尺寸20～40 nm 的缺陷、凹坑 和颗粒。
缺陷检测深度: 采用波长632.8 nm激光可检测深度：硅3µm，砷 化 镓 0.4µm ， 其 它 材 料 取 决 于 材 料的光学性能。
散射光检测水平：0.001 ppm/Sr
图形显示：缺陷水平和分布图。
美国hologenix公司, 型号:PBS-1000 Fast-Mapper
测量原理
波长632.8nm氦氖激光， 光斑直 径0.30 mm, 功率约 25 mW。
低水平背散射测量原理无损检测 抛光表面下纳米尺寸微观缺陷。
散射强度反映了缺陷密度和深度
i n1 n2
r
• 采用55度角入射是为了减小p 偏振光的反射；
• 由于P偏振光被吸收，只能测 2um深度；
核心设备是“红外热波探伤仪”。 热像仪、加热、控制、软件
亚表面缺陷无损检测方法（续）
超声检测: 被测对象范围广；检测深度大；缺陷定位准确，检测灵敏度高；
使用方便。 微波检测:
通过测量微波基本参数如微波幅度、频率、相位的变化，来判断 被测材料或物体内部是否存在缺陷以及测定其它物理参数。 渗透探伤:
亚表面缺陷无损检测
提纲
基本概念 亚表面缺陷无损检测原理及方法 残余应力检测方法 检测仪器简介
基本概念
缺陷： 局部物理或化学性质突变
区域 微裂纹、非晶层、位错 …… 空穴、孔洞、夹杂、 无损检测： 光学零件表面疵病
非破坏方法检查材料和零 件的内部或表面缺陷并评价其整 体质量的技术（无损评价技术）， 又称无损探伤. (70余种探测方法， 主要是宏观缺陷)
PBS表面、亚表面损伤测量系统
PBS® Subsurface Defect Measurement System
主要技术指标
表面: <300 mm; 厚度: 6 mm
应用范围：抛光和外延衬底基片表面、 亚表面由于抛光和离子注入产生的损
材料： 对波长632.8 nm激光不透 伤和缺陷
明的涂层和无涂层表面。
反 光准起
光 源光偏
镜
镜镜
¼ 波模 片型
¼ 检成 波 偏像 片 镜透
镜
光弹性实验仪的光路图
双折射
A B
o.... e D C ...
屏
幕 c(t12)
C —— 光学系数 t —— 模型厚度
X射线法
以衍射花样特征的变化作为应变的量度。
a) 宏观应力->方向相同的各晶粒中同名晶面间距变化相同-> 衍射线向某方向位移
亚表面缺陷无损检测的基本原理
内部结构缺陷会引起材料对热、声、光、电、磁 等反应的变化，通过这些变化可探测材料或结构 内部的异常和缺陷
SAM
X-ray SiC
Thermograph
五个基本要素: 源、结构异常响应、探测器、 记录和显示、分析方法
亚表面缺陷无损检测方法
一、激光技术
始于七十年代初期
机械法：基于应力释放，破坏性，取条法、切槽 法、剥层法盲孔法
物理法： X射线法、磁测法、超声法、拉曼光谱
σ=αΔγ
光弹法
偏振光：在麦克斯韦理论中，电场强度和磁场强度都与
电磁波的传播方向垂直，电磁波是横波。光波是电磁波，光 矢量是电场强度矢量，电场强度的振动方向为光振动方向。
E
光矢量振动面
0
v
H
自然光： 没有任何方向占有
优势，统计平均机率均 等，振幅相等。
线偏振光（平面偏振光）： 在与光的传播方向垂直的平 面内，光矢量E只在一个平 面内振动。
光弹法（续）
光弹效应（Photoelastic effect） 机械双折射、应力双折射
某些各向同性的透明介质， 如有机玻璃\环氧树脂， 在加上机械应力后具有双 折射的性质,其有效光轴 在应力方向上（1）激光全息 通过对被测物体施加外载荷，利用缺陷部位的形变量
的缺陷程度的关系 (需对物体加载、表面变形)
（2）激光超声 脉冲激光器发出的激光束照射被测物体，激发超声波，
采用干涉仪显示超声波的干涉条纹
亚表面缺陷无损检测方法（续）
二、射线技术（透射）
利用射线穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内 部结构不连续性的技术。
b) 微观应力-> 某些区域晶面间距增加、某些区域晶面间距 减少->使衍射线向不同方向位移，使其衍射线漫散宽化
c) 超微观应力在应变区内使原子偏离平衡位置->衍射线强度 减弱
测定应力一般用衍射仪法，可同时测奥氏体分布
检测仪器简介
• PBS表面、亚表面损伤测量系统，美国hologenix公司； • SAM400 超声波扫描显微镜，德国 PVA TePla； • SIRD机械应力测量系统，德国 PVA TePla； • StrainMatic M4/320应力测量系统，德国 SCHOTT公司； • Xstress 便携式X射线应力分析仪，芬兰 Stresstech Oy；
玻璃退火不足或安装不好 都会在玻璃中产生应力， 从而产生双折射，影响光 学元件成像质量。
轮盘
涡轮
光弹法（续）
•暂时双折射
模型受力后，平面偏振光通过此模型时，沿两主应力方
向分解为两支平面偏振光，传播速不同，产生光程差。
平 行 光
平 面 偏 振 光
圆 偏 振 光
圆 偏 振 光
平 面 偏 振 光
平 行 光
荧光染料或着色染料渗透，显像剂显影。 磁粉探伤:
利用漏磁原理（当磁力线穿过铁磁材料时，在其（磁性）不连续 处将产生漏磁场，形成磁极。磁极会吸附磁粉，产生磁痕。 涡流探伤:
以交流电磁线圈在金属构件表面感应产生涡流的无损探伤技术。 涡流探伤仅适用于导电材料，只能检测表面或近表面层的缺陷。
残余应力检测方法