无损检测第一次课-zy

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1.3 无损检测技术的发展及现状
1.3.1 三个阶段 (1).无损检查：（Non-distructive Inspection）简称NDI 探测和发现缺陷 (2). 无损检测：（Non- distructive Testing） 简称NDT 不仅要探测发现缺陷，还要测量过程工艺参数， 如温度、压力、组织结构、残余应力等
Coil's magnetic field
Coil
Eddy current's magnetic field Eddy currents Conductive material
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6、声发射检测 (Acoustic Emission)
材料或构件因受力产生变形或断裂，以弹性波 的形式释放出应变能称为声发射。利用接收声 发射信号研究材料、动态评价结构的完整性称 为声发射检测技术。
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Inspection Following Secondary Processing
Machining Welding Heat treating Plating etc.
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Inspection For In-Service Damage
Cracking Corrosion Erosion/Wear Heat Damage etc.
铸件：可能有缩孔、疏松、冷隔、裂纹等； 焊件：可能有气孔、夹杂、未熔合、未焊 透、裂纹等； 锻件：往往有裂纹、褶皱、夹层、夹杂等； 热处理件：可能出现裂纹、变形、脱碳、过烧、 过热、偏析、组织粗大等等。 混凝土：蜂窝、孔洞、裂缝、露筋等 陶瓷：变形、开裂、夹层、裂纹等 高分子及其他产品中缺陷
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1.1.2 对实际工程材料的辨证认识
材料力学对于材料的认识是基于“均匀性、连续性 和小变形假设”来讨论问题的。 而实际工程材料及产品往往会产生各种各样的工 艺缺陷。 总之，实际工程材料和构件并不那麽理想，有 缺陷是绝对的，没有缺陷则是相对的。 NDT主要是检测材料和构件中的宏观缺陷
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工艺缺陷举例
开展无损检测技术应用 的企业单位超过3万家， 工业NDT设备器材制造 的厂家570 开展NDT研究的教学单 位超过100家，每年大 概1000NDT毕业生
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1.4 无损检测的主要技术及其各自特点
1、超声波检测（Ultrasonic Testing）简 称UT 基本原理：利用超声波在不同物质的界面处 反射、折射、波型转变以及在介质中传播过 程中的衰减，由发射探头向被检件发射超声 波，由接收探头接收信号
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《无损检测》课程说明
主要教学参考书： 1.刘贵民主编. 无损检测技术. 北京：国防工业出版社，2006 2.李喜孟主编. 无损检测， 北京：机械工业出版社，2001 3.其他有关无损检测的参考书和相关标准。
5Fra Baidu bibliotek
课程安排
1 2 3 4 5 6 7 8 绪 论 超声检测（UT- Ultrasonic Tes.） 射线检测 （Radiographic Tes. ） 磁粉检测（Magnetic Particle Tes.） 涡流检测(Eddy Current Tes.) 渗透检测（Penetrant Tes.） 其他无损检测方法 课程试验
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1.1.3 无损检测的意义
(1) 质量管理——即控制产品质量，保证设备安全运行。 ①生产高质量产品的需要
②设备在役安全运行期间跟踪监测的需要
（2）工艺改进——即改进制造技术，优化制造工艺；
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（3）效率、效益保证——及时发现缺陷，降低 生产成本；
在复杂产品的加工过程中往往经历： “零件制备——部件组成——结构总成”等较长 生产周期。在重点工序适时进行合理、适度的检 验，可及时消除该工序产生的缺陷、防止同类缺 陷的重复出现。这样做比在产品加工完成后再来 消除缺陷更节省时间、材料和工时。从而降低了 生产成本。而且，及时返修在操作上也较为容易。
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检测铁磁性材料表面和近表面缺陷，设备简 单，操作方便，观察直观
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4、渗透检测（Penetrant Testing）简称PT
基本原理：由于渗漏液的润湿和毛细管效应 而进入表面开口的缺陷，随后被吸附和显像。
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5、涡流检测（Eddy current Tes.）简称ET
基本原理：是利用涡流的集肤效应及其在缺 陷处的畸变行为来发现和检测缺陷的。
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（4）信誉、实力的见证——积累技术资料，促进 技术进步
成功的检测数据、配套的原始底片、合格的检验报 告、标准的检测试板等等，都是宝贵的技术资料。 既可用于技术交流，又可长期存档。 特别是在出现产品质量纠纷时，上述检验资料的法 律价值就会凸现出来！ 参与国际认证的企业有无无损检测设备也是一项重 要的认证指标。
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(3).无损评价：（Non- distructiv Evaluation） 简称NDE 新的发展阶段的名称 不仅要进行产品的最终检验和过程工艺参数的测量， 且当认为材料中不存在致命的裂纹或者大的缺陷时， 还要：
i .从整体上评价材料中缺陷的分散程度； ii .在NDE的信息与材料的结构/性能(如强度、韧性)之间建 立联系； iii .对决定材料的性质、动态响应和服役性能指标的实测值 （如断裂韧性、高温持久强度）等因素进行分析和评价。
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《材料无损检测》课程说明
课程任务： 通过学习本课程，初步掌握： 材料无损检测的基本原理、应用领域、基本操 作技能要点； 学会正确选择无损检测方法、相关仪器，并能 正确选定各种技术参数； 初步了解材料和产品的缺陷量和相关评定的相 关标准；
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《材料无损检测》课程说明
教学要求： 重点掌握各种无损检测方法的基本原理、 适用范围和技术要点； 了解探伤方法、仪器、设备，了解基本操 作； 积极参与课堂教学，认真记好笔记。
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1.3.2 我国无损检测技术发展
上个世纪70年代至90年代是国际无损检测技术 发展的兴旺期，随着计算机技术、数据和图像 处理、信息电子以及自动化技术发展，有力促 进NDT的发展 在我国，非常重视NDT发展和应用，不仅成立 了专门的学术组织，还设立了专门从事NDT的 研究机构
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——摘引无损检测网数据
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UT工作示意图
initial pulse back surface echo
UT
crack echo
crack
0 2 4 6 8 10
plate
显示屏
样品
特点:灵敏度高，即可检测表面缺陷，又可以检 测内部缺陷，尤其对平面型缺陷具有很高的检 测能力
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2、射线检测（Radiography Testing）简称RT
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1.2.1 无损检测的特点
(2)互容性——即指检验方法的互容性。 (3)动态性——这是说，无损探伤方法可对使用 中的零件进行检验，而且能够适时考察产品运行 期的累计影响。因而，可查明结构的失效机理。 (4)严格性——是指无损检测技术的严格性。 (5)检验结果的分歧性——不同的检测人员对同 一试件的检测结果可能有分歧。 (6)可靠性问题
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9、五种常用无损探伤法的适用性
⑶ 磁力探伤：适合铁磁性材料的表面缺陷及近表 面缺陷的探伤；不适用于非铁磁性材料，如铜、 铝、奥氏体钢等等；
(4) 渗透探伤：适用于各种材料表面的开口型缺陷 的检测（如裂纹、针孔等）；但不适用多孔型材 料； (5) 涡流探伤：适用于各种导电材料的表面及近表 面缺陷的探测。不适于非导电材料的缺陷检测。
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Power Plant Inspection
Pipe with damage
Probe
Signals produced by various amounts of corrosion thinning.
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Wire Rope Inspection
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Storage Tank Inspection
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Pressure Vessel Inspection
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Pipeline Inspection
声发射检测示意图
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7、红外检测 (Infra-red Tes.)
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8、其他检测技术
激光全息无损检测 声振检测 微波检测
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9、五种常用无损探伤法的适用性
⑴ 射线探伤：适用于材料内部体积型缺陷：孔洞、 夹杂、未焊透等；对于面积缺陷（如裂纹等） 有选择性：即缺陷平面与射线透照方向平行或 接近平行时非常适用；而当缺陷平面与射线透 照方向垂直时极不敏感！易出现漏检! ⑵ 超声波探伤：适用于大多数缺陷的检测，但检 出容易，定量难。不易发现细小裂纹。另外， 由于检测系统存在盲区，故不适合薄板的检测
利用各种射线对材料 的透射性能及不同材料 对射线的吸收、衰减程 度不同，使底片感光获 得图像。
High Electrical Potential
Electrons + -
X-ray Generator or Radioactive Source Creates Radiation
Radiation Penetrate the Sample
材料无损检测
NDT (Non-destructive Testing) 金属材料系 张洋 Tel:87939084 Email： zhangyang@stdu.edu.cn
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《材料无损检测》课程说明
课程设置及分工：32学时，2学分； 其中：理论教学 28学时； 实验教学 4 学时。 课程性质：本课程为必修课；
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1.2.2 实施无损检验的依据
(1)产品图样 图样是生产中使用的最基本的技术资料， 也是加工、检验的依据。 (2)相关标准 生产企业往往要贯彻相关标准，如：企 业标准、行业标准、国家标准、国际标准等等。 (3)技术文件 产品生产工艺部门下达的各种技术文件， 如工艺规程、检验卡片、产品检验报告、返修单等等。 (4)订货合同 某些产品的特殊检验要求、质量控制的条 款，有时可能较详细的强调在订货合同中，应引起特别 注意。
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1.1.4 区别适度检验和过度检验
——无损检测技术的两面性 事物总是一分为二的，都具有二重性。 强调经济性原则，要正确处理好质量检测与降低 生产成本和生产周期的关系！
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1.2 无损检测的特点及检测依据
1.2.1 无损检测的特点 与破坏性检验相比，其特点是： (1)非破坏性——是指在获得检测结果的同时， 除了剔除不合格品外，不损失零件。因此，检 测规模不受零件多少的限制，既可抽样检验， 又可在必要时采用普检。因而，更具有灵活性 （普检、抽检均可）和可靠性。
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1.1 无损检测的意义
1.1.1 无损检测： 无损检测，在不破坏试件的前提下，对试件内部及 表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法或 者技术，亦称为无损探伤，属于非破坏性检测方法 的范畴。 它与某些破坏性检测方法，如力学性能检验、化学 分析试验、金相检验、SEM、TEM等具有很强的互 补性。尤其适合成品检验和在役运行产品的检验。
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1.5 NDT的应用
Inspection of Raw Products
Inspection Following Secondary Processing In-Services Damage Inspection
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Inspection of Raw Products
Forgings, Castings, Extrusions, etc.
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常见的焊接缺陷
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焊接裂纹的宏观形态及分布
a) T型接头的宏观裂纹 b) 对接接头的焊接裂纹 c) 焊缝收弧处的弧坑裂纹 1－焊缝中纵向裂纹 2－焊缝中横向裂纹 3－熔合区裂纹 4－焊缝根部裂纹 5－热影响区根部裂纹 6，7－焊趾裂纹 8－焊道下裂纹 9－层状撕裂 10－弧坑纵向裂纹 11－弧坑横向裂纹 12－弧坑星形裂纹
Exposure Recording Device 25
X射线图像
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3、磁粉检测（Magnetig Testing）简称MT
钢制（Fe、Co、Ni及其合金）的工件放在 磁场中就会被磁化，如果工件表层存在缺陷， 例如裂缝、夹杂物等，磁力线只能绕过缺陷， 形成局部磁极。如果在工件表面撒上导磁性 良好的磁粉，它就会受局部磁极的吸引而堆 积，于是显出了缺陷的位置和形状