无损检测方法总结

常用的无损检测方法
无损检测方法很多，据美国国家宇航局调研分析，其认为可分为六大类约70余种。

但在实际应用中比较常见的有以下五种，也就是我们所说的常规的无损检测方法：
一、常规无损检测方法
目视检测 Visual Testing （缩写 VT）；
超声检测 Ultrasonic Testing（缩写 UT）；
射线检测 Radiographic Testing（缩写 RT）；
磁粉检测 Magnetic particle Testing（缩写 MT）；
渗透检测 Penetrant Testing （缩写 PT）；
涡流检测 Eddy Current Testing （缩写 ET）；
声发射 Acoustic emission (缩写 AE）。

1、目视检测（VT）
目视检测，是国内实施的比较少，但在国际上非常重视的无损检测第一阶段首要方法。

按照国际惯例，目视检测要先做，以确认不会影响后面的检验，再接着做四大常规检验。

例如BINDT的PCN认证，就有专门的VT1、2、3级考核，更有专门的持证要求。

经过国际级的培训，其VT检测技术会比较专业，而且很受国际机构的重视。

VT常常用于目视检查焊缝，焊缝本身有工艺评定标准，都是可以通过目测和直接测量尺寸来做初步检验，发现咬边等不合格的外观缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的仪器检测。

例如焊接件表面和铸件表面较多VT做的比较多，而锻件就很少，并且其检查标准是基本相符的。

2、射线照相法（RT）
是指用X射线或g射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法，该方法是最基本的，应用最广泛的一种非破坏性检验方法。

1、射线照相检验法的原理：射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光，当X射线或r射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影，由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同，照射到胶片各处的射线能量也就会产生差异，便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。

2、射线照相法的特点：射线照相法的优点和局限性总结如下：
a.可以获得缺陷的直观图像，定性准确，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确；
b.检测结果有直接记录，可长期保存；
c. 对体积型缺陷（气孔、夹渣、夹钨、烧穿、咬边、焊瘤、凹坑等）检出率很高，对面积型缺陷（未焊透、未熔合、裂纹等），如果照相角度不适当，容易漏检；
d.适宜检验厚度较薄的工件而不宜较厚的工件，因为检验厚工件需要高能量的射线设备，而且随着厚度的增加，其检验灵敏度也会下降；
e.适宜检验对接焊缝，不适宜检验角焊缝以及板材、棒材、锻件等；
f.对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较困难；
g.检测成本高、速度慢；
h.具有辐射生物效应，
无损检测超声波探伤仪
能够杀伤生物细胞，损害生物组织，危及生物器官的正常功能。

总的来说，RT的特性是——定性更准确，有可供长期保存的直观图像，总体成本相对较高，而且射线对人体有害，检验速度会较慢。

无损检测X光机
用于工业部门的工业检测X光机通常为工业无损检测X光机（无损耗检测），此类便携式X光机可以检测各类工业元器件、电子元件、电路内部。

例如插座插头橡胶内部线路连接，二极管内部焊接等的检测。

BJI-XZ、BJI-UC等工业检测X光机是可连接电脑进行图像处理的X光机，此类工业检测便携式X光机为工厂家电维修领域提供了出色的解决方案。

3、超声波检测（UT）
1、超声波检测的定义：通过超声波与试件相互作用，就反射、透
无损检测设备
射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

2、超声波工作的原理：主要是基于超声波在试件中的传播特性。

a.声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；
b.超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；
c.改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；
d.根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

3、超声波检测的优点：
a.适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；
b.穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。

如对金属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；
c.缺陷定位较准确；
d.对面积型缺陷的检出率较高；
e.灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；
f.检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。

4、超声波检测的局限性：
a.对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究；
b.对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；
c.缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响；
d.材质、晶粒度等对检测有较大影响；
e.以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观，且检测结果无直接见证记录。

5、超声检测的适用范围：
a.从检测对象的材料来说，可用于金属、非金属和复合材料；
b.从检测对象的制造工艺来说，可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等；
c.从检测对象的形状来说，可用于板材、棒材、管材等；
d.从检测对象的尺寸来说，厚度可小至1mm，也可大至几米；
e.从缺陷部位来说，既可以是表面缺陷，也可以是内部缺陷。

4、磁粉检测（MT）
1. 磁粉检测的原理：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变而产生漏磁场，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，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。

2. 磁粉检测的适用性和局限性：
a.磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄（如可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹），目视难以看出的不连续性。

b.磁粉检测可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测，还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测。

c.可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。

d.磁粉检测不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。

对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠难以发现。

5、渗透检测（PT）
1.液体渗透检测的基本原理：零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透剂后，在毛细管作用下，经过一段时间，渗透液可以渗透进表面开口缺陷中；经去除零件表面多余的渗透液后，再在零件表面施涂显像剂，同样，在毛细管的作用下，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显像剂中，在一定的光源下（紫外线光或白光），缺陷处的渗透液痕迹被现实，（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而探测出缺陷的形貌及分布状态。

2.渗透检测的优点：
a.可检测各种材料，金属、非金属材料；磁性、非磁性材料；焊接、锻造、轧制等加工方式；
b.具有较高的灵敏度（可发现0.1μm宽缺陷）
c.显示直观、操作方便、检测费用低。

3.渗透检测的缺点及局限性：
a.它只能检出表面开口的缺陷；
b.不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；
c.渗透检测只能检出缺陷的表面分布，难以确定缺陷的实际深度，因而很难对缺陷做出定量评价。

检出结果受操作者的影响也较大。

6、涡流检测（ET）
1.涡流检测的基本原理：将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外（见图）。

这时线圈内及其附近将产生交变磁场，使试件中产生呈旋涡状的感应交变电流，称为涡流。

涡流的分布和大小，除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外，还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以及表面有无裂纹缺陷等。

因而，在保持其他因素相对不变的条件下，用一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化，可推知试件中涡流的大小和相位变化，进而获得有关电导率、
缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或缺陷存在等信息。

但由于涡流是交变电流，具有集肤效应，所检测到的信息仅能反映试件表
面或近表面处的情况。

2.应用：按试件的形状和检测目的的不同，可采用不同形式的线圈,通常有穿过式、探头式和插入式线圈3种。

穿过式线圈用来检测管材、棒材
和线材，它的内径略大于被检物件，使用时使被检物体以一定的速度在线
圈内通过，可发现裂纹、夹杂、凹坑等缺陷。

探头式线圈适用于对试件进
行局部探测。

应用时线圈置于金属板、管或其他零件上，可检查飞机起落
撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳裂纹等。

插入式线圈也称内部探头，放在管子或零件的孔内用来作内壁检测，可用于检查各种管道内壁的腐蚀
程度等。

为了提高检测灵敏度，探头式和插入式线圈大多装有磁芯。

涡流
法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大批量零件如轴承
钢球、汽门等的探伤（这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传送的机械
装置）、材质分选和硬度测量，也可用来测量镀层和涂膜的厚度。

3.优缺点：涡流检测时线圈不需与被测物直接接触，可进行高速检测,易于实现自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表
面和近表面缺陷,检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。

7、声发射AE
是一种新增的无损检测方法，通过材料内部的裂纹扩张等发出的声音
进行检测。

主要用于检测在用设备、器件的缺陷即缺陷发展情况，以判断
其良好性。

二、非常规无损检测方法
声发射 Acoustic Emission(缩写 AE)；
涡流检测Eddy current Testing （缩写 ET）
泄漏检测 Leak Testing（缩写 LT）；
衍射波时差法超声检测技术Time of Flight Diffraction (缩写 ToFD)；
导波检测Guided Wave Testing；
还有许多许多…
超声检测
原理
超声波是频率高于20千赫的机械波。

在超声探伤中常用的频率为0.5～5兆赫。

这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如缺陷或被测物件的底面等）就会产生反射。

这种反射现象可被用来进行超声波探伤，最常用的是脉冲回波探伤法探伤时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上（用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件），探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质（如机油或水等）进入材料并在其中传播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。

根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度（与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较），即可测定缺陷的位置和大致尺寸。

除回波法外，还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿透法。

利用超声法检测材料的物理特性时，还经常利用超声波在工件中的声速、衰减和共振等特性。

跨孔超声检测仪
应用
脉冲回波探伤法通常用于锻件、焊缝及铸件等的检测。

可发现工件内部较小的裂纹、夹渣、缩孔、未焊透等缺陷。

被探测物要求形状较简单，并有一定的表面光洁度。

为了成批地快速检查管材、棒材、钢板等型材，可采用配备有机械传送、自动报警、标记和分选装置的超声探伤系统。

除探伤外，超声波还可用于测定材料的厚度,使用较广泛的是数字式超声测厚仪,其原理与脉冲回波探伤法相同，可用来测定化工管道、船体钢板等易腐蚀物件的厚度。

利用测定超声波在材料中的声速、衰减或共振频率可测定金属材料的晶粒度、弹性模量(见拉伸试验)、硬度、内应力、钢的淬硬层深度、球墨铸铁的球化程度等。

此外，穿透式超声法在检验纤维增强塑料
和蜂窝结构材料方面的应用也已日益广泛。

超声全息成象技术也在某些方面得到应用。

优缺点
超声检测法的优点是：穿透能力较大，例如在钢中的有效探测深度可达1米以上;对平面型缺陷如裂纹、夹层等，探伤灵敏度较高，并可测定缺陷的深度和相对大小；设备轻便，操作安全，易于实现自动化检验。

缺点是：不易检查形状复杂的工件，要求被检查表面有一定的光洁度，并需有耦合剂充填满探头和被检查表面之间的空隙，以保证充分的声耦合。

对于有些粗晶粒的铸件和焊缝，因易产生杂乱反射波而较难应用。

此外，超声检测还要求有一定经验的检验人员来进行操作和判断检测结果。

非金属超声检测仪
射线检测
概述
作为五大常规无损检测方法之一的射线检测（Radiology），在工业上有着非常广泛的应用。

目前射线检测按照美国材料试验学会（ASTM）的定义可以分为：照相检测、实时成像检测、层析检测和其它射线检测技术四类。

、
X射线与自然光并没有本质的区别，都是电磁波，只是X射线的光量子的能量远大于可见光。

它能够穿透可见光不能穿透的物体，而且在穿透物体的同时将和物质发生复杂的物理和化学作用，可以使原子发生电离，使某些物质发出荧光，还可以使某些物质产生光化学反应。

如果工件局部区域存在缺陷，它将改变物体对射线的衰减，引起透射射线强度的变化，这样，采用一定的检测方法，比如利用胶片感光，来检测透射线强度，就可以判断工件中是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小。

ΔI/I=-(（μ-μ’）ΔT)/(1+n)
这个公式就是射线检测基本原理的关系式，ΔI/I称为物体对比度，从它我们可以得知，只要缺陷在透射方向上具有一定的尺寸、其衰减系数与物体的线衰减系数具有一定差别，并且散射比控制在一定范围，我们就能够获得由于缺陷存在而产生的对比度，从而发现缺陷。

射线检测种类
X射线检测
γ射线检测
β射线检测
α射线检测等
射线检测方式
固定式
移动式
射线检测工艺分类
1.胶片成像工艺
即射线照射被检测物体，透过的射线使胶片感光，清洗胶片，即可根据胶片的感光情况判断被检测物的内部质量。

这类似于我们人体在医院做拍片检查。

2.数字成像工艺
经过射线检测，将被检测物的内部质量信息转化成数字信号，储存或还原显示出来。

以反映被检测物的内部质量情况。

射线检测的利弊
利：不损伤被检物，方便实用，可达到其他检测手段无法达到的独特检测效果。

弊；对人体有副作用甚至一定伤害，对其他敏感物体有不良作用，对环境有辐射污染。