无损检测各种方法的基本原理ppt课件

超声检测
UT ②
探头——电/声换能器
将来自仪器的电能转换为声能，并传入被检 测工件或材料内部；
同时，将反射回来的信号转换为电信号再传 给仪器。
压电晶片：实现声能——电能的转换
超声检测
UT ③
1. 声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入工件； 2. 超声波在工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用，
3. 检测灵敏度很高，可以发现极细小的裂纹以 及其它缺陷。
所有DNT方法中，对于表面缺陷的检测， 磁粉检测灵敏度最高。
磁粉检测
MT ⑦
4. 检测成本低，速度快
设备成本只需几十元到几万元；
交叉磁轭检测焊缝，每分钟速度可达1M多； 轴类工件采用直接通电法检测，完成磁化只 需几秒钟的时间。
磁粉检测
MT ⑧
渗透检测
PT ④
渗透检测
PT ⑤
渗透检测的优点和局限性 1. 可以用于非疏松多孔性材料的检测
对于铁磁性材料优选磁粉检测，渗透检测只是作为替代方法。
2. 形状复杂的部件也可采用渗透检测，并一次 操作就可以大致做到全面检测。
对于结构、形状、尺寸不利于实施磁化的工件，可用 渗透代替磁粉检测。
渗透检测
射线检测
来自百度文库
RT ⑿
⑨. 对人体有伤害
由于射线对人体组织会造成多种损伤， 因此严格的安全管理也会影响工作效率和成 本
完 射线检测部分
超声检测
UT ①
超声检测基本原理 产生电振荡并加于换能器（探头）上，激
励探头发射超声波——同时，将探头送回的电 信号进行放大，通过一定方式显式出来——从 而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和大 小等信息。
射线检测
RT ⑥
③. 适宜检测厚度较薄的工件，而不适宜检测较厚的 工件；
不同的能量射线设备只适宜检测相应的厚度范 围，随着厚度的增加，为了保证射线能够穿透工件， 射线的能量也应增加，要想用一台或一种射线设备 来检测所有厚度的工件是不现实的；此外，厚度的 增大，射线穿透的能量要高，会使底片的对比度、 清晰度下降，导致绝对灵敏度下降，从而造成小尺 寸或面积型缺陷漏检。
7. 检测工序多，速度慢 需要经过渗透至少10分钟——去除（去除多于的渗透液后的干 燥）——施加显像剂——观察（7min～30min，有时需1小时）
渗透检测
PT ⑦
8. 检测灵敏度比磁粉检测低
优先选择MT的原则。
9. 检测成本高
10. 有些材料易燃、有毒
封闭的容器内最好补采用。当只能采用该方法时，容器内必须保持通风， 杜绝火源。
PT ⑥
3. 同时存在几个方向的缺陷，用一次操作就可以完成检测 磁粉检测需至少2次磁化检测，而渗透只需一次操作。
4. 不需大型设备、不用电、水
现场只需携带喷灌式着色渗透检测剂，十分方便。
5. 对工件表面光洁度有要求
多孔材料不能采用该方法
6. 只能检测表面的开口缺陷
不开口的渗透液不能进入，不能检测到。
射线检测
RT ⑧
⑤. 有些工件由于结构或现场条件的限制不适 合射线照相；
由于射线照相时，要接近工件的两面， 因此结构或现场条件有时会限制照相的进行。 此外射线源到胶片的距离如果短，则底片清 晰度差，容易漏检。
射线检测
RT ⑨
⑥.对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸的确 定比较困难；
由于缺陷和焊缝是立体形状，而射线照 相底片上是平面图像，除了一些根部缺陷可 结合焊接知识和规律来确定其在工件厚度方 向的位置外，其它缺陷很难确定其在工件厚 度方向的位置。
NDT---------无损检测 各种方法的基本原理
各种方法的基本原理
DNT ①
无损检测 NDT 在不损坏被检对象的使用性能为前提，运
用物理、化学、材料科学及工程力学理论为基 础，对各种工程材料、零部件和产品进行有效 的检验，借以评价它们的完整性、连续性及安 全可靠性。
各种方法的基本原理
无损检测按方法分为： 射线检测——RT 超声检测——UT 磁粉检测——MT 渗透检测——PT 涡流检测——ET 目视检测——VT …………
各种无损检测方法中，射线照相对缺陷最准确。 在定量方面，对体积型缺陷（如：气孔、夹渣类） 的长度、宽度尺寸的确定也很准。但对面积型缺陷 （如：裂纹、未熔合类）或端部尺寸很小的缺陷， 则底片上影像尖端可能辨认不清，此时定量数据会 偏小；或因面积型缺陷形态尺寸、透照厚度、透照 角度、透照几何条件、射线源和胶片、像质计灵敏 度等因素的影响，检出率减小。
完 渗透检测部分
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磁粉检测
MT ③
磁粉检测
MT ④
磁粉检测
MT ⑤
磁粉检测的有点和局限性
1. 适宜检测铁磁性材料，不能用于非铁磁性材 料的检测。
奥氏体不锈钢、钛及其合金、铜及其合金。
对于两种材料导磁率差异较大的连接部位 也不能采用磁粉检测
磁粉检测
MT ⑥
2. 可以检测表面和近表面缺陷，不能用于检测 内部缺陷
一般可检测深度为1～2mm的近表面缺陷。
收和散射会发生衰减。在均匀的透照（照射）场范围 内，对于均匀的被检试件来说，强度的衰减变化也是 均匀的。如果被检试件内有缺陷，由于组成缺陷的原 子序数与试件的原子序数（化学成分或密度）不同， 所以缺陷和试件对射线的吸收不同，因而引起强度的 衰减变化的不均匀性。
射线检测
RT ②续
由于射线的波长比可见光的波长短，人眼 不可见，且射线对人体具有伤害性，为此人们 借助一些设备用来记录射线穿透被检试件后射 线强度的衰减变化的均匀情况。记录的方式方 法有很多种，我公司目前采用的有两种，即射 线照相法和射线实时成像法。射线照相法通常 称拍片法；射线实时成像法俗称工业电视法。
使其传播方向或特征被改变； 3. 改变后的超声波通过检测设备被接收，比可对其进行处理和分
析； 4.根据接收的超声波的特征，评估工件本身及其内部是否存在缺陷
及缺陷的特征。
声源产生的脉冲波进入到工件中----超声波在工件中以一定方 向和速度向前传播----遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被 反射－－－检测设备接收和显示－－分析声波幅度和位置等信息， 评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。
铁磁性材料工件被磁化后，在不连续性 处或磁路截面变化处，磁感应线离开和进入 工件表面而形成的磁场称为漏磁场。
磁粉检测
MT ②
磁粉检测基本原理
铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续 性存在，使工件表面和近表面的磁感应线发 生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件 表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见 的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、 形状和严重程度。
射线检测
RT ⑩
⑦. 检测成本高；
射线照相设备（可达百万以上）和曝光 室（达数百万）的建设投资巨大，另外，所 用耗材、人工成本很高。
射线检测
RT ⑾
⑧. 检测速度慢
经技术准备（10min）、贴片和对位 （3~5min）、曝光（X射线：3~5min；γ 射线有时达数小时）、暗室处（60min）、 评定、结果等工作程序，拍摄一张底片需要 120min左右的时间或更长。速度慢、效率 低。但周向曝光或全景除外。
5. 工件的形状和尺寸有时影响工件的磁化，导致磁 粉不能进行
例如：尺寸小于75mm的工件不能进行MT.
完 磁粉检测部分
渗透检测
毛细管现象 润湿液体在毛细管中呈凹面
并且上升，不润湿液体在毛细 管中呈凸面并且下降的现象， 称为毛细管现象。
毛细现象并不局限于一般 意义上的毛细管，例如两平行 板间的夹缝，各种各样的棒、 纤维、颗粒堆积物的空隙都是 特殊形式的毛细管。
射线检测
RT ③
射线检测
RT ④
射线检测的优缺点
（相对于超声波检测而言）
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 长期保存，从而使射线照相法成为无损检测 方法中记录最真实、最全面、最直观、可追 踪性好的检测方法。
射线检测
RT ⑤
②. 可以获得缺陷的投影图像，缺陷定量准确；
双面开坡口在双面扫查。
2. 开坡口侧 2TK
K= tgβ
超声检测
缺陷取向对检测的影响 也受到工件厚度的影响 管子直径同样会影响
UT ⑨
完 超声检测部分
磁粉检测
MT ①
磁粉检测
是利用铁磁性粉末——磁粉，作为磁场 的传感器，即利用漏磁场吸附磁粉形成的磁 痕（磁粉聚集形成的图象）来显示不连续性 的位置、大小、形状和严重程度。
DNT ②
各种方法的基本原理
检测按检测位置分为： 内部检测
1. 射线检测——RT 2. 超声检测——UT
表面检测
1. 磁粉检测——MT 2. 渗透检测——PT 3. 涡流检测——ET
DNT ③
各种方法的基本原理
1. 各种检测方法的基本原理 2. 各种方法的优缺点 3. 各种方法的适用范围
DNT ④
射线检测
RT ①
射线检测-------简称RT， 定义：在不损坏试件的前提下，利用射线能
穿透被检试件并与被检试件相互作用的原理，借 助先进技术的记录介质和设备器材来记录射线的 衰减情况，从而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。
射线检测
RT ②
射线检测基本原理 射线穿透被检试件时，其强度因试件对射线的吸
超声检测
6、检测结果无直接见证记录
UT ⑥
7、对缺陷在工件厚度方向上的定位较准确。
8、材质、晶粒度对探伤有影响。
超声检测
UT ⑦
9、工件不规则的外形和一些结构会影响检测
10、探头扫查面的平整度和粗糙度对超声检测 有一定影响。
超声检测
UT ⑧
扫查距离的要求
1. 在开坡口侧进行扫查
两侧开坡口两侧扫查；一侧开坡口在开坡 口侧扫查；
射线检测
RT ⑦
④. 适宜检测对接焊缝，对角焊缝的检测较差， 不适宜检测板材、棒材、锻件；
检测角焊缝的透照布置比较困难，拍摄 底片的黑度变化大，成像质量不好。不适宜 检测板材、锻件的原因是板材、锻件中的缺 陷与板平行，即与射线透照方向垂直，射线 照相无法检出。此外棒材、锻件厚度变化较 大，射线成相效果不好。
PT ①
渗透检测
PT ②
液体渗透检测原理
当工件表面施加渗透剂后，在毛细现象的 作用下，并
经过一段时间后，渗透液将渗入有开口的缺陷 内；此时去
除表面多于的渗透液；然后均匀施加显像剂薄 层，同样在
毛细现象的作用下，显像剂将缺陷内部的渗透 液吸附到显
像薄层上。在显像剂吸附渗透液的过程中，并
渗透检测
PT ③
超声检测
UT ④
超声波检测的优点和局限性
（相对于射线检测而言）
1、面积型缺陷的检出率较高，而体积型缺陷 的检出率较低。
2、适宜检验厚度较大的工件，不适宜检验较 薄的工件。
超声检测
UT ⑤
3、应用范围广，可用于各种试件。
4、检测成本低、速度快、仪器体积小，重量 轻，现场使用较方便。
5、无法得到缺陷直观图像，定性困难，定量 精度不高。超声波对缺陷定量的尺寸与实际 缺陷的尺寸误差在几毫米甚至更大，一般认 为是正常的。