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技術(shù)文章無損檢測有哪些常見的檢測形式？
更新時(shí)間：2019-08-19 點(diǎn)擊次數(shù)：3312次 檢測形式
無損檢測方法很多，據(jù)美國國家宇航局調(diào)研分析，其認(rèn)為可分為六大類約70余種。但在實(shí)際應(yīng)用中比較常見的有以下幾種：
目視檢測（VT）
目視檢測，在國內(nèi)實(shí)施的比較少，但在上非常重視的無損檢測階段首要方法。按照慣例，目視檢測要先做，以確認(rèn)不會(huì)影響后面的檢驗(yàn)，再接著做四大常規(guī)檢驗(yàn)。例如BINDT的PCN認(rèn)證，就有專門的VT1、2、3級(jí)考核，更有專門的持證要求。VT常常用于目視檢查焊縫，焊縫本身有工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，都是可以通過目測和直接測量尺寸來做初步檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)咬邊等不合格的外觀缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的儀器檢測。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT做的比較多，而鍛件就很少，并且其檢查標(biāo)準(zhǔn)是基本相符的。
射線照相法（RT）
是指用X射線或γ射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測方法，該方法是基本的，應(yīng)用廣泛的一種非破壞性檢驗(yàn)方法。
原理：射線能穿透肉眼無法穿透的物質(zhì)使膠片感光，當(dāng)X射線或γ射線照射膠片時(shí)，與普通光線一樣，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛影，由于不同密度的物質(zhì)對(duì)射線的吸收系數(shù)不同，照射到膠片各處的射線強(qiáng)度也就會(huì)產(chǎn)生差異，便可根據(jù)暗室處理后的底片各處黑度差來判別缺陷。
總的來說，RT的定性更準(zhǔn)確，有可供長期保存的直觀圖像，總體成本相對(duì)較高，而且射線對(duì)人體有害，檢驗(yàn)速度會(huì)較慢。
超聲波檢測（UT）
原理：通過超聲波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進(jìn)行研究，對(duì)試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測和表征，并進(jìn)而對(duì)其特定應(yīng)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù)。
適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種試件的無損檢測；可對(duì)較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測。如對(duì)金屬材料，可檢測厚度為1～2mm的薄壁管材和板材，也可檢測幾米長的鋼鍛件；而且缺陷定位較準(zhǔn)確，對(duì)面積型缺陷的檢出率較高；靈敏度高，可檢測試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷；并且檢測成本低、速度快，設(shè)備輕便，對(duì)人體及環(huán)境無害，現(xiàn)場使用較方便。
但其對(duì)具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外形的試件進(jìn)行超聲檢測有困難；并且缺陷的位置、取向和形狀以及材質(zhì)和晶粒度都對(duì)檢測結(jié)果有一定影響，檢測結(jié)果也無直接見證記錄。
磁粉檢測（MT）
原理：鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。
適用性和局限性：
磁粉探傷適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄（如可檢測出長0.1mm、寬為微米級(jí)的裂紋）目視難以看出的不連續(xù)性；也可對(duì)原材料、半成品、成品工件和在役的零部件檢測，還可對(duì)板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄鋼件及鍛鋼件進(jìn)行檢測，可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏松等缺陷。
但磁粉檢測不能檢測奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對(duì)于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。
滲透檢測（PT）
原理：零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一段時(shí)間，滲透液可以滲透進(jìn)表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí)，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。
優(yōu)點(diǎn)及局限性：
滲透檢測可檢測各種材料，金屬、非金屬材料；磁性、非磁性材料；焊接、鍛造、軋制等加工方式；具有較高的靈敏度（可發(fā)現(xiàn)0.1μm寬缺陷），同時(shí)顯示直觀、操作方便、檢測費(fèi)用低。
但它只能檢出表面開口的缺陷，不適于檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實(shí)際深度，因而很難對(duì)缺陷做出定量評(píng)價(jià)，檢出結(jié)果受操作者的影響也較大。
渦流檢測（ECT）
原理：將通有交流電的線圈置于待測的金屬板上或套在待測的金屬管外。這時(shí)線圈內(nèi)及其附近將產(chǎn)生交變磁場，使試件中產(chǎn)生呈旋渦狀的感應(yīng)交變電流，稱為渦流。渦流的分布和大小，除與線圈的形狀和尺寸、交流電流的大小和頻率等有關(guān)外，還取決于試件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無裂紋缺陷等。因而，在保持其他因素相對(duì)不變的條件下，用一探測線圈測量渦流所引起的磁場變化，可推知試件中渦流的大小和相位變化，進(jìn)而獲得有關(guān)電導(dǎo)率、缺陷、材質(zhì)狀況和其他物理量（如形狀、尺寸等)的變化或缺陷存在等信息。但由于渦流是交變電流，具有集膚效應(yīng)，所檢測到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況。
應(yīng)用：按試件的形狀和檢測目的的不同，可采用不同形式的線圈，通常有穿過式、探頭式和插入式線圈3種。穿過式線圈用來檢測管材、棒材和線材，它的內(nèi)徑略大于被檢物件，使用時(shí)使被檢物體以一定的速度在線圈內(nèi)通過，可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、凹坑等缺陷。探頭式線圈適用于對(duì)試件進(jìn)行局部探測。應(yīng)用時(shí)線圈置于金屬板、管或其他零件上，可檢查飛機(jī)起落撐桿內(nèi)筒上和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上的疲勞裂紋等。插入式線圈也稱內(nèi)部探頭，放在管子或零件的孔內(nèi)用來作內(nèi)壁檢測，可用于檢查各種管道內(nèi)壁的腐蝕程度等。為了提高檢測靈敏度，探頭式和插入式線圈大多裝有磁芯。渦流法主要用于生產(chǎn)線上的金屬管、棒、線的快速檢測以及大批量零件如軸承鋼球、汽門等的探傷（這時(shí)除渦流儀器外尚須配備自動(dòng)裝卸和傳送的機(jī)械裝置）、材質(zhì)分選和硬度測量，也可用來測量鍍層和涂膜的厚度。
優(yōu)缺點(diǎn)：渦流檢測時(shí)線圈不需與被測物直接接觸，可進(jìn)行高速檢測，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但不適用于形狀復(fù)雜的零件，而且只能檢測導(dǎo)電材料的表面和近表面缺陷，檢測結(jié)果也易于受到材料本身及其他因素的干擾。
聲發(fā)射（AE）
通過接收和分析材料的聲發(fā)射信號(hào)來評(píng)定材料性能或結(jié)構(gòu)完整性的無損檢測方法。材料中因裂縫擴(kuò)展、塑性變形或相變等引起應(yīng)變能快速釋放而產(chǎn)生的應(yīng)力波現(xiàn)象稱為聲發(fā)射。1950年聯(lián)邦德國J.凱澤對(duì)金屬中的聲發(fā)射現(xiàn)象進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。1964年美國首先將聲發(fā)射檢測技術(shù)應(yīng)用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的質(zhì)量檢驗(yàn)并取得成功。此后，聲發(fā)射檢測方法獲得迅速發(fā)展。這是一種新增的無損檢測方法，通過材料內(nèi)部的裂紋擴(kuò)張等發(fā)出的聲音進(jìn)行檢測。主要用于檢測在用設(shè)備、器件的缺陷即缺陷發(fā)展情況，以判斷其良好性。
聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用已較廣泛。可以用聲發(fā)射鑒定不同范性變形的類型，研究斷裂過程并區(qū)分?jǐn)嗔逊绞剑瑱z測出小于 0.01mm長的裂紋擴(kuò)展,研究應(yīng)力腐蝕斷裂和氫脆，檢測馬氏體相變，評(píng)價(jià)表面化學(xué)熱處理滲層的脆性，以及監(jiān)視焊后裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展等等。在工業(yè)生產(chǎn)中，聲發(fā)射技術(shù)已用于壓力容器、鍋爐、管道和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等大型構(gòu)件的水壓檢驗(yàn)，評(píng)定缺陷的危險(xiǎn)性等級(jí)，作出實(shí)時(shí)報(bào)警。在生產(chǎn)過程中，用PXWAE聲發(fā)射技術(shù)可以連續(xù)監(jiān)視高壓容器、核反應(yīng)堆容器和海底采油裝置等構(gòu)件的完整性。聲發(fā)射技術(shù)還應(yīng)用于測量固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)火藥的燃燒速度和研究燃燒過程，檢測滲漏，研究巖石的斷裂，監(jiān)視礦井的崩塌，并預(yù)報(bào)礦井的安全性。
超聲波衍射時(shí)差法（TOFD）
TOFD技術(shù)于20世紀(jì)70年代由英國哈威爾的國家無損檢測中心Silk博士首先提出，其原理源于silk博士對(duì)裂紋衍射信號(hào)的研究。在同一時(shí)期我國中科院也檢測出了裂紋衍射信號(hào)，發(fā)展出一套裂紋測高的工藝方法，但并未發(fā)展出現(xiàn)在通行的TOFD檢測技術(shù)。TOFD技術(shù)首先是一種檢測方法，但能滿足這種檢測方法要求的儀器卻遲遲未能問世。詳細(xì)情況在下一部分內(nèi)容進(jìn)行講解。TOFD要求探頭接收微弱的衍射波時(shí)達(dá)到足夠的信噪比，儀器可全程記錄A掃波形、形成D掃描圖譜，并且可用解三角形的方法將A掃時(shí)間值換算成深度值。而同一時(shí)期工業(yè)探傷的技術(shù)水平?jīng)]能達(dá)到可滿足這些技術(shù)要求的水平。直到20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)字化超聲探傷儀發(fā)展成熟后，研制便攜、成本可接受的TOFD檢測儀才成為可能。但即便如此，TOFD儀器與普通A超儀器之間還是存在很大技術(shù)差別。是一種依靠從待檢試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)（主要是指缺陷）的“端角”和“端點(diǎn)”處得到的衍射能量來檢測缺陷的方法，用于缺陷的檢測、定量和定位。
非常規(guī)檢測方法
除以上指出的八種，還有以下三種非常規(guī)檢測方法值得注意：泄漏檢測 Leak Testing（縮寫LT）；相控陣檢測Phased Array（縮寫PA）；導(dǎo)波檢測Guided Wave Testing；
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