1、1 无损检测概述1 无损检测定义和分类1 定义无损检测(Nondestructive Testing 简称 NDT)，又可以称为无损检查(Nondestructive InsDection 简称 NDI 及 Nondestructive Evaluation 简称 NDE)，以不损害或基本不损害被检验对象的使用性能为前提，应用多种物理和化学现象，对各种工程材料、零部件和结构件进行有效的实验和测试，进而判断材料或构件的性能和可靠性。2 分类无损检测方法分类：1.射线检测 RT2.超声波检测 UT3.磁粉检测 MT4.渗透检测 PT5.涡流检测 ET6.声发射检测 AE以上分类中前五种称为五类常规
2、检测方法，其中 RT 和 UT 主要用于检测试件内部缺陷；MT 和 PT 主要用于探测试件表面缺陷； ET 适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。其他无损检测方法中 AE 用于压力容器、锅炉、管道和火箭发动机壳体等大型构件的水压检验，评定缺陷的危险性等级，作出实时报警。磁粉检测、渗透检测和涡流检测统称为表面检测。3 各类检测方法的概念及应用领域1.射线检测（Radiographic,简称 RT）,是指用 X 射线或 r 射线穿透试件，以胶片作为记录信息的检测方法。适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械等的焊缝及钢管对接环缝。射线对人体不利，应尽量避免
3、射线的直接照射和散射线的影响。2.超声波检测（Ultrasonic Testing,简称 UT） ，是指在超声波探伤中根据缺陷的回波和底面的回波进行判断的脉冲反射法，目前脉冲发射法应用最广泛。适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。3. 磁粉检测（ Magnetic Testing,简称 MT） ，铁磁性材料被磁化后，其内部产生很强的磁感应强度，磁力线密度增大几百倍到几千倍。如果材料中存在不连续性（包括缺陷造成的不连续性和结构、形状、材质等原因造成的不连续） ，磁力线会发生畸变，部分磁力线有可能逸出材料表面，从空间穿过，形成漏磁场。漏磁场的局部磁极能够吸引铁磁物质。适用于铁磁
4、性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。4.渗透检测（Penetrant Testing,简称 PT） ，零件表面被施涂含有荧光染料或着色燃料的渗透液以后，在毛细管作用下，经过一定时间，渗透液能够渗透进表面开口的缺陷中。去除零件表面多余的渗透液后，再在零件表面施涂显像剂。在毛细管作用下，显相剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显相剂中，在一定的光源下，缺陷中渗透液的痕迹被显示，从而探测出缺陷的形貌及分布状态。适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧光和着色渗透检测。5.涡流检测（Eddy Current Testing,简称 ET
5、） ，给一个线圈通入交流电，在一定条件下通过的电流是不变的。如果把线圈靠近被测工件，像船在水中那样，工件内会感应出涡流，受涡流影响，线圈电流会发生变化。由于涡流的大小随工件内有没有缺陷而不同，所以线圈电流变化的大小能反映有无缺陷。适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。6. 声发射检测 （Acoustic Emission Testing,简称 AE） ，声发射是指伴随固体材料在断裂时释放储存的能量产生弹性波的现象，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。在工业生产中，声发射技术已用于压力容器、锅炉、管道和火箭发动机壳体等大型构件的水压检验，
6、评定缺陷的危险性等级，作出实时报警。声发射技术还应用于测量固体火箭发动机火药的燃烧速度和研究燃烧过程，检测渗漏，研究岩石的断裂，监视矿井的崩塌，并预报矿井的安全性。2 无损检测相关知识1 金属材料基本知识1 材料力学基本概念1.强度：金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力，材料强度指标可以通过拉伸试验测出。2.塑性：塑性是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。3.硬度：硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力.一般情况下，硬度较高的材料其强度也较高，此外，硬度较高的材料耐磨性较好。硬度包括：布氏硬度 HB洛氏硬度 HR维氏硬度 HV里氏硬度 HL4.冲击韧度：冲击韧度是指材料
7、在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性。2 铁碳合金基本组织铁素体：碳在 -Fe 中形成的间隙固溶体称为铁素体（ -Fe 体心立方晶格） ，用符号 F 表示。碳在 -Fe 中的溶解度很低，因此，铁素体的机械性能与纯铁相近，其强度、硬度较低，但具有良好的塑性、韧性。奥氏体：碳在 -Fe 中形成的间隙固溶体称为奥氏体（ -Fe 面心立方晶格） ，用符号 A 表示。渗碳体：渗碳体是一种具有复杂晶体结构的间隙化合物，它的分子式为 Fe3C，渗碳体既是组元，又是基本相。珠光体：用符号 P 表示，它是铁素体与渗碳体薄层片相间的机械混合物。莱氏体：用符号 Ld 表示，奥氏体和渗碳体所组成的共晶体。3
8、铁碳合金相图2 缺陷的种类和产生原因1 焊接缺陷1.咬边：咬边是指沿着焊趾，在母材部分形成的凹陷或沟槽。产生咬边的主要原因是电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小。焊条与工件间角度不正确，摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理等也会造成咬边。2.焊瘤：焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝跟部溢出，冷却好形成未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。3.凹坑：凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。4.未焊满：未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的主要原因。5.烧穿：烧穿是指焊接过程中，熔深超过工件厚度.熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔性缺陷。焊接电流过大，速度太慢
9、，电弧在焊缝处停留过久，都会产生烧穿缺陷。6.夹渣：夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。夹渣产生的原因：坡口尺寸不合理、坡口有污物、多层焊时，层间清查不彻底、焊接线能量小、焊缝散热太快、液态金属凝固过快、焊条药皮或焊剂化学成分不合理，等等。7.气孔：气孔是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸处，残存于焊缝之中所形成的空穴。气孔产生的主要原因：母材或者填充金属表面有锈、油污等，焊条或者焊剂未烘干会增加气孔量。锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解产生气体，会增加高温金属中气体的含量。焊接线能量过小，熔池冷却速度大，不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。8.裂纹：金属原子的结合遭
10、到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹.9.其他表面缺陷：成形不良、错边、塌陷等等。2 铸件常见缺陷1.气孔：熔化的金属在凝固时，其中的气体来不及逸出而在金属表面或内部形成的圆孔。2.夹渣：浇铸时由于铁水包中的熔渣没有与铁水分离，混进铸件形成的缺陷。3.夹沙：浇铸时由于砂型的沙子剥落，混进铸件而形成的缺陷。4.密集气孔：铸件在凝固时由于金属的收缩而发生的气孔群。5.冷隔：主要由于浇铸温度太低，金属溶液在铸模中不能充分流动，两股融体相遇未熔合，在铸件表面或近表面形成的缺陷。6.缩孔和疏松：铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足所产生的缺陷叫缩孔，而沿铸件中心呈多孔性组织分布的叫中心疏松。7.裂纹
11、：由于材质和铸件形状补适当，凝固时因收缩应力而产生的裂纹。3 锻件常见缺陷1.缩孔和缩管：铸锭时，因冒口切除不当、铸模设计不良、以及铸造条件不良，且锻造不充分，没有被锻合而遗留下来的缺陷。2.疏松：铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足，中心部位出现细密微孔性组织分布，且锻造不充分，缺陷没有被锻合而遗留下来的缺陷。3.非金属夹杂物：锻造过程中，少量炉渣、耐火材料及冶炼中反应产物可能进入钢液，形成非金属夹杂物。4.折叠：锻压操作不当，锻件表面的局部未结合缺陷。5.龟裂：锻钢件表面出现的较浅的龟状表面缺陷叫龟裂。它是由于原材料成分不当，原材料表面情况不好，加热温度和加热时间不适合而产生的。6.锻造裂纹：由锻造引起的裂纹种类较多，在工件中的位置也不同。7.白点：白点是一种细微的裂纹，它是由于钢中含氢量较高，在锻件过程中的残余应力，热加工后的相变应力和热应力等作用下而产生的。由于缺陷在断口上呈银白色的圆点或椭圆形斑点，故称其为白点。
