1、NDT-無損檢測(cè) 各種方法的基本原理,各種方法的基本原理 DNT ,無損檢測(cè) NDT 在不損壞被檢對(duì)象的使用性能為前提，運(yùn) 用物理、化學(xué)、材料科學(xué)及工程力學(xué)理論為基 礎(chǔ)，對(duì)各種工程材料、零部件和產(chǎn)品進(jìn)行有效 的檢驗(yàn)，借以評(píng)價(jià)它們的完整性、連續(xù)性及安 全可靠性。,各種方法的基本原理 DNT ,無損檢測(cè)按方法分為： 射線檢測(cè)RT 超聲檢測(cè)UT 磁粉檢測(cè)MT 滲透檢測(cè)PT 渦流檢測(cè)ET 目視檢測(cè)VT ,各種方法的基本原理 DNT ,檢測(cè)按檢測(cè)位置分為： 內(nèi)部檢測(cè) 1. 射線檢測(cè)RT 2. 超聲檢測(cè)UT 表面檢測(cè) 1. 磁粉檢測(cè)MT 2. 滲透檢測(cè)PT 3. 渦流檢測(cè)ET,各種方法的基本原理 DNT

2、,各種檢測(cè)方法的基本原理 各種方法的優(yōu)缺點(diǎn) 各種方法的適用范圍,射線檢測(cè) RT ,射線檢測(cè)-簡稱RT， 定義：在不損壞試件的前提下，利用射線能 穿透被檢試件并與被檢試件相互作用的原理，借 助先進(jìn)技術(shù)的記錄介質(zhì)和設(shè)備器材來記錄射線的 衰減情況，從而對(duì)試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性 質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。,射線檢測(cè) RT ,射線檢測(cè)基本原理 射線穿透被檢試件時(shí)，其強(qiáng)度因試件對(duì)射線的吸 收和散射會(huì)發(fā)生衰減。在均勻的透照（照射）場(chǎng)范圍 內(nèi)，對(duì)于均勻的被檢試件來說，強(qiáng)度的衰減變化也是 均勻的。如果被檢試件內(nèi)有缺陷，由于組成缺陷的原 子序數(shù)與試件的原子序數(shù)（化學(xué)成分或密度）不同， 所以缺陷和試件對(duì)射線

3、的吸收不同，因而引起強(qiáng)度的 衰減變化的不均勻性。,射線檢測(cè) RT 續(xù),由于射線的波長比可見光的波長短，人眼 不可見，且射線對(duì)人體具有傷害性，為此人們 借助一些設(shè)備用來記錄射線穿透被檢試件后射 線強(qiáng)度的衰減變化的均勻情況。記錄的方式方 法有很多種，我公司目前采用的有兩種，即射 線照相法和射線實(shí)時(shí)成像法。射線照相法通常 稱拍片法；射線實(shí)時(shí)成像法俗稱工業(yè)電視法。,射線檢測(cè) RT ,射線檢測(cè) RT ,射線檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn) （相對(duì)于超聲波檢測(cè)而言） . 檢測(cè)結(jié)果有直接記錄底片 由于底片上記錄的信息十分豐富，且可長期保存，從而使射線照相法成為無損檢測(cè)方法中記錄最真實(shí)、最全面、最直觀、可追蹤性好的檢測(cè)方法。,射

4、線檢測(cè) RT ,. 可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定量準(zhǔn)確； 各種無損檢測(cè)方法中，射線照相對(duì)缺陷最準(zhǔn)確。在定量方面，對(duì)體積型缺陷（如：氣孔、夾渣類）的長度、寬度尺寸的確定也很準(zhǔn)。但對(duì)面積型缺陷（如：裂紋、未熔合類）或端部尺寸很小的缺陷，則底片上影像尖端可能辨認(rèn)不清，此時(shí)定量數(shù)據(jù)會(huì)偏??；或因面積型缺陷形態(tài)尺寸、透照厚度、透照角度、透照幾何條件、射線源和膠片、像質(zhì)計(jì)靈敏度等因素的影響，檢出率減小。,射線檢測(cè) RT ,. 適宜檢測(cè)厚度較薄的工件，而不適宜檢測(cè)較厚的工件； 不同的能量射線設(shè)備只適宜檢測(cè)相應(yīng)的厚度范圍，隨著厚度的增加，為了保證射線能夠穿透工件，射線的能量也應(yīng)增加，要想用一臺(tái)或一種射線設(shè)備來

5、檢測(cè)所有厚度的工件是不現(xiàn)實(shí)的；此外，厚度的增大，射線穿透的能量要高，會(huì)使底片的對(duì)比度、清晰度下降，導(dǎo)致絕對(duì)靈敏度下降，從而造成小尺寸或面積型缺陷漏檢。,射線檢測(cè) RT ,. 適宜檢測(cè)對(duì)接焊縫，對(duì)角焊縫的檢測(cè)較差，不適宜檢測(cè)板材、棒材、鍛件； 檢測(cè)角焊縫的透照布置比較困難，拍攝底片的黑度變化大，成像質(zhì)量不好。不適宜檢測(cè)板材、鍛件的原因是板材、鍛件中的缺陷與板平行，即與射線透照方向垂直，射線照相無法檢出。此外棒材、鍛件厚度變化較大，射線成相效果不好。,射線檢測(cè) RT ,. 有些工件由于結(jié)構(gòu)或現(xiàn)場(chǎng)條件的限制不適合射線照相； 由于射線照相時(shí)，要接近工件的兩面，因此結(jié)構(gòu)或現(xiàn)場(chǎng)條件有時(shí)會(huì)限制照相的進(jìn)行。此

6、外射線源到膠片的距離如果短，則底片清晰度差，容易漏檢。,射線檢測(cè) RT ,.對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸的確定比較困難； 由于缺陷和焊縫是立體形狀，而射線照相底片上是平面圖像，除了一些根部缺陷可結(jié)合焊接知識(shí)和規(guī)律來確定其在工件厚度方向的位置外，其它缺陷很難確定其在工件厚度方向的位置。,射線檢測(cè) RT ,. 檢測(cè)成本高； 射線照相設(shè)備（可達(dá)百萬以上）和曝光室（達(dá)數(shù)百萬）的建設(shè)投資巨大，另外，所用耗材、人工成本很高。,射線檢測(cè) RT ,. 檢測(cè)速度慢 經(jīng)技術(shù)準(zhǔn)備（10min）、貼片和對(duì)位（35min）、曝光（X射線：35min；射線有時(shí)達(dá)數(shù)小時(shí)）、暗室處（60min）、評(píng)定、結(jié)果等工作程序，

7、拍攝一張底片需要120min左右的時(shí)間或更長。速度慢、效率低。但周向曝光或全景除外。,射線檢測(cè) RT ,. 對(duì)人體有傷害 由于射線對(duì)人體組織會(huì)造成多種損傷，因此嚴(yán)格的安全管理也會(huì)影響工作效率和成本 射線檢測(cè)部分 完,超聲檢測(cè) UT ,超聲檢測(cè)基本原理 產(chǎn)生電振蕩并加于換能器（探頭）上，激 勵(lì)探頭發(fā)射超聲波同時(shí)，將探頭送回的電 信號(hào)進(jìn)行放大，通過一定方式顯式出來從 而得到被探工件內(nèi)部有無缺陷及缺陷位置和大 小等信息。,超聲檢測(cè) UT ,探頭電/聲換能器 將來自儀器的電能轉(zhuǎn)換為聲能，并傳入被檢測(cè)工件或材料內(nèi)部； 同時(shí)，將反射回來的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)再傳給儀器。 壓電晶片：實(shí)現(xiàn)聲能電能的轉(zhuǎn)換,超聲檢測(cè)

8、 UT ,1. 聲源產(chǎn)生超聲波，采用一定的方式使超聲波進(jìn)入工件； 2. 超聲波在工件中傳播并與工件材料以及其中的缺陷相互作用， 使其傳播方向或特征被改變； 3. 改變后的超聲波通過檢測(cè)設(shè)備被接收，比可對(duì)其進(jìn)行處理和分 析； 4.根據(jù)接收的超聲波的特征，評(píng)估工件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特征。 聲源產(chǎn)生的脈沖波進(jìn)入到工件中-超聲波在工件中以一定方 向和速度向前傳播-遇到兩側(cè)聲阻抗有差異的界面時(shí)部分聲波被 反射檢測(cè)設(shè)備接收和顯示分析聲波幅度和位置等信息， 評(píng)估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。,超聲檢測(cè) UT ,超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性 （相對(duì)于射線檢測(cè)而言） 1、面積型缺陷的檢出率較高

9、，而體積型缺陷的檢出率較低。 2、適宜檢驗(yàn)厚度較大的工件，不適宜檢驗(yàn)較薄的工件。,超聲檢測(cè) UT ,3、應(yīng)用范圍廣，可用于各種試件。 4、檢測(cè)成本低、速度快、儀器體積小，重量輕，現(xiàn)場(chǎng)使用較方便。 5、無法得到缺陷直觀圖像，定性困難，定量精度不高。超聲波對(duì)缺陷定量的尺寸與實(shí)際缺陷的尺寸誤差在幾毫米甚至更大，一般認(rèn)為是正常的。,超聲檢測(cè) UT ,6、檢測(cè)結(jié)果無直接見證記錄 7、對(duì)缺陷在工件厚度方向上的定位較準(zhǔn)確。 8、材質(zhì)、晶粒度對(duì)探傷有影響。,超聲檢測(cè) UT ,9、工件不規(guī)則的外形和一些結(jié)構(gòu)會(huì)影響檢測(cè) 10、探頭掃查面的平整度和粗糙度對(duì)超聲檢測(cè)有一定影響。,超聲檢測(cè) UT ,掃查距離的要求 1.

10、 在開坡口側(cè)進(jìn)行掃查 兩側(cè)開坡口兩側(cè)掃查；一側(cè)開坡口在開坡口側(cè)掃查； 雙面開坡口在雙面掃查。 2. 開坡口側(cè) 2TK K= tg,超聲檢測(cè) UT ,缺陷取向?qū)z測(cè)的影響 也受到工件厚度的影響 管子直徑同樣會(huì)影響 超聲檢測(cè)部分 完,磁粉檢測(cè) MT ,磁粉檢測(cè) 是利用鐵磁性粉末磁粉，作為磁場(chǎng)的傳感器，即利用漏磁場(chǎng)吸附磁粉形成的磁痕（磁粉聚集形成的圖象）來顯示不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。 鐵磁性材料工件被磁化后，在不連續(xù)性處或磁路截面變化處，磁感應(yīng)線離開和進(jìn)入工件表面而形成的磁場(chǎng)稱為漏磁場(chǎng)。,磁粉檢測(cè) MT ,磁粉檢測(cè)基本原理 鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續(xù)性存在，使工件表面和近表面的

11、磁感應(yīng)線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。,磁粉檢測(cè) MT ,磁粉檢測(cè) MT ,磁粉檢測(cè) MT ,磁粉檢測(cè)的有點(diǎn)和局限性 適宜檢測(cè)鐵磁性材料，不能用于非鐵磁性材料的檢測(cè)。 奧氏體不銹鋼、鈦及其合金、銅及其合金。 對(duì)于兩種材料導(dǎo)磁率差異較大的連接部位也不能采用磁粉檢測(cè),磁粉檢測(cè) MT ,可以檢測(cè)表面和近表面缺陷，不能用于檢測(cè)內(nèi)部缺陷 一般可檢測(cè)深度為12mm的近表面缺陷。 3. 檢測(cè)靈敏度很高，可以發(fā)現(xiàn)極細(xì)小的裂紋以及其它缺陷。 所有DNT方法中，對(duì)于表面缺陷的檢測(cè)，磁粉檢測(cè)靈敏度最高。,磁粉檢測(cè)

12、 MT ,4. 檢測(cè)成本低，速度快 設(shè)備成本只需幾十元到幾萬元； 交叉磁軛檢測(cè)焊縫，每分鐘速度可達(dá)1M多；軸類工件采用直接通電法檢測(cè)，完成磁化只需幾秒鐘的時(shí)間。,磁粉檢測(cè) MT ,工件的形狀和尺寸有時(shí)影響工件的磁化，導(dǎo)致磁粉不能進(jìn)行 例如：尺寸小于75mm的工件不能進(jìn)行MT. 磁粉檢測(cè)部分完,滲透檢測(cè) PT ,毛細(xì)管現(xiàn)象 潤濕液體在毛細(xì)管中呈凹面 并且上升，不潤濕液體在毛細(xì) 管中呈凸面并且下降的現(xiàn)象， 稱為毛細(xì)管現(xiàn)象。 毛細(xì)現(xiàn)象并不局限于一般 意義上的毛細(xì)管，例如兩平行 板間的夾縫，各種各樣的棒、 纖維、顆粒堆積物的空隙都是 特殊形式的毛細(xì)管。,滲透檢測(cè) PT ,液體滲透檢測(cè)原理 當(dāng)工件表面施

13、加滲透劑后，在毛細(xì)現(xiàn)象的作用下，并 經(jīng)過一段時(shí)間后，滲透液將滲入有開口的缺陷內(nèi)；此時(shí)去 除表面多于的滲透液；然后均勻施加顯像劑薄層，同樣在 毛細(xì)現(xiàn)象的作用下，顯像劑將缺陷內(nèi)部的滲透液吸附到顯 像薄層上。在顯像劑吸附滲透液的過程中，并在一定的照 明條件下不斷觀察，被吸附的滲透液越多缺陷的深度越大。 色盲不得從事該項(xiàng)檢測(cè),滲透檢測(cè) PT ,滲透檢測(cè) PT ,滲透檢測(cè) PT ,滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性 可以用于非疏松多孔性材料的檢測(cè) 對(duì)于鐵磁性材料優(yōu)選磁粉檢測(cè)，滲透檢測(cè)只是作為替代方法。 2. 形狀復(fù)雜的部件也可采用滲透檢測(cè)，并一次操作就可以大致做到全面檢測(cè)。 對(duì)于結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸不利于實(shí)施磁化的工件，可用 滲透代替磁粉檢測(cè)。,滲透檢測(cè) PT ,3. 同時(shí)存在幾個(gè)方向的缺陷，用一次操作就可以完成檢測(cè) 磁粉檢測(cè)需至少2次磁化檢測(cè)，而滲透只需一次操作。 4. 不需大型設(shè)備、不用電、水 現(xiàn)場(chǎng)只需攜帶噴灌式著色滲透檢測(cè)劑，十分方便。 5. 對(duì)工件表面光潔度有要求 多孔材料不能