無損檢測(cè)技術(shù)概述

2024/3/3沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院1無損檢測(cè)概論自動(dòng)化學(xué)院主講教師：盧艷軍沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院22024/3/3課程介紹課程性質(zhì)：該課程為系級(jí)選修課，考試方式為考查學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，共8周參考教材：《無損檢測(cè)技術(shù)》劉貴民主編，國(guó)防工業(yè)出版社出版沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院32024/3/3課程成績(jī)?cè)u(píng)定作業(yè)：30%考試：50%(含實(shí)驗(yàn))考勤：20%說明：無故缺課3次以上者取消成績(jī)。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院42024/3/3課程的主要內(nèi)容概述：無損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)、發(fā)展、分類、應(yīng)用等；常用的無損檢測(cè)技術(shù)：超聲檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)、噪聲檢測(cè)等;其他無損檢測(cè)技術(shù)：射線檢測(cè)技術(shù)、磁粉檢測(cè)技術(shù)、渦流檢測(cè)技術(shù)沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院52024/3/3無損檢測(cè)的定義——Nondestructivetesting

概述在不損傷被檢測(cè)對(duì)象的條件下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕荽嬖谒鸬膶?duì)熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，來探測(cè)各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)件等內(nèi)部和表面缺陷，并對(duì)缺陷類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化作出判斷和評(píng)價(jià)。無損無損檢測(cè)的特點(diǎn)

1.不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)

2.正確選用實(shí)施無損檢測(cè)的時(shí)機(jī)

3.正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測(cè)方法

4.綜合應(yīng)用各種無損檢測(cè)方法概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院72024/3/3無損檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)概述不會(huì)對(duì)構(gòu)件造成任何損傷（材質(zhì)和結(jié)構(gòu)）為查找缺陷提供有效方法可對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)施監(jiān)控防止產(chǎn)品失效引起的后果應(yīng)用范圍廣無損檢測(cè)有哪些應(yīng)用

應(yīng)用時(shí)機(jī)：設(shè)計(jì)階段；制造過程；成品檢驗(yàn)；在役檢查。

應(yīng)用對(duì)象：各類材料（金屬、非金屬等）；各種工件（焊接件、鍛件、鑄件等）；各種工程（道路建設(shè)、水壩建設(shè)、橋梁建設(shè)、機(jī)場(chǎng)建設(shè)等）。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院82024/3/3無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展概述無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段：

無損探傷（NDI——NondestructiveInspection)

探測(cè)和發(fā)現(xiàn)缺陷無損檢測(cè)（NDT——NondestructiveTesting)

探測(cè)和發(fā)現(xiàn)試件的缺陷、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)無損評(píng)價(jià)（NDE——NondestructiveEvaluation)

沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院92024/3/3無損評(píng)價(jià)（NDE)

不僅要求發(fā)現(xiàn)缺陷，探測(cè)試件的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、性質(zhì)，還要獲取更全面、準(zhǔn)確和綜合的信息，輔以成像技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)等，與材料力學(xué)、斷裂力學(xué)等學(xué)科綜合應(yīng)用，以期對(duì)試件和產(chǎn)品的質(zhì)量和性能做出全面、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院102024/3/3無損檢測(cè)的目的概述1）保證產(chǎn)品質(zhì)量借助儀器和器材，發(fā)現(xiàn)目視檢查無法發(fā)現(xiàn)的內(nèi)外部宏觀缺陷。檢測(cè)不需要破壞試件就能完成檢測(cè)過程，可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行100%檢驗(yàn)和逐件檢驗(yàn)，為產(chǎn)品質(zhì)量提供有效保證。2）保證使用安全可以對(duì)在用設(shè)備和部件進(jìn)行定期檢驗(yàn)，保障使用安全。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院112024/3/3無損檢測(cè)的目的概述3）改進(jìn)制造工藝在產(chǎn)品工藝試驗(yàn)中，對(duì)工藝試樣進(jìn)行無損檢驗(yàn)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果改進(jìn)制造工藝，確定理想的制造工藝。4）降低生產(chǎn)成本在產(chǎn)品制造過程中的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進(jìn)行無損檢測(cè)，防止以后的工序浪費(fèi)，減少返工，降低廢品率，從而降低制造成本。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院122024/3/3無損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)概述1）要與破壞性檢測(cè)相結(jié)合由于無損檢測(cè)具有的局限性，不是所有需要測(cè)試的項(xiàng)目和性能都能進(jìn)行無損檢測(cè)，這種局限性可能來自方法本身，也可能來自被測(cè)試對(duì)象的形狀、位置等客觀條件的不允許，所以某些實(shí)驗(yàn)只能采用破壞性檢驗(yàn)。2）正確選用無損檢測(cè)的時(shí)機(jī)必須根據(jù)無損檢測(cè)的目的，正確選擇無損檢測(cè)的時(shí)機(jī)，從而順利地完成檢測(cè)預(yù)定目的，正確平價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院132024/3/3無損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)概述3）正確選用合理的無損檢測(cè)方法每種無損檢測(cè)方法均具有局限性，不能適用于所有工件和缺陷。為了提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性，必須根據(jù)被檢件的特點(diǎn)（材料、結(jié)果、形狀、尺寸，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、所處部位、取向……）選擇適宜的檢測(cè)方法。所謂適宜，即不是片面的追求最高的檢測(cè)靈敏度，而是在保證充分安全性的同時(shí)，兼顧產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性，這樣選擇的檢測(cè)方法才是正確、合理的。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院142024/3/3無損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)概述4）綜合應(yīng)用各種無損檢測(cè)方法每種無損檢測(cè)方法均有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)，不能適用于所有工件和缺陷。因此，在對(duì)某試件確定無損檢測(cè)方案時(shí)，只要可能，應(yīng)盡量采用多種無損檢測(cè)方法，以保證方法間的互補(bǔ)，從而取得跟多的產(chǎn)品和缺陷信息。這點(diǎn)對(duì)于大型和重要工件的無損檢驗(yàn)尤為重要。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院152024/3/3無損檢測(cè)的方法和分類概述一、常規(guī)無損檢測(cè)方法目視檢測(cè)VisualTesting（縮寫VT）；超聲檢測(cè)UltrasonicTesting（縮寫UT）；射線檢測(cè)RadiographicTesting（縮寫RT）；磁粉檢測(cè)MagneticparticleTesting（縮寫MT）；滲透檢驗(yàn)PenetrantTesting（縮寫PT）。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院162024/3/3無損檢測(cè)的方法和分類概述二、非常規(guī)無損檢測(cè)方法聲發(fā)射AcousticEmission(縮寫AE)；渦流檢測(cè)EddycurrentTesting（縮寫ET）泄漏檢測(cè)LeakTesting（縮寫LT）；衍射波時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)TimeofFlightDiffraction(縮寫ToFD)；導(dǎo)波檢測(cè)GuidedWaveTesting；等等沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院172024/3/31、目視檢測(cè)（VT）在國(guó)際上非常重視的無損檢測(cè)第一階段首要方法。按照國(guó)際慣例，目視檢測(cè)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。經(jīng)過國(guó)際級(jí)的培訓(xùn)，其VT檢測(cè)技術(shù)會(huì)比較專業(yè)，而且很受國(guó)際機(jī)構(gòu)的重視。

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(cè)和直接測(cè)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(cè)。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。概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院182024/3/32、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(cè)方法，該方法是最基本的，應(yīng)用最廣泛的一種非破壞性檢驗(yàn)方法。RT的特性是——定性更準(zhǔn)確，有可供長(zhǎng)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。概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院192024/3/3沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院202024/3/33、超聲波檢測(cè)（UT）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(cè)、幾何特性測(cè)量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測(cè)和表征，并對(duì)其特定應(yīng)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)。超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：a.適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等的無損檢測(cè)；b.穿透能力強(qiáng)，可對(duì)較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。c.缺陷定位較準(zhǔn)確；d.對(duì)面積型缺陷的檢出率較高；e.靈敏度高，可檢測(cè)試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷；f.檢測(cè)成本低、速度快，設(shè)備輕便，對(duì)人體及環(huán)境無害，現(xiàn)場(chǎng)使用較方便。

概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院212024/3/3沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院222024/3/34、磁粉檢測(cè)（MT）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(chǎng)，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。

概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院232024/3/3沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院242024/3/35、滲透檢測(cè)（PT）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(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院252024/3/3沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院262024/3/36、聲發(fā)射檢測(cè)（AE）

聲發(fā)射是指物體在受到形變或外界作用時(shí)，因迅速釋放彈性能量而產(chǎn)生瞬態(tài)應(yīng)力波的一種物理現(xiàn)象。聲發(fā)射檢測(cè)是一種動(dòng)態(tài)無損檢測(cè)方法，即：使構(gòu)件或材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，缺陷或潛在缺陷處在運(yùn)動(dòng)變化的過程中進(jìn)行無損檢測(cè)。因此，裂紋等缺陷在檢測(cè)中主動(dòng)參與了檢測(cè)過程。

概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院272024/3/37、渦流檢測(cè)（ET）是建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)之上的一種無損檢測(cè)方法，它適用于導(dǎo)電材料。給一個(gè)線圈通入交流電，在一定條件下通過的電流是不變的。如果把線圈靠近被測(cè)工件，像船在水中那樣，工件內(nèi)會(huì)感應(yīng)出渦流，受渦流影響，線圈電流會(huì)發(fā)生變化。由于渦流的大小隨工件內(nèi)有沒有缺陷而不同，所以線圈電流變化的大小能反映有無缺陷。概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院282024/3/36、泄漏檢測(cè)LeakTesting（縮寫LT）對(duì)空氣、煤氣、蒸氣以及液體等的輸送管道以及各種設(shè)備的泄漏進(jìn)行檢查。與附屬的超聲波發(fā)生器配合使用,還可對(duì)冰箱，密封容器，空調(diào)系統(tǒng)，輪胎，壓縮機(jī)以及各種輸液管道等的密封狀態(tài)進(jìn)行檢查,是改善環(huán)境,節(jié)約能源的有力工具。

概述沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院292024/3/3思考題：無損檢測(cè)的特點(diǎn)無損檢測(cè)方法的分類無損檢測(cè)應(yīng)用的特點(diǎn)1、一般以厚度和材質(zhì)為主，還有就是壓力安全系數(shù)等確定用那類方法。2、需要兩種（或多種）方法結(jié)合使用，比如射線對(duì)裂紋的敏感度不高，超聲波可能就很好。3、一定的規(guī)定，如：碳鋼檢測(cè)一般用磁粉；不銹鋼一般不用超聲波；厚度大的一般以超聲波為主。如何選擇無損檢測(cè)方法（無損檢測(cè)方法選擇的原則）2024/3/330沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院312024/3/3檢測(cè)方法縮寫目視檢測(cè)VT射線檢測(cè)RT超聲檢測(cè)UT聲發(fā)射檢測(cè)AE磁粉檢測(cè)MT滲透檢測(cè)PT泄漏檢測(cè)LT渦流檢測(cè)ET常用無損檢測(cè)方法的特點(diǎn)及應(yīng)用選擇沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院332024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述缺陷的種類和產(chǎn)生的原因了解材料和焊縫中的缺陷種類和產(chǎn)生原因，有助于正確選擇無損檢測(cè)方法，制定合理的檢測(cè)方案，從而取得正確的檢測(cè)結(jié)果。沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院342024/3/3沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院352024/3/3沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院362024/3/3沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院372024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述1）鋼焊縫中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因（外觀缺陷略）氣孔：由形狀和產(chǎn)生原因分為不同種類夾渣：由成份分為金屬夾渣（夾雜）和非金屬夾渣裂紋：由產(chǎn)生溫度分為熱裂紋和冷裂紋；由產(chǎn)生原因分為再熱裂紋、段狀撕裂和應(yīng)力腐蝕裂紋等未焊透未熔合:

分為坡口未熔合和根部未熔合沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院382024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述2）鑄件中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因氣孔:分為單個(gè)氣孔和密集性氣孔夾渣和夾沙冷隔縮孔和疏松裂紋:

由于形成溫度不同分為熱裂紋和冷裂紋沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院392024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述3）鍛件中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因縮孔和縮管非金屬夾雜物夾砂龜裂鍛造裂紋:

產(chǎn)生原因較多，由于產(chǎn)生原因不同，形狀和發(fā)生的部位也不同白點(diǎn):

氫致裂紋沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院402024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述4）鋼管中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因、裂紋:

由于產(chǎn)生原因不同而分為縱裂紋和橫裂紋表面劃傷翹皮的折疊:

表面可見并呈一定角度夾雜和分層沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院412024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述5）鋼棒和型材中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因內(nèi)部缺陷由于軋制作用，缺陷一般有延展性表面缺陷產(chǎn)生原因不同，形狀不同，但均分布在表面和近表面沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院422024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述6）鋼板中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因與鍛件和型材中的缺陷基本類似，按其嚴(yán)重程度可分為大、中、小三類缺陷沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院432024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述7）在用設(shè)備定檢中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因在用設(shè)備定檢中，除常發(fā)現(xiàn)因制造方式不同導(dǎo)致的制造缺陷發(fā)展以致缺陷超標(biāo)，還應(yīng)注意設(shè)備因運(yùn)行而發(fā)生的運(yùn)行缺陷疲勞裂紋設(shè)備或部件承受交變載荷而引起的裂紋，該類裂紋的斷口一般有明顯的呈同心圓狀的疲勞源并伴有脆性斷口應(yīng)力腐蝕裂紋處于特定腐蝕介質(zhì)中且受拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋氫損傷、摩擦腐蝕、空化腐蝕沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院442024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述鍋爐壓力容器制造過程中無損檢測(cè)的應(yīng)用各種無損檢測(cè)方法與檢測(cè)對(duì)象的適應(yīng)性如下：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院452024/3/3無損檢測(cè)方法的選擇概述原材料檢驗(yàn)板材UT鍛件UT、MT(PT)管材