常用無損檢(jian)測方(fang)法(fa)及(ji)其(qi)應用

常用無損檢(jian)測方(fang)法(fa)及(ji)其(qi)應用

前(qian)言

    在現(xian)代(dai)化企業(ye)的(de)質(zhi)量檢(jian)驗中針(zhen)對(dui)不同(tong)產品、材料(liao)、結(jie)構選(xuan)擇(ze)何種(zhong)無損檢(jian)測方(fang)法(fa)已(yi)成為(wei)企業(ye)領導和(he)工程技(ji)術人員關註(zhu)的(de)問(wen)題(ti)。要(yao)解決(jue)好(hao)這個問題(ti)，就(jiu)必須對無損檢(jian)測方(fang)法(fa)及(ji)其(qi)特征(zheng)有(you)較全(quan)面(mian)、科學的了解。下面(mian)簡(jian)要(yao)介(jie)紹這些(xie)常用方(fang)法(fa)的(de)特(te)征(zheng)，供(gong)有(you)關人員參(can)考(kao)。

    所(suo)謂無損檢(jian)測，是(shi)在(zai)不損傷(shang)材料(liao)和(he)成品的條件下研究(jiu)其(qi)內部(bu)和(he)表面(mian)有(you)無缺(que)陷(xian)的手(shou)段，簡(jian)稱(cheng)ＮＤＴ（Nondestructive Testing）。也(ye)就(jiu)是(shi)說，它利(li)用材料(liao)內部(bu)結(jie)構的(de)異常或(huo)缺(que)陷(xian)的存(cun)在(zai)所(suo)引起的(de)對(dui)熱(re)、聲、光(guang)、電、磁(ci)等反(fan)應的變(bian)化，評(ping)價(jia)結(jie)構異常和缺(que)陷(xian)存在(zai)及(ji)其(qi)危害程度。

壹(yi)般(ban)地說，無損檢(jian)測應包(bao)括(kuo)缺(que)陷(xian)檢測（探傷(shang)）和材料(liao)其(qi)它性(xing)能(neng)檢(jian)測（如力(li)學性(xing)能(neng)、顯微(wei)組織(zhi)和應力等(deng)）兩(liang)大方(fang)面(mian)。本文(wen)重點介紹缺(que)陷(xian)檢測，即(ji)探傷(shang)方(fang)法(fa)的(de)種(zhong)類和特點。

１  無損檢(jian)測方(fang)法(fa)的(de)分(fen)類

    表１列出(chu)了常用無損檢(jian)測方(fang)法(fa)的(de)分(fen)類，從表中也(ye)可看出(chu)各方(fang)法(fa)的(de)主(zhu)要(yao)應用範圍(wei)。

２  無損檢(jian)測的優(you)點與(yu)缺(que)點

２．１優(you)點

    (1)可直(zhi)接對(dui)工件進行(xing)檢(jian)測而(er)對工件的性(xing)能(neng)沒(mei)有(you)任何損傷(shang)。

    (2)既能(neng)對(dui)工件進行(xing)的(de)檢測，也(ye)可對典型的(de)工件抽(chou)樣檢測。

                表１  常用無損檢(jian)測方(fang)法(fa)的(de)分(fen)類

    (3)對同(tong)壹工件可依次(ci)采用不同(tong)的檢測方(fang)法(fa)。

    (4)對(dui)同(tong)壹工件可以重復進行(xing)同(tong)壹種檢測。

    (5)可對在用工件進行(xing)檢(jian)測。

    (6)為了應用於(yu)現(xian)場(chang)，設備往(wang)往(wang)是(shi)攜帶(dai)的(de)。

２．２缺(que)點

    (1)檢驗員(yuan)需(xu)要(yao)經(jing)過培(pei)訓(xun)與(yu)實踐(jian)的(de)周(zhou)期(qi)才(cai)能(neng)對(dui)結(jie)果(guo)作出說明。

    (2)在相(xiang)互關(guan)系未經證(zheng)明的情況(kuang)下(xia)，不同(tong)的檢測人員可能(neng)檢(jian)測結果(guo)所(suo)表明的情況(kuang)看法(fa)不壹。

    (3)性(xing)能(neng)是(shi)直(zhi)接測出的(de)而(er)測量結(jie)果卻只(zhi)是(shi)定(ding)性(xing)或(huo)相(xiang)對(dui)的(de)。

３  檢(jian)測方(fang)法(fa)簡(jian)介

３．１目視(shi)檢測（ＶＴ）

３．１．１設備

    放大鏡(jing)、彩(cai)色(se)增(zeng)強器(qi)、直(zhi)尺、千(qian)分(fen)尺、光(guang)學比較儀及(ji)光(guang)源(yuan)。

３．１．２用途

    檢測表面(mian)缺(que)陷(xian)、焊接(jie)外觀和尺寸(cun)。

３．１．３優(you)點

    經(jing)濟(ji)、方(fang)便、設備少(shao)，檢(jian)驗員(yuan)只(zhi)需(xu)稍加培(pei)訓(xun)。

３．１．４局(ju)限性(xing)

    只能(neng)檢(jian)查(zha)外部(bu)即(ji)表面(mian)狀態(tai)，要(yao)求(qiu)檢驗員(yuan)視(shi)力好(hao)。

３．２  Ｘ射線檢驗（ＲＴ）

３．２．１設備及(ji)用途

    Ｘ射線機、電源(yuan)、膠片、暗袋(dai)、增(zeng)感屏(ping)、膠片處理(li)設備、觀片燈、輻(fu)射防(fang)護及(ji)監(jian)控設備。檢(jian)測焊接(jie)缺(que)陷(xian)（包(bao)括(kuo)裂紋(wen)、氣孔、未熔合(he)、未(wei)焊(han)透(tou)和夾(jia)渣(zha)）以(yi)及(ji)腐(fu)蝕(shi)和(he)裝(zhuang)配(pei)缺(que)陷(xian)。zui易檢(jian)驗壁(bi)厚(hou)小(xiao)於(yu)10mm的各種焊(han)縫(feng)。

３．２．２基(ji)本原(yuan)理

    Ｘ射(she)線(xian)穿(chuan)透(tou)物質(zhi)，並能(neng)使(shi)膠片感光，根(gen)據(ju)穿(chuan)透(tou)物質(zhi)的厚(hou)度不同(tong)，在膠片上形(xing)成(cheng)影像(xiang)的(de)黑(hei)度不同(tong)來(lai)判(pan)定缺(que)陷(xian)的性(xing)質(zhi)。

３．２．３優(you)點

    缺(que)陷(xian)檢查(zha)直(zhi)觀，可獲(huo)得(de)*性(xing)記錄(lu)供(gong)日(ri)後檢查(zha)。

３．２．４局(ju)限性(xing)

    Ｘ射線探傷(shang)設備不易攜帶(dai)。為(wei)了保證(zheng)底(di)片質(zhi)量，檢(jian)測環(huan)境要(yao)有(you)壹定(ding)的(de)空(kong)間。Ｘ射(she)線(xian)有(you)放射(she)危險，因此(ci)要(yao)求(qiu)工作環(huan)境無非工作人。對小(xiao)徑(jing)管(guan)（外徑(jing)小(xiao)於(yu)８９mm）中的(de)變(bian)徑(jing)管(guan)、厚(hou)壁管(guan)內的(de)缺(que)陷(xian)不易檢出，適於(yu)檢驗對(dui)接(jie)焊縫(feng)。對體(ti)狀(zhuang)缺(que)陷(xian)較為(wei)敏(min)感，如氣孔、夾渣(zha)、未(wei)焊透(tou)，面(mian)狀缺(que)陷(xian)不易檢出，如(ru)裂(lie)紋，可能(neng)探測沿照(zhao)射方(fang)向的(de)缺(que)陷(xian)，與(yu)照射(she)方(fang)向傾(qing)斜(xie)的缺(que)陷(xian)很難(nan)檢(jian)出(chu)。無法(fa)準(zhun)確確定(ding)缺(que)陷(xian)位置(zhi)。由(you)於(yu)設備較(jiao)多，工藝(yi)較復(fu)雜，所(suo)以從檢驗前(qian)的(de)準(zhun)備（裝(zhuang)片、設備間(jian)的(de)連接、搭(da)架子等(deng)）到(dao)檢驗過程（每次(ci)透(tou)照壹(yi)、兩張(zhang)片）再到(dao)底(di)片的沖洗、評(ping)定(ding)需(xu)要(yao)相(xiang)對較長的周(zhou)期(qi)。要(yao)有(you)素(su)質(zhi)高(gao)的操(cao)作和(he)評(ping)片人員。

３．３超(chao)聲檢(jian)測法(fa)（ＵＴ）

３．３．１設備及(ji)用途

    超(chao)聲探傷(shang)儀、探頭、耦(ou)合(he)劑(ji)、標準(zhun)試(shi)塊、對(dui)比試(shi)塊等(deng)。檢測鑄(zhu)件縮孔、氣孔、焊接裂(lie)紋(wen)、夾(jia)渣(zha)、未(wei)熔合(he)、未(wei)焊(han)透(tou)等缺(que)陷(xian)及(ji)厚(hou)度測定。

３．３．２基(ji)本原(yuan)理

    超(chao)聲波(bo)在(zai)不同(tong)介質(zhi)中的(de)傳(chuan)播(bo)速度不同(tong)，根據顯示(shi)器(qi)上(shang)波(bo)形(xing)的(de)變(bian)化，判(pan)定缺(que)陷(xian)的性(xing)質(zhi)及(ji)位(wei)置(zhi)。

３．３．３優(you)點

    對(dui)平面(mian)型缺(que)陷(xian)十分(fen)敏(min)感，壹經(jing)探傷(shang)便知結果(guo)，設備易(yi)於(yu)攜帶(dai)，對(dui)環(huan)境要(yao)求(qiu)不高(gao)，多數超(chao)聲波(bo)探傷(shang)儀不必外接(jie)電(dian)源(yuan)，穿(chuan)透(tou)力強(qiang)。

３．３．４局(ju)限性(xing)

    檢驗前(qian)根(gen)據被檢(jian)工件的規格用標準(zhun)試(shi)塊調(tiao)整儀(yi)器(qi)、充(chong)電。超(chao)聲波(bo)儀(yi)為耦(ou)合(he)傳(chuan)感器(qi)，要(yao)求(qiu)被檢(jian)表面(mian)光滑。適合(he)檢(jian)驗厚(hou)壁(bi)工件內的(de)缺(que)陷(xian)，面(mian)狀缺(que)陷(xian)易被檢(jian)出，如(ru)裂紋、未(wei)熔合(he)等(deng)，體(ti)狀(zhuang)缺(que)陷(xian)不易檢出，如(ru)氣孔、夾渣(zha)等(deng)。難於(yu)探出細小(xiao)裂(lie)紋(wen)。奧(ao)氏體(ti)不銹鋼焊(han)縫(feng)內的(de)缺(que)陷(xian)不易檢出。為(wei)解釋(shi)信(xin)號(hao)，要(yao)求(qiu)檢驗人員素(su)質(zhi)高(gao)。

３．４磁(ci)粉(fen)檢(jian)驗法(fa)（ＭＴ）

３．４．１設備及(ji)用途

    磁頭、軛(e)鐵(tie)、線(xian)圈、電(dian)源(yuan)及(ji)磁(ci)粉(fen)。某些(xie)應用中要(yao)有(you)設備和(he)紫(zi)外源(yuan)。檢(jian)測工件表面(mian)或(huo)近(jin)表面(mian)的裂(lie)紋、折(zhe)疊夾層、夾(jia)渣(zha)及(ji)冷(leng)隔(ge)等。

３．４．２基(ji)本原(yuan)理

    利(li)用缺(que)陷(xian)處漏(lou)磁(ci)場與(yu)磁粉(fen)相(xiang)互作(zuo)用，檢驗鐵(tie)磁(ci)性(xing)材料(liao)表面(mian)及(ji)近(jin)表面(mian)缺(que)陷(xian)。當工件被磁(ci)化時，若(ruo)在工件表面(mian)或(huo)近(jin)表面(mian)存在(zai)裂紋(wen)、冷隔(ge)等缺(que)陷(xian)，便會在(zai)該(gai)處形(xing)成(cheng)壹(yi)漏(lou)磁(ci)場。此漏(lou)磁(ci)場將(jiang)吸引、聚(ju)集(ji)探傷(shang)過程中施加(jia)的(de)

磁粉(fen)，而(er)形(xing)成(cheng)缺(que)陷(xian)顯示(shi)。

３．４．３優(you)點

    經(jing)濟(ji)、簡(jian)便、易詮(quan)釋(shi)、設備較(jiao)輕(qing)便。

３．４．４局(ju)限性(xing)

    限於(yu)鐵(tie)磁(ci)材料(liao)，探傷(shang)前後必須清潔(jie)工件，要(yao)求(qiu)被檢(jian)工件表面(mian)無油汙(wu)等粘(zhan)附(fu)磁粉的物(wu)質(zhi)。磁粉(fen)塗覆(fu)層太(tai)厚(hou)會引起假顯示(shi)。某些(xie)應用中，還(hai)要(yao)求(qiu)探傷(shang)之後給工件退磁(ci)。接觸不好易產生(sheng)電(dian)火花。

３．５滲(shen)透(tou)檢驗法(fa)（ＰＴ）

３．５．１材料(liao)設備及(ji)用途

    熒光或(huo)著色(se)滲透(tou)液(ye)、顯象(xiang)液(ye)、清洗劑(ji)（溶(rong)劑(ji)、乳化劑(ji)）及(ji)清潔(jie)裝(zhuang)置(zhi)。如(ru)果(guo)用熒光(guang)著色(se)，則需(xu)紫(zi)外光(guang)源(yuan)。檢(jian)測表面(mian)不連續性(xing)，如裂紋、氣孔及(ji)縫(feng)隙等(deng)。

３．５．２基(ji)本原(yuan)理

    基(ji)於(yu)毛細管(guan)的(de)作用，工件表面(mian)塗上(shang)滲透(tou)液(ye)後，經過壹定時間(jian)的滲(shen)透(tou)滲透(tou)液(ye)可以滲進表面(mian)開口缺(que)陷(xian)中；經(jing)去(qu)除表面(mian)多余的(de)滲(shen)透(tou)液(ye)和(he)幹燥(zao)後，再在(zai)工件表面(mian)塗上(shang)顯象(xiang)劑(ji)，顯象(xiang)劑(ji)將(jiang)吸引缺(que)陷(xian)中的(de)滲(shen)透(tou)液(ye)，即(ji)滲透(tou)液(ye)回(hui)到顯象(xiang)劑(ji)中，缺(que)陷(xian)處之(zhi)滲(shen)透(tou)液(ye)痕(hen)跡被顯示(shi)。

３．５．３優(you)點

    對(dui)所(suo)有(you)材料(liao)都適用，設備輕(qing)便，投資(zi)相(xiang)對較(jiao)少(shao)。探傷(shang)簡(jian)便結果(guo)易(yi)解釋(shi)。除光源需(xu)電(dian)源外，其(qi)它設備都不需(xu)電(dian)源可直(zhi)觀顯示(shi)缺(que)陷(xian)。

３．５．４局(ju)限性(xing)

    由(you)於(yu)塗料(liao)、汙(wu)垢(gou)及(ji)塗(tu)覆(fu)金(jin)屬等(deng)表面(mian)層會(hui)掩(yan)蓋缺(que)陷(xian)，孔隙表面(mian)的漏(lou)洞(dong)也(ye)能(neng)引(yin)起假顯示(shi)，表面(mian)有(you)油的(de)工件不易檢出缺(que)陷(xian)，裝(zhuang)油(you)的容(rong)器(qi)或(huo)管(guan)路(lu)出現(xian)裂(lie)紋(wen)也(ye)不易檢出，由(you)於(yu)出現(xian)裂(lie)紋(wen)，油就(jiu)充(chong)滿裂紋(wen)，滲透(tou)劑(ji)不易滲入裂紋，如我(wo)廠ＥＨ油管(guan)路(lu)出現(xian)過肉眼看到(dao)有(you)裂紋(wen)，但(dan)是(shi)用滲透(tou)檢測卻沒(mei)發(fa)

現(xian)裂(lie)紋(wen)。

３．６渦(wo)流(liu)檢(jian)測法(fa)（ＥＴ）

３．６．１設備及(ji)用途

    渦流(liu)探傷(shang)儀和(he)標準(zhun)試(shi)塊。檢(jian)測表面(mian)的不連續性(xing)（如裂紋、氣孔、未熔合(he)等(deng)）和(he)某些(xie)亞(ya)表面(mian)夾渣(zha)。

３．６．２基(ji)本原(yuan)理

    根(gen)據(ju)試(shi)件缺(que)陷(xian)引起檢(jian)測線圈阻(zu)抗(kang)或(huo)電(dian)壓(ya)幅(fu)值(zhi)和(he)相位變(bian)化來(lai)判(pan)定試(shi)件表面(mian)及(ji)近(jin)表面(mian)的缺(que)陷(xian)情況(kuang)。

                   表２  Ｘ射線(xian)檢(jian)測法(fa)和(he)超(chao)聲檢(jian)測法(fa)比(bi)較(jiao)

表３ 磁粉(fen)檢(jian)測法(fa)與(yu)滲透(tou)檢測法(fa)的(de)比(bi)較(jiao)

３．６．３優(you)點

    較(jiao)經濟(ji)、簡(jian)便，可自動探傷(shang)對準(zhun)工件，不需(xu)耦(ou)合(he)，探頭不必接觸試(shi)件。

３．６．４局(ju)限性(xing)

    於(yu)導體(ti)材料(liao)，穿(chuan)透(tou)淺，因靈(ling)敏度隨試(shi)件幾何形(xing)狀(zhuang)而(er)異，所(suo)以有(you)些(xie)顯示(shi)被掩(yan)蓋了。要(yao)有(you)參(can)考(kao)標準(zhun)。