五(wu)大常規無損檢測技術·一(yi)網打盡

五大常規無損檢(jian)測技(ji)術：

射線檢測（Radiographic Testing）

超聲檢測（Ultrasonic Testing）

磁粉檢測（Magnetic Particle Testing）

滲透檢測（Penetrant Testing）

渦流檢測（Eddy Current Testing）

射(she)線(xian)檢測（RT）的(de)原理和(he)特(te)點

射線檢測(ce)(ce)（Radiographic Testing），業(ye)內(nei)人士簡稱(cheng)RT，是工(gong)業(ye)無損檢測(ce)(ce)（Nondestructive Testing）的一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)專業(ye)門(men)類。

射(she)線(xian)檢(jian)測主要的(de)應用是探測工件內部的(de)宏(hong)觀(guan)幾(ji)何缺陷(xian)。按照(zhao)不同(tong)(tong)特征，可將射(she)線(xian)檢(jian)測分(fen)為多種(zhong)不同(tong)(tong)的(de)方法，例如：X射(she)線(xian)層析照(zhao)相(xiang)(xiang)（X-CT）、計(ji)算機射(she)線(xian)照(zhao)相(xiang)(xiang)技術（CR）、射(she)線(xian)照(zhao)相(xiang)(xiang)法，等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)照相法，利(li)用(yong)X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)管(guan)產(chan)生的(de)(de)X射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)或放射(she)(she)(she)性同位素產(chan)生的(de)(de)γ射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)穿透工件，以膠片作為記(ji)錄信息的(de)(de)器材的(de)(de)無損檢(jian)測方(fang)法。該(gai)方(fang)法是最基本、應用(yong)最廣泛的(de)(de)的(de)(de)一種射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)檢(jian)測方(fang)法，也(ye)是射(she)(she)(she)線(xian)(xian)(xian)(xian)檢(jian)測專(zhuan)業培訓的(de)(de)主要(yao)內容。

射線照相(xiang)法的原理

射(she)線檢測，本質上是利用電磁(ci)波或者(zhe)電磁(ci)輻射(she)（X射(she)線和(he)γ射(she)線）的能量。

射線(xian)在穿透物(wu)(wu)體過程中(zhong)會與物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)發生(sheng)相(xiang)互作(zuo)用，因(yin)吸收和散射使其強(qiang)度減(jian)(jian)弱。強(qiang)度衰(shuai)減(jian)(jian)程度取決于物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)的衰(shuai)減(jian)(jian)系數和射線(xian)在物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)中(zhong)穿透的厚度。

射(she)線(xian)照相法的(de)(de)(de)原理：如果被透照物(wu)體（工(gong)件(jian)）的(de)(de)(de)局部(bu)存在缺(que)陷，且構成缺(que)陷的(de)(de)(de)物(wu)質的(de)(de)(de)衰減(jian)系(xi)數又不(bu)同于(yu)試件(jian)（例如在焊(han)縫中，氣孔缺(que)陷里面的(de)(de)(de)空氣衰減(jian)系(xi)數遠遠低于(yu)鋼(gang)的(de)(de)(de)衰減(jian)系(xi)數），該局部(bu)區(qu)域的(de)(de)(de)透過射(she)線(xian)強度就會(hui)與周圍產生差異。把膠(jiao)片(pian)放在適當位置使其在透過射(she)線(xian)的(de)(de)(de)作用(yong)下感光，經(jing)過暗室處(chu)理后得到(dao)底片(pian)。

射線穿透(tou)工件(jian)后，由于缺陷部位(wei)(wei)和(he)完好部位(wei)(wei)的透(tou)射射線強度(du)(du)不同，底(di)(di)片上相應部位(wei)(wei)等會(hui)出(chu)現黑度(du)(du)差異。射線檢測員通過(guo)對底(di)(di)片的觀察，根(gen)據其黒度(du)(du)的差異，便能(neng)識別缺陷的位(wei)(wei)置和(he)性(xing)質。

以(yi)上描述的基本原理(li)和醫院(yuan)拍(pai)X光(guang)大同小異。

射線(xian)照相法的特(te)點

1、適(shi)用范圍

適用(yong)于(yu)各種熔化(hua)焊接方法（電(dian)弧焊、氣體保護焊、電(dian)渣焊、氣焊等）的對接接頭，也能檢(jian)查(cha)鑄鋼件(jian)，在特殊情況下也可(ke)用(yong)于(yu)檢(jian)測角焊縫或(huo)其他一(yi)些特殊結構(gou)工件(jian)。

2、射線照相法的(de)優點

 a）缺(que)(que)陷(xian)顯示直觀：射線照相法用底(di)片作為記錄介質，通(tong)過觀察(cha)底(di)片能夠比較準確地判斷出缺(que)(que)陷(xian)的性質、數量(liang)、尺寸(cun)和位置。

b）容易檢出那些形成(cheng)局部厚(hou)度差(cha)的缺(que)陷：對氣孔和夾渣(zha)之類缺(que)陷有(you)很(hen)高的檢出率(lv)。

c）射線照相能檢出的長(chang)度(du)和(he)寬(kuan)度(du)尺(chi)寸分別為毫米數量(liang)級和(he)亞毫米數量(liang)級，甚至更(geng)少(shao)，且(qie)幾乎不存在檢測(ce)厚度(du)下限。

d）幾乎適用(yong)(yong)于所有材料(liao)，在鋼、鈦、銅、鋁等金屬材料(liao)上使用(yong)(yong)均能(neng)得到良(liang)好的(de)效果(guo)，該方法(fa)對試(shi)件的(de)形狀、表面粗糙度沒有嚴格要求，材料(liao)晶粒(li)度對其不產生影響。

3、射線照相(xiang)法的(de)局(ju)限

a）對(dui)裂紋類(lei)缺陷的檢出率則受透照(zhao)角度的影響，且(qie)不(bu)能(neng)檢出垂直照(zhao)射方向的薄層(ceng)缺陷，例如鋼板的分層(ceng)。

b）檢測厚度(du)上(shang)限受射(she)線(xian)穿(chuan)透(tou)能力的(de)(de)限制(zhi)，例如420kV的(de)(de)X射(she)線(xian)機能穿(chuan)透(tou)的(de)(de)最大(da)(da)鋼(gang)厚度(du)約(yue)(yue)80mm，鈷(gu)60放射(she)性同位素（Co60）γ射(she)線(xian)穿(chuan)透(tou)的(de)(de)最大(da)(da)鋼(gang)厚度(du)約(yue)(yue)150mm，更大(da)(da)厚度(du)的(de)(de)工件則需要使(shi)用特殊的(de)(de)設備(bei)——加速(su)器(qi)，其(qi)最大(da)(da)穿(chuan)透(tou)厚度(du)可(ke)達400mm以上(shang)。

c）一(yi)般(ban)不適宜(yi)鋼板(ban)、鋼管、鍛件的檢測(ce)(ce)，也較少用于(yu)釬焊(han)(han)、摩擦焊(han)(han)等焊(han)(han)接(jie)(jie)方法的接(jie)(jie)頭的檢測(ce)(ce)。

d）射(she)線照相法(fa)檢(jian)測成本較高，檢(jian)測速度較慢(man)。

e）射線對人體有傷(shang)害，需要采(cai)取防護措施(shi)。

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超聲(sheng)檢(jian)測(ce)（UT）的原(yuan)理和特點

超聲檢(jian)測(ce)（Ultrasonic Testing），業(ye)內(nei)人士簡稱UT，是工(gong)業(ye)無損檢(jian)測(ce)（Nondestructive Testing）中應(ying)用(yong)(yong)最廣泛、使用(yong)(yong)頻率最高且發(fa)展(zhan)較(jiao)快的一種無損檢(jian)測(ce)技術，可以用(yong)(yong)于產品(pin)制(zhi)造中質量控制(zhi)、原材(cai)料檢(jian)驗、改(gai)進工(gong)藝等多個方面，同時也是設備維護(hu)中不可或缺的手段之(zhi)一。

超聲檢測(ce)主要(yao)的應(ying)用是(shi)檢測(ce)工件內(nei)部(bu)宏觀缺陷和材料厚度(du)測(ce)量。

按照(zhao)不同(tong)特征，可(ke)將超聲(sheng)檢(jian)測分(fen)為(wei)多種不同(tong)的方法：

（1）按原理分類：超聲波(bo)脈沖反射(she)(she)法(fa)、衍射(she)(she)時差(cha)法(fa)（Time ofFlight Diffraction，簡(jian)稱(cheng)TOFD）等。

（2）按顯示(shi)方式分類：A型顯示(shi)、超(chao)聲成(cheng)像(xiang)顯示(shi)（B、C、D、P掃(sao)描成(cheng)像(xiang)、雙控陣成(cheng)像(xiang)等）。

超聲波原理

 超聲(sheng)檢測，本質上是利用超聲(sheng)波與(yu)物質的相互作用：反射(she)、折射(she)和衍(yan)射(she)。

（1）什么是超聲波？

我們(men)把(ba)能(neng)引起聽(ting)覺的(de)機械波稱為(wei)聲波，頻率在20-20000Hz之間，而頻率高于20000Hz的(de)機械波稱為(wei)超聲波，人類是聽(ting)不(bu)到(dao)超聲波的(de)。對于鋼等金(jin)屬材(cai)料的(de)檢測，我們(men)常用頻率為(wei)0.5~10MHz的(de)超聲波。（1MHz=10的(de)六(liu)次方Hz）

（2）如何發(fa)出和接收超(chao)聲波？

超聲檢測用探(tan)頭(tou)的核心(xin)元件是(shi)壓(ya)電晶片，其具有壓(ya)電效應(ying)：在交變拉壓(ya)應(ying)力的作用下，晶體可以產(chan)生交變電場。

當(dang)高頻電(dian)(dian)(dian)脈沖(chong)激勵壓(ya)電(dian)(dian)(dian)晶片時，發(fa)生(sheng)逆壓(ya)電(dian)(dian)(dian)效(xiao)應，將(jiang)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)轉換成聲能(neng)(neng)（機械能(neng)(neng)），探頭以脈沖(chong)的方式間(jian)歇發(fa)射超聲波(bo)，即脈沖(chong)波(bo)。當(dang)探頭接(jie)受超聲波(bo)時，發(fa)生(sheng)正壓(ya)電(dian)(dian)(dian)效(xiao)應，將(jiang)聲能(neng)(neng)轉換成電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。

超聲檢測所用(yong)的常規探頭，一(yi)般(ban)(ban)由壓(ya)電(dian)晶片、阻(zu)尼塊、接頭、電(dian)纜線、保護膜和外殼組成，一(yi)般(ban)(ban)分為直(zhi)探頭和斜(xie)探頭兩個類別，后者的話(hua)通常還(huan)有一(yi)個使晶片與入射面(mian)成一(yi)定(ding)角度的斜(xie)鍥塊。

該探頭(tou)型號:2.5P8*12 K2.5，其參數為：

a）2.5代表頻率f：2.5MHz；

b）P代表晶片(pian)材料(liao)為：鋯鈦酸鉛陶瓷，具(ju)有溫(wen)度穩(wen)定性好(hao)、電性能優異、容易制(zhi)造而且價格低廉等優點(dian)；

c）8*12代表(biao)矩形(xing)晶片(pian)尺寸為：8mm*12mm；

d）K2.5代表：斜探頭折射(she)角(jiao)的正切(qie)值為2.5，即tan(68.2°)=2.5，其折射(she)角(jiao)為68.2°。

A型顯示的超(chao)聲波(bo)脈沖(chong)反射法工(gong)作(zuo)原理(li)：

聲源產生的脈沖波(bo)進(jin)入到工件中，超聲波(bo)在工件中以一定(ding)方(fang)向和速(su)度(du)向前傳播。當遇(yu)到兩(liang)側聲阻(zu)抗有(you)差(cha)異的界(jie)面時（聲阻(zu)抗存(cun)在差(cha)異往往是(shi)因(yin)為材(cai)料中某種(zhong)不連續(xu)性造成，如裂紋、氣孔(kong)、夾渣等）部(bu)分聲波(bo)被反(fan)射(she)，檢測(ce)設備接受和顯示：分析聲波(bo)幅度(du)和位置等信息，評(ping)估(gu)缺陷(xian)是(shi)否存(cun)在或存(cun)在缺陷(xian)的大小位置等。

A型顯示的(de)超聲波脈沖反射法的(de)特點(dian)

1、適用范圍

適用于金屬、非金屬和(he)復合材料等多種制件。

a）原材料(liao)、零部(bu)件檢測：鋼(gang)(gang)板、鋼(gang)(gang)鍛件、鋁及鋁合金(jin)板材、鈦(tai)及鈦(tai)合金(jin)板材、復合板、無縫鋼(gang)(gang)管等。

b）對接(jie)(jie)(jie)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)檢(jian)測：鋼制(zhi)對接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)（包括管座(zuo)角焊縫、T形焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)，支撐架和結構件），鋁(lv)(lv)及鋁(lv)(lv)合(he)金對接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)

2、A型(xing)顯示的(de)超聲波脈沖反射法(fa)的(de)優(you)點

a）穿透(tou)能力強，可對較大(da)厚(hou)度范圍內的工件內部(bu)缺陷進行檢測。如對于金屬材料，可檢測厚(hou)度為1~2mm的薄(bo)壁管材和(he)板(ban)材，也可檢測幾米長的鋼鍛件。

b）缺陷定位較準確(que)。

c）對面(mian)積(ji)型(xing)缺陷的檢(jian)出率較高。

d）靈(ling)敏(min)度(du)高，可檢(jian)測(ce)工件(jian)內部尺寸很(hen)小的缺陷。超聲檢(jian)測(ce)理論(lun)靈(ling)敏(min)度(du)約為(wei)超聲波(bo)波(bo)長(chang)的一(yi)半，當(dang)檢(jian)測(ce)對象為(wei)鋼制(zhi)件(jian)，采用2.5MHz頻率的超聲斜探頭，其(qi)靈(ling)敏(min)度(du)約為(wei)0.65mm。

e）檢測成本低、速度快，設備(bei)輕(qing)便(bian)，對人體(ti)及環境無害，現場使用較方(fang)便(bian)。

3、A型顯示的(de)超聲(sheng)波脈沖反(fan)射法(fa)的(de)局限

a）對(dui)工件(jian)中的缺陷進行精確的定(ding)性、定(ding)量仍需作深入(ru)研究。

b）對具有復雜(za)形(xing)狀(zhuang)或不規則外形(xing)的工件進行超聲檢測有困難。

c）缺陷的(de)位置、取向和形狀對(dui)檢(jian)測結果有一定影響(xiang)。

d）工件材質、晶粒(li)度等對檢測有較大影響。

e）檢測結果顯(xian)示不(bu)直觀，檢測結果無(wu)直接見證記錄。

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磁粉檢測（MT）的原理(li)和特點

磁粉(fen)檢測（Magnetic ParticleTesting），業內人(ren)士簡稱MT，是(shi)工業無(wu)損檢測（Nondestructive Testing）的一(yi)種成熟的無(wu)損檢測方法，在(zai)航(hang)空(kong)航(hang)天、兵器、船舶、火車(che)、汽(qi)車(che)、石(shi)油、化工、鍋(guo)爐壓(ya)力容器、壓(ya)力管道等各個領(ling)域都得到廣泛應用。

磁粉檢測(ce)主要的應(ying)用是探測(ce)鐵磁性工件表面和近表面的宏觀幾何缺(que)陷，例如表面氣孔、裂(lie)紋等。

按照(zhao)不同特征，可將磁粉檢測分(fen)為多(duo)種(zhong)不同的方(fang)法(fa)：

（1）按施加磁(ci)粉(fen)的時間分為(wei)：連續法和剩磁(ci)法。

a）連續(xu)法：磁化(hua)工件的同時，施(shi)加(jia)磁粉。

b）剩(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)法：先磁(ci)(ci)化(hua)工(gong)件，停止磁(ci)(ci)化(hua)后利用工(gong)件的剩(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)，然后再施加磁(ci)(ci)粉。

（2）按(an)顯示材(cai)料，分為熒(ying)光(guang)法(fa)（Fluorescent）和非熒(ying)光(guang)法(fa)（Non-Fluorescent）。

a）熒光法(fa)：采用熒光磁粉，在黑光燈下觀察磁痕。

b）非熒光法(fa)：采(cai)用普通黑色磁粉或者紅色磁粉，在(zai)正常(chang)光照條件(jian)下(xia)觀察磁痕。

（3）按磁粉的(de)載體，分(fen)為濕法和干法。

a）濕(shi)法：磁粉的載體(ti)(ti)為液體(ti)(ti)（油或水）。

b）干法(fa)：直接以干粉的形式噴涂(tu)在工件上，只有特殊情(qing)況下(xia)才會采(cai)用這種(zhong)方法(fa)。

舉個(ge)例子，一般壓力容器焊(han)(han)縫的(de)磁粉(fen)檢測會采用(yong)：濕(shi)法+非熒(ying)光法+連續法，這意味著我們將在(zai)正常的(de)光照條件下(xia)，把(ba)黑(hei)色或者(zhe)紅色的(de)磁粉(fen)分散(san)在(zai)以水或者(zhe)油(you)的(de)載(zai)體(ti)（即磁懸(xuan)液），然后磁化焊(han)(han)縫的(de)同(tong)時施加磁懸(xuan)液，一邊(bian)磁化一邊(bian)觀(guan)察是否(fou)有(you)磁痕形成。

下面就是(shi)典型的濕法(fa)(fa)(fa)+非熒(ying)光法(fa)(fa)(fa)+連(lian)續法(fa)(fa)(fa)的磁粉(fen)檢測，工藝為(wei)：交叉磁軛機磁化，配合(he)黑色磁粉(fen)。

磁(ci)粉檢測原理

磁粉檢測，本質上是利用材料磁性(xing)變化。

當鐵磁(ci)(ci)性工件(jian)(jian)被(bei)磁(ci)(ci)化時(shi)，若工件(jian)(jian)材質是連續、均勻(yun)的，則工件(jian)(jian)中(zhong)的磁(ci)(ci)感應線將基本被(bei)約束在工件(jian)(jian)內(nei)，幾(ji)乎沒有(you)磁(ci)(ci)感應線從被(bei)檢表面穿出(chu)或(huo)進入工件(jian)(jian)，被(bei)檢表面不(bu)會形成明顯的泄(xie)漏(lou)磁(ci)(ci)場。如下圖所(suo)示：

無泄漏(lou)磁場

但(dan)當工(gong)件的(de)表面存在(zai)著切割磁力線的(de)不(bu)連續性時，由于不(bu)連續性部位的(de)磁導率低(di)，磁阻很大(da)，磁感(gan)應線將會改變途徑(jing)。

大部分(fen)改變途徑的磁(ci)(ci)(ci)通(tong)將優先從磁(ci)(ci)(ci)阻較低的不(bu)連(lian)(lian)(lian)續(xu)(xu)性(xing)底(di)部的工件(jian)(jian)內通(tong)過，當(dang)工件(jian)(jian)磁(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)比較大，工件(jian)(jian)不(bu)連(lian)(lian)(lian)續(xu)(xu)性(xing)處底(di)部難以接受更(geng)多的磁(ci)(ci)(ci)通(tong)，或不(bu)連(lian)(lian)(lian)續(xu)(xu)性(xing)部位的尺寸較大時，部分(fen)磁(ci)(ci)(ci)通(tong)就會從不(bu)連(lian)(lian)(lian)續(xu)(xu)性(xing)部位逸出工件(jian)(jian)，越過不(bu)連(lian)(lian)(lian)續(xu)(xu)性(xing)上方然后再進入工件(jian)(jian)，這種磁(ci)(ci)(ci)通(tong)的泄漏同時會使不(bu)連(lian)(lian)(lian)續(xu)(xu)性(xing)兩(liang)側部位產生了(le)磁(ci)(ci)(ci)極化，形成(cheng)所謂(wei)的漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)。

存在泄磁場

磁粉檢測(ce)(ce)基本原理：當工(gong)(gong)件被(bei)磁化(hua)后，若工(gong)(gong)件表(biao)面及近表(biao)面存在不連續(xu)性（如裂(lie)紋），就會(hui)在不連續(xu)性部位的(de)表(biao)面形成泄漏磁場（即漏磁場），通(tong)過漏磁場吸(xi)附、聚集檢測(ce)(ce)過程(cheng)施加的(de)磁粉，最終形成磁痕，便可提供缺陷的(de)位置、形狀、大小的(de)顯示。

磁粉(fen)檢測特點(dian)

1、適用(yong)范圍

磁(ci)粉(fen)檢(jian)(jian)測可用于(yu)板材(cai)、型(xing)材(cai)、管(guan)材(cai)、鍛造毛坯等原材(cai)料和半成(cheng)品的檢(jian)(jian)查，也可用于(yu)鍛鋼件(jian)(jian)、焊(han)接(jie)件(jian)(jian)、鑄鋼件(jian)(jian)加(jia)(jia)工(gong)(gong)制(zhi)造過(guo)程工(gong)(gong)序(xu)間檢(jian)(jian)查和最終(zhong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)檢(jian)(jian)查，還可用于(yu)重要(yao)設備(bei)機械(xie)、壓力容器、石油儲罐(guan)等工(gong)(gong)業設施在役(yi)檢(jian)(jian)查等。

2、磁粉檢(jian)測的優點

a）能直觀顯示缺(que)陷(xian)的(de)形(xing)狀、位置、大(da)小和嚴重程度(du)，并可大(da)致確定缺(que)陷(xian)的(de)性(xing)質。

b）具(ju)有(you)高(gao)靈敏度，磁粉在缺陷上聚集形成的磁痕有(you)放(fang)大作(zuo)用，可檢出缺陷的最小寬度約0.1μm ，能發現深(shen)度約10μm的微(wei)裂紋。

c）適(shi)應性好，幾乎不(bu)受試件大小和(he)形(xing)狀(zhuang)的(de)限制，綜合采用多種(zhong)磁化方法，可檢測工件上的(de)各個方向的(de)缺陷。

d）檢測(ce)速度快，工藝簡單，操(cao)作(zuo)方便(bian)，效率高，成本(ben)低(di)。

3、磁粉檢測的局(ju)限

a）只能用于檢測鐵磁性(xing)材料，如碳鋼(gang)、合金(jin)結構鋼(gang)等，不能用于檢測非鐵磁性(xing)材料，如鎂、鋁、銅、鈦及奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)等。

 b）只能用來(lai)檢測(ce)表面和近(jin)表面缺陷(xian)，不能檢測(ce)埋藏較(jiao)深的(de)缺陷(xian)，可檢測(ce)的(de)皮下缺陷(xian)的(de)埋藏深度一(yi)般不超(chao)過1~2mm。

c）難于定(ding)量(liang)確定(ding)缺(que)(que)陷埋藏的深度和(he)缺(que)(que)陷自(zi)身的高度。

d）通常采用目視法檢查(cha)缺陷，磁痕(hen)的判斷和解釋(shi)需要(yao)有(you)技術經驗(yan)和素質。

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滲透(tou)檢測(ce)（PT）的原理和特點

滲(shen)透檢測（Penetrant Testing），業內人士簡稱PT，是(shi)工業無損檢測（Nondestructive Testing）應用最早的(de)(de)無損檢測方法，由于滲(shen)透檢測簡單(dan)易操作(zuo)，其在現代工業的(de)(de)各個(ge)領域(yu)都有廣(guang)泛(fan)的(de)(de)應用。

滲透檢測主(zhu)要(yao)的應用是檢查金(jin)(jin)(jin)屬（鋼、鋁(lv)合金(jin)(jin)(jin)、鎂合金(jin)(jin)(jin)、銅合金(jin)(jin)(jin)、耐熱合金(jin)(jin)(jin)等(deng)）和非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬（塑料、陶瓷等(deng)）工件的表(biao)面開口缺陷，例如(ru)表(biao)面裂(lie)紋等(deng)。

工(gong)業產品在制(zhi)造和運行過程(cheng)中(zhong),可能在表(biao)面(mian)產生寬度(du)零點幾微(wei)米(mi)的表(biao)面(mian)裂(lie)(lie)紋， 斷裂(lie)(lie)力學研(yan)究表(biao)明(ming)，在惡劣的工(gong)作條件下，這些微(wei)細裂(lie)(lie)紋都會(hui)是導致設(she)備破壞的裂(lie)(lie)紋源。

按照(zhao)不同特征，可將滲透檢(jian)測分(fen)為多(duo)種不同的方(fang)法：

按(an)顯示(shi)材料，分為(wei)熒(ying)光(guang)法（Fluorescent）和非熒(ying)光(guang)法（Non-Fluorescent）。前者稱(cheng)為(wei)“熒(ying)光(guang)滲透(tou)(tou)檢測(ce)(ce)”，后者稱(cheng)為(wei)“著色(se)滲透(tou)(tou)檢測(ce)(ce)”。

典型的熒光(guang)滲透檢(jian)測(ce)缺陷(xian)示意圖。（圖片來源(yuan)于網絡(luo)）

肉眼無法察覺(jue)的微(wei)裂紋，經熒光滲透檢，在紫(zi)外(wai)線燈的照射(she)下(xia)，黃綠色熒光格外(wai)醒(xing)目(mu)，如下(xia)圖所示(shi)：

滲透檢測原理(li)

滲透檢測，本質上是利用(yong)液體的表(biao)面能。

當液體和固體界(jie)面接觸時會出現(xian)以下三種現(xian)象(xiang)，θ稱為接觸角。如下圖所(suo)示：

（a）θ=0°，全部潤濕；（b）θ＜90°，部分潤濕；（c）θ＞90°，不潤濕。

對某一液(ye)體而言(yan)，表(biao)面張力(li)越(yue)小，當液(ye)體在(zai)界面鋪展時克服這個(ge)力(li)做功越(yue)少，則潤濕(shi)效果越(yue)好。

表(biao)面張(zhang)力，是液體表(biao)面層由于分子引力不均衡而產生的沿(yan)表(biao)面作用于任一(yi)界線上的張(zhang)力。

毛細(xi)現象(xiang)：當(dang)液(ye)體(ti)(ti)潤濕毛細(xi)管或含有細(xi)微縫隙的(de)(de)物體(ti)(ti)，液(ye)體(ti)(ti)沿毛細(xi)縫隙流動的(de)(de)現象(xiang)。

如果液體能潤濕毛(mao)細(xi)管，則液體在(zai)(zai)細(xi)管上升(sheng)(sheng)，管子的(de)內(nei)徑越(yue)小(xiao)，它里面上升(sheng)(sheng)的(de)水面也(ye)越(yue)高 。例(li)如水在(zai)(zai)玻璃毛(mao)細(xi)管內(nei)，液面是(shi)上升(sheng)(sheng)的(de)，相當(dang)于(yu)水滲入毛(mao)細(xi)管內(nei)。

如果液體(ti)不能潤濕毛細管，則液體(ti)在細管降(jiang)(jiang)低。例如水(shui)銀(yin)（Hg）在玻璃毛細管內，液面是下降(jiang)(jiang)的。

滲(shen)透(tou)檢測(ce)基本原理：由于(yu)毛細現(xian)(xian)象的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，當人們(men)將溶有熒光染料或著色染料的(de)(de)(de)滲(shen)透(tou)劑(ji)(ji)(ji)施(shi)加(jia)于(yu)試(shi)件表面(mian)(mian)時，滲(shen)透(tou)劑(ji)(ji)(ji)就會滲(shen)入(ru)到各(ge)類開口(kou)于(yu)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)細小(xiao)缺(que)(que)陷(xian)(xian)中（細小(xiao)的(de)(de)(de)開口(kou)缺(que)(que)陷(xian)(xian)相當于(yu)毛細管(guan)，滲(shen)透(tou)劑(ji)(ji)(ji)滲(shen)入(ru)細小(xiao)開口(kou)缺(que)(que)陷(xian)(xian)相當于(yu)潤濕現(xian)(xian)象），然后(hou)(hou)清除依(yi)附在試(shi)件表面(mian)(mian)上(shang)多余的(de)(de)(de)滲(shen)透(tou)劑(ji)(ji)(ji)，經干燥后(hou)(hou)再施(shi)加(jia)顯(xian)像劑(ji)(ji)(ji)，缺(que)(que)陷(xian)(xian)中的(de)(de)(de)滲(shen)透(tou)劑(ji)(ji)(ji)在毛細現(xian)(xian)象的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下重新吸附到試(shi)件的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)上(shang)，形(xing)成(cheng)放大(da)的(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)顯(xian)示。用(yong)目視檢測(ce)即可觀察出缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)形(xing)狀、大(da)小(xiao)及分(fen)布情況。

滲透檢測特點

1、適(shi)用(yong)范圍

滲透檢(jian)測可以(yi)應用于各種金屬、非金屬、磁(ci)性(xing)及非磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)工件的(de)(de)表面開口缺(que)陷的(de)(de)檢(jian)測。除了多孔(kong)性(xing)的(de)(de)材(cai)料(liao)無法或難以(yi)檢(jian)測外，幾乎所有材(cai)料(liao)的(de)(de)表面開口缺(que)陷都可以(yi)使用此方法，獲得令人(ren)滿意的(de)(de)檢(jian)測結果。

2、滲透(tou)檢測(ce)優(you)點

（a）不受被檢(jian)工件磁(ci)性、形狀、大(da)小、組織(zhi)結構、化學成分及缺陷方位的限制，一次操作能檢(jian)查出(chu)各(ge)個方向的缺陷。

（b）操作簡便，設備簡單。

（c）缺(que)陷顯示直觀，靈敏度高。

3、滲(shen)透檢(jian)測局限

 （a）只(zhi)能(neng)檢(jian)(jian)測(ce)出(chu)材(cai)料(liao)的(de)表面(mian)開口缺(que)陷(xian)(xian)(xian)，對于埋(mai)藏在材(cai)料(liao)內(nei)部的(de)缺(que)陷(xian)(xian)(xian)，滲(shen)透(tou)檢(jian)(jian)測(ce)就無能(neng)為力了。必(bi)須指出(chu)，由于多孔性材(cai)料(liao)的(de)缺(que)陷(xian)(xian)(xian)圖像顯示難(nan)以判斷(duan)，所以滲(shen)透(tou)檢(jian)(jian)測(ce)并不適合多孔性材(cai)料(liao)表面(mian)缺(que)陷(xian)(xian)(xian)。

（b）滲透劑成分對被檢工件具有一定腐蝕(shi)性，必須(xu)嚴格(ge)控制硫、鈉等微量元(yuan)素(su)的存在。

（c）滲透劑(ji)所用的有(you)機溶劑(ji)具有(you)揮發性(xing)，工(gong)業染料對(dui)人體有(you)毒性(xing)，必須(xu)注意吸入防護(hu)。

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渦(wo)流檢(jian)測（ET)的原理和(he)特點

渦流(liu)檢(jian)測（Eddy CurrentTesting），業內(nei)人士簡稱ET，在工(gong)業無損(sun)檢(jian)測（Nondestructive Testing）領域(yu)中具有重要(yao)(yao)的地位(wei)，在航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天(tian)、冶金、機械、電力、化工(gong)、核能等領域(yu)中發揮著(zhu)越來(lai)越重要(yao)(yao)的作用。

 渦流檢測主(zhu)要的(de)應(ying)用是檢測導(dao)電金屬材料表(biao)面及近表(biao)面的(de)宏觀幾(ji)何(he)缺陷(xian)和涂層測厚。

按照不同特征，可將渦流檢測(ce)分為多種(zhong)不同的方法：

（1）按(an)檢測(ce)線圈的形式分類(lei)：

a）外(wai)穿式：將(jiang)被檢試樣(yang)放在線(xian)圈內進(jin)行(xing)檢測，適用于管、棒(bang)、線(xian)材的(de)外(wai)壁缺(que)陷。

b）內(nei)穿式：放在(zai)管(guan)子(zi)內(nei)部進行檢測，專(zhuan)門用(yong)來檢查厚(hou)壁(bi)(bi)管(guan)子(zi)內(nei)壁(bi)(bi)或鉆孔內(nei)壁(bi)(bi)的(de)缺(que)陷。

c）探頭式(shi)：放置在試樣(yang)表面進(jin)行檢(jian)測，不僅適(shi)用于(yu)形(xing)狀簡(jian)單(dan)的(de)(de)板材、棒材及(ji)大直徑管材的(de)(de)表面掃查檢(jian)測，也適(shi)用于(yu)形(xing)狀福州的(de)(de)機械零件的(de)(de)檢(jian)測。

（2）按檢測(ce)線圈的結構分類：

a）絕對(dui)方式(shi)：線(xian)圈(quan)由一只線(xian)圈(quan)組成(cheng)。

b）差動(dong)方式：由兩只反相連接的(de)線圈組成(cheng)。

c）自(zi)比較方式：多個線圈繞(rao)在一個骨架上(shang)。

d）標準比較方式：繞在兩(liang)個骨架上，其中(zhong)一(yi)個線圈中(zhong)放(fang)入已(yi)經樣品，另(ling)一(yi)個用來進行實際檢測。

（3）按(an)檢測線圈的電(dian)氣(qi)連接(jie)分類(lei)：

a）自(zi)感方式：檢測線圈使用一(yi)個(ge)繞組，既起(qi)激勵作用又起(qi)檢測作用。

b）互感方式：激勵繞組和檢測繞組分開。

c）參數型式：線圈本身是電路的(de)一個組成部分(fen)。

渦流檢(jian)測(ce)原理

渦流檢測(ce)，本質上是利用(yong)電磁感應原(yuan)理。

無論什么(me)原因，只要穿過閉合回路(lu)所包圍曲面的磁(ci)通量發生(sheng)變化，回路(lu)中(zhong)(zhong)就會有電(dian)流(liu)產(chan)生(sheng)，這種由于回路(lu)磁(ci)通量變化而激(ji)發電(dian)流(liu)的現象叫做(zuo)電(dian)磁(ci)感(gan)應現象，回路(lu)中(zhong)(zhong)所產(chan)生(sheng)的電(dian)流(liu)叫做(zuo)感(gan)應電(dian)流(liu)。

電(dian)(dian)路中含有兩個相(xiang)互耦合(he)的線圈(quan)，若在原邊(bian)線圈(quan)通以交流(liu)電(dian)(dian)，在電(dian)(dian)磁感應(ying)的作用下，在副邊(bian)線圈(quan)中產生感應(ying)電(dian)(dian)流(liu)；反過來，感應(ying)電(dian)(dian)流(liu)又會(hui)影(ying)響(xiang)原邊(bian)線圈(quan)中的電(dian)(dian)流(liu)和電(dian)(dian)壓的關系(xi)。如下圖(tu)所示(shi)：

渦流檢測的基本工作原(yuan)理：

當載有(you)交變(bian)電(dian)流(liu)(liu)的(de)試驗線圈(quan)靠近導體(ti)工件時，由于(yu)線圈(quan)產生的(de)交變(bian)磁場會使導體(ti)感生出電(dian)流(liu)(liu)（即(ji)渦(wo)流(liu)(liu)）。渦(wo)流(liu)(liu)的(de)大小(xiao)、相位及(ji)流(liu)(liu)動形式受到工件性(xing)質（電(dian)導率、磁導率、形狀、尺寸）及(ji)有(you)無缺陷(xian)的(de)影響產生變(bian)化，反(fan)作用于(yu)磁場使線圈(quan)的(de)電(dian)壓(ya)和(he)阻抗發生變(bian)化。

 因此通過(guo)儀器測(ce)出試驗線(xian)圈電壓或(huo)阻(zu)抗的(de)變(bian)化，就可以判斷被檢工件的(de)性(xing)質、狀態及(ji)有無缺(que)陷。

渦流檢(jian)測特點

1、適用范圍

a）工藝檢查和最(zui)終產品檢測：在制造(zao)工藝過程中進行質量控制，或在成(cheng)品剔(ti)除不(bu)合格(ge)品。

b）在役檢(jian)(jian)測：為機(ji)械零部件及熱交換(huan)管等設(she)施(shi)進行(xing)定期檢(jian)(jian)驗。

c）其他(ta)應用(yong)：金(jin)屬薄板及(ji)涂層(ceng)的(de)測(ce)(ce)厚(hou)、材質(zhi)分選、電導率測(ce)(ce)量等。

2、渦流(liu)檢測的優點(dian)

a）檢測時(shi)既(ji)不需(xu)要(yao)接觸工件也不需(xu)要(yao)耦合劑，可在高溫下進行檢測。同時(shi)探頭可延伸至遠(yuan)處檢測，可有效對工件的狹窄區域及深(shen)孔(kong)壁等(deng)進行檢測。

b）對表面和(he)近(jin)表面缺陷(xian)的檢(jian)測靈敏度很高(gao)。

c）對管、棒、線材(cai)的檢(jian)測(ce)(ce)易于實(shi)現高速、高效率的自動化(hua)檢(jian)測(ce)(ce)，可對檢(jian)測(ce)(ce)結果進(jin)行數字化(hua)處(chu)理，然后儲存、再現及數據處(chu)理。

3、渦流檢測的局限

a）只適(shi)用(yong)于導電金(jin)屬材料(liao)或能感生渦流的非金(jin)屬材料(liao)的檢(jian)測。

b）只(zhi)適(shi)用(yong)于(yu)檢測(ce)工件表面及近表面缺(que)陷，不能(neng)檢測(ce)工件深層的內(nei)部缺(que)陷。

c）渦流(liu)效應(ying)的影(ying)響(xiang)因素多，目前對(dui)缺陷的定性和(he)定量(liang)還比較困難。

看(kan)完以上的(de)知(zhi)識，是不(bu)是對無(wu)損檢測(ce)更了解啦？

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