無損檢測技術

1、概述

1.無損檢測概論

（1）什麼是無損檢測？

     工業領域中的無損檢測相似於人們買西瓜時的「隔皮猜瓜」。買西瓜時，用手輕輕拍打西瓜外皮，聽聲響或憑手感，想猜一下西瓜的生熟，這是人們常有的習慣。若是對猜測有懷疑，則要求切開看個究竟了。用手輕拍，對西瓜是無有損壞的，非破壞性的，聽聲響或憑手感猜測西瓜生熟，「隔皮猜瓜」，這是生活中的「無損檢測」；而「切開看個究竟」，這就是生活中的破壞性檢查了。不論無損檢測技術如何發展，「隔皮猜瓜」這一主旨內涵不變；對檢測結果（猜測）有懷疑時，要解剖（切開）進行驗證，這一基本思想也不變。 

　　古老而簡單的無損檢測方法，如敲擊器械，聽聲響，辨別有無裂紋等，是至今沿用的方法；但因它們對缺陷的位置和大小，作不出「基本相符」的判斷，而不被視無損檢測的技術方法。只有技術方法纔可保證無損檢測結果如上所述的準確性和可重複性。一般而言的無損檢測技術方法，指射線檢測（RT）、超聲檢測（UT）……等等。 

　　無損檢測：在不破壞前提下，檢查工件宏觀缺陷或測量工件特徵的各類技術方法的統稱。 

　　無損探傷：檢測工件宏觀缺陷的無損檢測。      [摘自梁金昆：「無損檢測」概念淺議] 

　　無損檢測，Non Destructive Testing，簡稱NDT，是指在不損害或不影響被檢測對象使用性能,不傷害被檢測對象內部組織的前提下，利用材料內部結構異常或缺陷存在引發的熱、聲、光、電、磁等反應的變化，以物理或化學方法爲手段，藉助現代化的技術和設備器材，對試件內部及表面的結構、性質、狀態及缺陷的類型、性質、數量、形狀、位置、尺寸、分佈及其變化進行檢查和測試的方法

 

（2）常規無損檢測方法有：

 

     超聲檢測 Ultrasonic Testing（縮寫 UT）、 射線檢測 Radiographic Testing（縮寫 RT）、 磁粉檢測 Magnetic particle Testing（縮寫 MT）、 滲透檢驗 Penetrant Testing （縮寫 PT）、 渦流檢測Eddy current Testing（縮寫 ET）

（3）很是規無損檢測技術有： 聲發射Acoustic Emission(縮寫 AE)、泄漏檢測Leak Testing（縮寫 LT）、 光全息照相Optical Holography、紅外熱成像Infrared Thermography、 微波檢測 Microwave Testing 

 

2.分類

　　射線檢驗（RT）、超聲檢測（UT）、磁粉檢測（MT）和液體滲透檢測（PT） 、渦流檢測（ECT）、聲發射檢測（AE）、熱像/紅外（TIR）、泄漏試驗（LT）、交流場測量技術（ACFMT）、漏磁檢驗（MFL）、遠場測試檢測方法（RFT）、超聲波衍射時差法（TOFD）、熱中子照相檢測、激光散斑成像檢測、光纖光柵傳感技術

3.特色

（1）具備非破壞性，由於它在作檢測時不會損害被檢測對象的使用性能；

（2）具備全面性，因爲檢測是非破壞性，所以必要時可對被檢測對象進行100%的全面檢測，這是破壞性檢測辦不到的；

（3）具備全程性，破壞性檢測通常只適用於對原材料進行檢測，如機械工程中廣泛採用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗都是針對製造用原材料進行的，對於產成品和在用品，除非不許備讓其繼續服役，不然是不能進行破壞性檢測的，而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能。

　　因此，它不只可對製造用原材料，各中間工藝環節、直至最終產成品進行全程檢測，也可對服役中的設備進行檢測。

2、詳情

 1.目視檢測（VT）

　　目視檢測，在國內實施的比較少，但在國際上很是重視的無損檢測第一階段首要方法。按照國際慣例，目視檢測要先作，以確認不會影響後面的檢驗，再接着作四大常規檢驗。例如BINDT的PCN認證，就有專門的VT一、二、3級考覈，更有專門的持證要求。VT經常用於目視檢查焊縫，焊縫自己有工藝評定標準，都是能夠經過目測和直接測量尺寸來作初步檢驗，發現咬邊等不合格的外觀缺陷，就要先打磨或者修整，以後才作其餘深刻的儀器檢測。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT作的比較多，而鍛件就不多，而且其檢查標準是基本相符的。

2.射線照相法（RT）

　　指用X射線或γ射線穿透試件，以膠片做爲記錄信息的器材的無損檢測方法，該方法是最基本的，應用最普遍的一種非破壞性檢驗方法。

原理：射線能穿透肉眼沒法穿透的物質使膠片感光，當X射線或γ射線照射膠片時，與普通光線同樣，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產生潛影，因爲不一樣密度的物質對射線的吸取係數不一樣，照射到膠片各處的射線強度也就會產生差別，即可根據暗室處理後的底片各處黑度差來判別缺陷。

3.聲發射（AE）

　　經過接收和分析材料的聲發射信號來評定材料性能或結構完整性的無損檢測方法。材料中因裂縫擴展、塑性變形或相變等引發應變能快速釋放而產生的應力波現象稱爲聲發射。經過材料內部的裂紋擴張等發出的聲音進行檢測。主要用於檢測在用設備、器件的缺陷即缺陷發展狀況，以判斷其良好性。

4.超聲波衍射時差法（TOFD）

　　一種依靠從待檢試件內部結構（主要是指缺陷）的「端角」和「端點」處獲得的衍射能量來檢測缺陷的方法，用於缺陷的檢測、定量和定位。

5.渦流檢測（ECT）

　　原理：將通有交流電的線圈置於待測的金屬板上或套在待測的金屬管外。這時線圈內及其附近將產生交變磁場，使試件中產生呈旋渦狀的感應交變電流，稱爲渦流。渦流的分佈和大小，除與線圈的形狀和尺寸、交流電流的大小和頻率等有關外，還取決於試件的電導率、磁導率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無裂紋缺陷等。於是，在保持其餘因素相對不變的條件下，用一探測線圈測量渦流所引發的磁場變化，可推知試件中渦流的大小和相位變化，進而得到有關電導率、缺陷、材質情況和其餘物理量（如形狀、尺寸等)的變化或缺陷存在等信息。但因爲渦流是交變電流，具備集膚效應，所檢測到的信息僅能反映試件表面或近表面處的狀況。

　　優缺點：渦流檢測時線圈不需與被測物直接接觸，可進行高速檢測，易於實現自動化，但不適用於形狀複雜的零件，並且只能檢測導電材料的表面和近表面缺陷，檢測結果也易於受到材料自己及其餘因素的干擾。

 

6.磁粉檢測（MT）

原理：鐵磁性材料和工件被磁化後，因爲不連續性的存在，使磁粉檢測工件表面和近表面的磁力線發生局部畸變而產生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，造成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出不連續性的位置、形狀和大小。

 

7.超聲波檢測（UT）

原理：經過超聲波與試件相互做用，就反射、透射和散射的波進行研究，對試件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表徵，並進而對其特定應用性進行評價的技術。、

適用於金屬、非金屬和複合材料等多種試件的無損檢測；可對較大厚度範圍內的試件內部缺陷進行檢測。如對金屬材料，可檢測厚度爲1～2mm的薄壁管材和板材，也可檢測幾米長的鋼鍛件；並且缺陷定位較準確，對面積型缺陷的檢出率較高；靈敏度高，可檢測試件內部尺寸很小的缺陷；而且檢測成本低、速度快，設備輕便，對人體及環境無害，現場使用較方便。

 

8.滲透檢測

原理：零件表面被施塗含有熒光染料或着色染料的滲透劑後，在毛細管做用下，通過一段時間，滲透液能夠滲透進表面開口缺陷中；經去除零件表面多餘的滲透液後，再在零件表面施塗顯像劑，一樣，在毛細管的做用下，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，在必定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被現實，（黃綠色熒光或鮮豔紅色），從而探測出缺陷的形貌及分佈狀態。

特色：具備較高的靈敏度（可發現0.1μm寬缺陷），同時顯示直觀、操做方便、檢測費用低。但它只能檢出表面開口的缺陷，不適於檢查多孔性疏鬆材料製成的工件和表面粗糙的工件；只能檢出缺陷的表面分佈，難以肯定缺陷的實際深度，於是很難對缺陷作出定量評價，檢出結果受操做者的影響也較大。

 

 3、

靈活的電子材料分析

• 化學成分和變形
• 基材和層壓板的形態
• 有源矩陣混合表徵
• 塗層化學和連續性
• 分層和故障平面
• 污染和缺陷分析
• 柔性電子缺陷分析
• 故障調查與解決
• 添加劑和填料（納米）分散體
• 痕量雜質和殘留物
• 表面處理效果和退火
• 打印質量和表面化學
• 原料質量控制
• 金屬化清潔度和工做功能
• 層厚和層壓結構
• 膠粘劑的特性和性能

 

 3D計算機斷層掃描（CT）掃描，該技術能夠捕獲測試對象的多個X射線，從而在計算機上創建對象的橫截面視圖。

 

名稱	原理	優勢	缺點
視覺測試		簡單有效、許多不一樣的表面斷裂間斷均可以找到	依賴性大
超聲波檢測
射線檢測
渦流檢測
磁粉檢測
滲透檢測
紅外熱測試