01-绪论-无损检测

无损检测NDT(Non-destructiveTesting)材料物理系周红伟Tel:13855556903Email：[e-mail]@ahut.edu.cn课程安排1绪论（2学时）2.常见缺陷（2）3超声检测（UT-UltrasonicTes.）（8）4射线检测（RadiographicTes.）（4）5磁粉检测（MagneticParticleTes.）（4）6涡流检测(EddyCurrentTes.)(2)7渗漏检测（PenetrantTes.）(2)8声发射检测(AcousticEmission)(2)9红外检测(Infra-redTes.)(2)10其他无损检测方法(2)11课程复习(2)1.1无损检测的意义1.1.1无损检测的英文缩写为：Non-DestructiveTesting无损检测，在不破坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助现代的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法或者技术，亦称为无损探伤，属于非破坏性检测方法的范畴。它与某些破坏性检测方法，如力学性能检验、化学分析试验、金相检验、SEM、TEM等具有很强的互补性。尤其适合成品检验和在役运行产品的检验。工艺缺陷举例铸件：可能有缩孔、疏松、冷隔、裂纹等；焊件：可能有气孔、夹杂、未熔合、未焊透、裂纹等；锻件：往往有裂纹、褶皱、夹层、夹杂等；热处理件：可能出现裂纹、变形、脱碳、过烧、过热、偏析、组织粗大等等。混凝土：蜂窝、孔洞、裂缝、露筋等陶瓷：变形、开裂、夹层、裂纹等高分子及其他产品中缺陷1.1.3无损检测的意义(1)质量管理——即控制产品质量，保证设备安全运行。①生产高质量产品的需要生产高质量的产品，往往需要从原材料、试板，到零件、部件乃至最终产品，都进行较严格的质量控制，即实行全面质量管理。而无损探伤技术恰好是必不可少的技术手段。②设备在役安全运行期间跟踪监测的需要设备运行期间也可能产生新的缺陷。如：应力腐蚀裂纹、延迟裂纹、疲劳裂纹等等。需要定期或不定期地进行质量跟踪，以保证其运行的安全性。如核反应堆中的压力容器。（2）工艺改进——即改进制造技术，优化制造工艺；在新产品研制、新工艺制定过程中，对于某些工艺参数、工艺措施的确定，有时需要进行严格的工艺评定，借助先进的无损检测技术可筛选出最佳规范，进而制定出新产品的工艺规程，最终制造出合格的产品或优质产品。（3）效率、效益保证——及时发现缺陷，降低生产成本；在复杂产品的加工过程中往往经历：“零件制备——部件组成——结构总成”等较长生产周期。在重点工序适时进行合理、适度的检验，可及时消除该工序产生的缺陷、防止同类缺陷的重复出现。这样做比在产品加工完成后再来消除缺陷更节省时间、材料和工时。从而降低了生产成本。而且，及时返修在操作上也较为容易。1.2.1无损检测的特点材料无损检测技术主要用于未知工艺缺陷的检验。它是对破坏性检验的补充和完善。与破坏性检验相比,其特点是：(1)非破坏性——是指在获得检测结果的同时，除了剔除不合格品外，不损失零件。因此，检测规模不受零件多少的限制，既可抽样检验，又可在必要时采用普检。因而，更具有灵活性（普检、抽检均可）和可靠性。1.2无损检测的特点(2)互容性——即指检验方法的互容性，即：同一零件可同时或依次采用不同的检验方法；而且又可重复地进行同一检验。这也是非破坏性带来的好处。(3)动态性——这是说，无损探伤方法可对使用中的零件进行检验，而且能够适时考察产品运行期的累计影响。因而，可查明结构的失效机理。(4)严格性——是指无损检测技术的严格性。首先无损检测需要专用仪器、设备；同时也需要专门训练的检验人员，按照严格的规程和标准进行操作。(5)检验结果的分歧性——不同的检测人员对同一试件的检测结果可能有分歧。特别是在超声波检验时，同一检验项目要由两个检验人员来完成。需要“会诊”！(6)可靠性问题目前还没有一种对所有材料或者缺陷都可靠的无损检测方法，无损检测的结论的正确与否还有待于其他手段检验，可靠性有待提高概括起来,无损检测的特点是：非破坏性、互容性、动态性、严格性以及检测结果的分歧性等。1.4无损检测的主要技术及其各自特点超声波检测（UltrasonicTesting）简称UT基本原理：利用超声波在不同物质的界面处反射、折射、波型转变以及在介质中传播过程中的衰减，由发射探头向被检件发射超声波，由接收探头UT工作示意图特点:灵敏度高，即可检测表面缺陷，又可以检测内部缺陷，尤其对平面型缺陷具有很高的检测能力platecrack0246810initialpulsecrackechobacksurfaceecho显示屏样品UT射线检测（RadiographyTesting）简称RT利用各种射线对材料的透射性能及不同材料对射线的吸收、衰减程度不同，使底片感光获得图像。射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测，其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。X射线物理基础特点：对体积型缺陷比较灵敏，而对二位缺陷不敏感HighElectricalPotentialElectrons-+X-rayGeneratororRadioactiveSourceCreatesRadiationExposureRecordingDeviceRadiationPenetratetheSampleX射线图像磁粉检测（MagnetigTesting）简称MT钢制（Fe、Co、Ni及其合金）的工件放在磁场中就会被磁化，如果工件表层存在缺陷，例如裂缝、夹杂物等，磁力线只能绕过缺陷，形成局部磁极。如果在工件表面撒上导磁性良好的磁粉，它就会受局部磁极的吸引而堆积，于是显出了缺陷的位置和形状检测铁磁性材料表面和近表面缺陷，设备简单，操作方便，观察直观渗透检测（PenetrantTesting）简称PT基本原理：由于渗漏液的润湿和毛细管效应而进入表面开口的缺陷，随后被吸附和显像。涡流检测（EddycurrentTes.）简称ET基本原理：电磁感应，交变电流在导体表面形成涡状流动的电流，简称涡流ConductivematerialCoilCoil'smagneticfieldEddycurrentsEddycurrent'smagneticfield特点：测试效率高，表面不需要清洗等程序对磁性和非磁性导电材料有效表面和近表面检测声发射检测(AcousticEmission)材料或构件因受力产生变形或断裂，以弹性波的形式释放出应变能称为声发射。利用接收声发射信号研究材料、动态评价结构的完整性称为声发射检测技术。材料的范性形变、马氏体相变、裂纹扩展、应力腐蚀以及焊接过程产生裂纹和飞溅等，都有声发射现象，检测到声发射信号，就可以连续监视材料内部变化的整个过程。因此，声发射检测是一种动态无损检测方法。声发射检测示意图红外检测(Infra-redTes.)基本原理：热传导和红外辐射。利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。IT示意图其他检测技术激光全息无损检测声振检测微波检测本章思考题：1.材料无损检测有哪些实际意义？2.无损检测的基本特点有哪些?3.常规检测方法的原理和特点