五大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)原理射線檢測(cè)

射線的種類很多，其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、γ射線、中子射線三種。這三種射線都被用于無(wú)損檢測(cè)，其中X射線和γ射線廣泛用于鍋爐壓力容器焊縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測(cè)，而中子射線僅用于一些特殊場(chǎng)合。射線檢測(cè)最主要的應(yīng)用是探測(cè)試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷（探傷）。按照不同特征，例如使用的射線種類、記錄的器材、工藝和技術(shù)特點(diǎn)等，可將射線檢測(cè)分為許多種不同的方法。射線照相法是指用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(wú)損的檢測(cè)方法。該方法是最基本的，應(yīng)用最廣泛的一種射線檢測(cè)方法。射線檢測(cè)適用于絕大多數(shù)材質(zhì)和產(chǎn)品形式，如焊件、鑄件、復(fù)合材料等。射線檢測(cè)膠片對(duì)材質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可生成缺陷的直觀圖象，定性定量準(zhǔn)確，檢測(cè)結(jié)果直接記錄，并可長(zhǎng)期保存。對(duì)體積型缺陷，如氣孔、夾渣等的檢出率很高，對(duì)面積型缺陷，如裂紋、末熔合類，如果照相角度不適當(dāng)，則比較容易漏檢。射線檢測(cè)的局限性還在于成本很高，且射線對(duì)人體有害。

超聲波是頻率高于20千赫的機(jī)械波。在超聲探傷中常用的頻率為0.5-5兆赫。這種機(jī)械波在材料中能以一定的速度和方向傳播，遇到聲阻抗不同的異質(zhì)界面（如缺陷或被測(cè)物件的底面等）就會(huì)產(chǎn)生反射。這種反射現(xiàn)象可被用來(lái)進(jìn)行超聲波探傷，最常用的是脈沖回波探傷法探傷時(shí)，脈沖振蕩器發(fā)出的電壓加在探頭上（用壓電陶瓷或石英晶片制成的探測(cè)元件），探頭發(fā)出的超聲波脈沖通過(guò)聲耦合介質(zhì)（如機(jī)油或水等）進(jìn)入材料并在其中傳播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途徑返回探頭，探頭又將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，經(jīng)儀器放大而顯示在示波管的熒光屏上。根據(jù)缺陷反射波在熒光屏上的位置和幅度（與參考試塊中人工缺陷的反射波幅度作比較），即可測(cè)定缺陷的位置和大致尺寸。除回波法外，還有用另一探頭在工件另一側(cè)接受信號(hào)的穿透法。利用超聲法檢測(cè)材料的物理特性時(shí)，還經(jīng)常利用超聲波在工件中的聲速、衰減和共振等特性。

磁粉檢測(cè)，是通過(guò)對(duì)被檢工件施加磁場(chǎng)使其磁化（整體磁化或局部磁化），在工件的表面和近表面缺陷處將有磁力線逸出工件表面而形成漏磁場(chǎng)，有磁極的存在就能吸附施加在工件表面上的磁粉形成聚集磁痕，從而顯示出缺陷的存在。磁粉檢測(cè)方法應(yīng)用比較廣泛，主要用以探測(cè)磁性材料表面或近表面的缺陷。多用于檢測(cè)焊縫，鑄件或鍛件，如閥門，泵，壓縮機(jī)部件，法蘭，噴嘴及類似設(shè)備等。探測(cè)更深一層內(nèi)表面的缺陷，則需應(yīng)用射線檢測(cè)或超聲波檢測(cè)。

滲透檢測(cè)可以檢測(cè)非磁性材料的表面缺陷，從而對(duì)磁粉檢測(cè)提供了一項(xiàng)補(bǔ)充的手段。滲透檢測(cè)方法，即在測(cè)試材料表面使用一種液態(tài)染料，并使其在體表保留至預(yù)設(shè)時(shí)限，該染料可為在正常光照下即能辨認(rèn)的有色液體，也可為需要特殊光照方可顯現(xiàn)的黃/綠熒光色液體。此液態(tài)染料由于“毛細(xì)作用”進(jìn)入材料表面開(kāi)口的裂痕。毛細(xì)作用在染色劑停留過(guò)程中始終發(fā)生，直至多余染料完全被清洗。此時(shí)將某種顯像劑施加到被檢材質(zhì)表面，滲透入裂痕并使其著色，進(jìn)而顯現(xiàn)。具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)人員可對(duì)該顯現(xiàn)痕跡進(jìn)行解析。滲透檢測(cè)可廣泛應(yīng)用于檢測(cè)大部分的非吸收性物料的表面開(kāi)口缺陷，如鋼鐵，有色金屬，陶瓷及塑料等，對(duì)于形狀復(fù)雜的缺陷也可一次性全面檢測(cè)。無(wú)需額外設(shè)備，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。其局限性在于，檢測(cè)程序繁瑣，速度慢，試劑成本較高，靈敏度低于磁粉檢測(cè)，對(duì)于埋藏缺陷或閉合性表面缺陷無(wú)法測(cè)出。

渦流檢測(cè)是建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)之上的一種無(wú)損檢測(cè)方法，它適用于導(dǎo)電材料，如果我們把一塊導(dǎo)體置于交變磁場(chǎng)之中，在導(dǎo)體中就有感應(yīng)電流存在，即產(chǎn)生渦流，由于導(dǎo)體自身各種因素(如電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀、尺寸和缺陷等)的變化會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)電流的變化，利用這種現(xiàn)象而判知導(dǎo)體性質(zhì)、狀態(tài)的檢測(cè)方法，叫做渦流檢測(cè)方法。在渦流探傷中，是靠檢測(cè)線圈來(lái)建立交變磁場(chǎng);把能量傳遞給被檢導(dǎo)體;同時(shí)又通過(guò)渦流所建立的交變磁場(chǎng)來(lái)獲得被檢測(cè)導(dǎo)體中的質(zhì)量信息。所以說(shuō)，檢測(cè)線圈是一種換能器。檢測(cè)線圈的形狀、尺寸和技術(shù)參數(shù)對(duì)于最終檢測(cè)是至關(guān)重要的。在渦流探傷中，往往是根據(jù)被檢測(cè)的形狀，尺寸、材質(zhì)和質(zhì)量要求(檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn))等來(lái)選定檢測(cè)線圈的種類。常用的檢測(cè)線圈有三類：穿過(guò)式線圈、內(nèi)插式線圈、探頭式線圈。

超聲檢測(cè) 和射線檢測(cè)主要是針對(duì)被檢測(cè)物內(nèi)部的缺陷，磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)和渦流檢測(cè)主要是針對(duì)被檢測(cè)物的表面及近表面缺陷。

無(wú)損檢測(cè)是利用物質(zhì)的聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢測(cè)對(duì)象使用性能的前提下，檢測(cè)被檢對(duì)象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷大小，位置，性質(zhì)和數(shù)量等信息。與破壞性檢測(cè)相比，無(wú)損檢測(cè)有以下特點(diǎn)。

第一是具有非破壞性，因?yàn)樗谧鰴z測(cè)時(shí)不會(huì)損害被檢測(cè)對(duì)象的使用性能；第二具有全面性，由于檢測(cè)是非破壞性，因此必要時(shí)可對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行100%的全面檢測(cè)，這是破壞性檢測(cè)辦不到的；第三具有全程性，破壞性檢測(cè)一般只適用于對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)，如機(jī)械工程中普遍采用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗(yàn)都是針對(duì)制造用原材料進(jìn)行的。

對(duì)于產(chǎn)成品和在用品，除非不準(zhǔn)備讓其繼續(xù)服役，否則是不能進(jìn)行破壞性檢測(cè)的，而無(wú)損檢測(cè)因不損壞被檢測(cè)對(duì)象的使用性能。所以，它不僅可對(duì)制造用原材料，各中間工藝環(huán)節(jié)、直至最終產(chǎn)成品進(jìn)行全程檢測(cè)，也可對(duì)服役中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

無(wú)損檢查目視檢測(cè)范圍：1、焊縫表面缺陷檢查。檢查焊縫表面裂紋、未焊透及焊漏等焊接質(zhì)量。2、狀態(tài)檢查。檢查表面裂紋、起皮、拉線、劃痕、凹坑、凸起、斑點(diǎn)、腐蝕等缺陷。3、內(nèi)腔檢查。當(dāng)某些產(chǎn)品(如蝸輪泵、發(fā)動(dòng)機(jī)等)工作后，按技術(shù)要求規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行內(nèi)窺檢測(cè)。4、裝配檢查。當(dāng)有要求和需要時(shí)，使用同三維工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡對(duì)裝配質(zhì)量進(jìn)行檢查;裝配或某一工序完成后，檢查各零部組件裝配位置是否符合圖樣或技術(shù)條件的要求;是否存在裝配缺陷。5、多余物檢查。檢查產(chǎn)品內(nèi)腔殘余內(nèi)屑，外來(lái)物等多余物。

本書(shū)系統(tǒng)介紹了渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)等五大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)原理、檢測(cè)方法、檢測(cè)裝置和應(yīng)用實(shí)例，對(duì)其他無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)也作了相應(yīng)介紹。本書(shū)主要面向材料工程技術(shù)相關(guān)專業(yè)的高職學(xué)生，也可作為其他相關(guān)專業(yè)的參考教材和無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)培訓(xùn)教材。

參考資料：