无损检测- NDT

英文名称 Non-destructive testing (简称NDT)，NDT （Non-destructive testing），就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。
无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和/质量进行检查的一种测试手段。

常用的探伤方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、涡流探伤、γ射线探伤、渗透探伤(荧光探伤、着色探伤）等物理探伤方法。

它与破坏性检测相比，无损检测有以下特点。 是具有非破坏性，因为它在做检测时不会损害被检测对象的使用性能； 第二具有全面性，由于检测是非破坏性，因此必要时可对被检测对象进行的全面检测，这是破坏性检测办不到的； 第三具有全程性，破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测，如机械工程中普遍采用的拉伸、压缩、弯曲等，破坏性检验都是针对制造用原材料进行的，对于成品和在用品，除非不准备让其继续服役，否则是不能进行破坏性检测的，而无损检测因不损坏被检测对象的使用性能。 所以，它不仅可对制造用原材料，各中间工艺环节、直至终产成品进行全程检测，也可对服役中的设备进行检测。

通过使用 NDT，能发现材料或工件/和表面所存在的缺欠，能测量工件的几何特征和尺寸，能测定材料或工件的/组成、结构、物理性能和状态等。NDT 能应用于产品设计、材料选择、加工制造、成品检验、在役检查（维修保养）等多方面，在质量控制与降低成本之间能起优化作用。

NDT还有助于产品的安全运行和（或）有效使用。 通过对产品/缺陷进行检测对产品从以下方面进行改进：1、改进制造工艺； 2、降低制造成本； 3、提高产品的可靠性； 4、设备的安全运行。 无损探伤检测范围：

焊缝表面缺陷检查。检查焊缝表面裂纹、未焊透及焊漏等焊接质量。2、内腔检查。检查表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凹坑、凸起、斑点、腐蚀等缺陷。3、状态检查。当某些产品(如蜗轮泵、发动机等)工作后，按技术要求规定的项目进行内窥检测。4、装配检查。当有要求和需要时，使用亚泰光电工业视频内窥镜对装配质量进行检查;装配或某一工序完成后，检查各零部组件装配位置是否符合图样或技术条件的要求;是否存在装配缺陷。5、多余物检查。检查产品内腔残余内屑，外来物等多余物。

超声波探伤（UT）

超声波探伤原理：超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物流基础。物体沿着直线或者曲线在某个平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。

振动的传播过程，称为波动。波动分为机械波和电磁波两个大类。机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。超声波就是一种机波。

超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属/，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。

超声波探伤分类：超声波在介质中传播时有多种波型，检验中常用的为纵波、横波、表面波和板波。用纵波可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较简单的制件中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；用横波可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；用表面波可探测形状简单的铸件上的表面缺陷；用板波可探测薄板中的缺陷。

超声波探伤优点：探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高，对人体无害等优点；超声波探伤适合于厚度较大的零件检验。

超声波探伤使用范围：

1、焊缝表面缺陷检查。检查焊缝表面裂纹、未焊透及焊漏等焊接质量。

2、内腔检查。检查表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凹坑、凸起、斑点、腐蚀等缺陷。
3、状态检查。当某些产品(如蜗轮泵、发动机等)工作后，按技术要求规定的项目进行内窥检测。

4、装配检查。当有要求和需要时，使用亚泰光电工业视频内窥镜对装配质量进行检查;装配或某一工序完成后，检查各零部组件装配位置是否符合图样或技术条件的要求;是否存在装配缺陷。

5、多余物检查。检查产品内腔残余内屑，外来物等多余物。

磁粉探伤（MT）

磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用，它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷（如裂纹，夹渣，发纹等）磁导率和钢铁磁导率的差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生崎变，形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕，在适当的光照条件下，显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉的堆积加以观察和解释，就实现了磁粉探伤。

磁粉探伤，是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。将钢铁等磁性材料制作的工件予以磁化，利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁粉的特征，依磁粉分布显示被探测物件表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法。该探伤方法的特点是简便、显示直观。磁粉探伤与利用霍耳元件、磁敏半导体元件的探伤法，利用磁带的录磁探伤法，利用线圈感应电动势探伤法同属磁力探伤方法。

磁粉探伤种类：

1、按工件磁化方向的不同，可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。

2、按采用磁化电流的不同可分为：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。

3、按探伤所采用磁粉的配制不同，可分为干粉法和湿粉法。

4、按照工件上施加磁粉的时间不同，可分为连续法和剩磁法。

磁粉探伤流程：

1、预处理

2、磁化

3、施加磁粉或磁悬液

4、磁痕的观察与记录

5、缺陷评级

6、退磁，后处理

渗透探伤（PT）：

渗透探伤是利用毛细现象检查材料表面缺陷的一种无损检验方法。渗透探伤包括荧光法和着色法。荧光法是将含有荧光物质的渗透液涂敷在被探伤件表面，通过毛细作用渗入表面缺陷中，然后清洗去表面的渗透液，将缺陷中的渗透液保留下来，进行显象。

典型的显象方法是将均匀的白色粉末撒在被探伤件表面，将渗透液从缺陷处吸出并扩展到表面。这时，在暗处用紫外线灯照射表面，缺陷处发出明亮的荧光。

着色法与荧光法相似，只是渗透液内不含荧光物质，而含着色染料，使渗透液鲜明可见，可在白光或日光下检查。一般情况下，荧光法的灵敏度高于着色法。这两种方法都包括渗透、清洗、显象和检查四个基本步骤。根据从被探伤件上清洗渗透液的方法，渗透探伤的荧光法和着色法又可分别分为水洗型、后乳化型和溶剂去除型三种。

常用的渗透探伤方法有着色渗透探伤、荧光渗透探伤、水洗型渗透探伤、溶剂去除渗透探伤。干式显像渗透探伤、湿式显像渗透探伤，实际探伤时经常是将几种不同方法的组合应用。例如水洗型、溶剂去除型的渗透剂组合，既可以使用干式显像也可以用湿式显像。

渗透剂在毛细作用下，渗入表面开口缺陷内；在去除工件表面多余的渗透剂后，通过显象剂的毛细作用将缺陷内的渗透剂吸附到工件表面形成痕迹而显示缺陷的存在，这种检测方法称为渗透探伤。

渗透探伤操作流程：

1.清洗,渗透探伤前，进行表面清理和预清洗，清除被检零件表面所有污染物。准备工作范围应以探伤部位四周向外扩展25毫米。清除污物的方法有机械方法、化学方法及溶剂去除法等。

2.渗透,渗透施加方法应根据零件大小、形状、数量和检查部位，来选择喷涂、刷涂、浇涂及浸涂等方法。在渗透过程中时间的长短与温度范围对探测裂纹的灵敏度有很大影响，渗透温度为15～50℃范围内时，渗透时间一般分为5～10分钟；当渗透温度降低为3～15℃时应根据温度适当增加渗透时间。

3.去除,溶剂去除型渗透剂用清洗剂去除，除了特别难于去除的场合外，一般都用蘸有清洗剂的布和纸擦拭；不得往复擦拭，不得将被检件浸于清洗剂中或过量地使用清洗剂；在用水喷法清洗时，水管压力以0.21MPa为宜，水压不得大于0.34MPa，水温不超过43℃。

4.干燥,干燥的方法有用干净布擦干、压缩空气吹干、热风吹干、热空气循环烘干装置烘干等方法。被检物表面的干燥温度应控制在不大于52℃范围内。

5.显像,显像的过程是用显像剂将缺陷处的渗透液吸附至零件表面，产生清晰可见的缺陷图象。显像时间不能太长，显像剂不能太厚，否则缺陷显示会变模糊。显像时间为10～30分钟，显像剂厚度为0.05～0.07毫米。

6.检验,观察显示的迹痕应在显像剂施加后7～30分钟内进行，如显示迹痕的大小不发生变化，则可超过上述时间。为确保检查细微的缺陷，被检零件上的照度至少达到350勒克斯。探伤结束后，为了防止残留的显像剂腐蚀被检物表面或影响其使用，必要时应清除显像剂。清除方法可用刷洗、喷气、喷水、用布或纸擦除等方法。