射線、超聲波、磁粉、渦流、滲透探傷方法概述

五大探傷方法概述五大常規(guī)探傷方法是指射線探傷法、超聲波探傷法、磁粉探傷法、渦流探傷法和滲透探傷法。射線探傷方法射線探傷是利用射線的穿透性和直線性來探傷的方法。這些射線雖然不會(huì)像可見光那樣憑肉眼就能直接察知，但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器來接收。常用于探傷的射線有x光和同位素發(fā)出的Y射線，分別稱為x光探傷和Y射線探傷。當(dāng)這些射線穿過（照射）物質(zhì)時(shí)，該物質(zhì)的密度越大，射線強(qiáng)度減弱得越多，即射線能穿透過該物質(zhì)的強(qiáng)度就越小。此時(shí)，若用照相底片接收，則底片的感光量就?。蝗粲脙x器來接收，獲得的信號(hào)就弱。因此，用射線來照射待探傷的零部件時(shí)，若其內(nèi)部有氣孔、夾渣等缺陷，射線穿過有缺陷的路徑比沒有缺陷的路徑所透過的物質(zhì)密度要小得多，其強(qiáng)度就減弱得少些，即透過的強(qiáng)度就大些，若用底片接收，則感光量就大些，就可以從底片上反映出缺陷垂直于射線方向的平面投影;若用其它接收器也同樣可以用儀表來反映缺陷垂直于射線方向的平面投影和射線的透過量。由此可見，一般情況下，射線探傷是不易發(fā)現(xiàn)裂紋的，或者說，射線探傷對(duì)裂紋是不敏感的。因此，射線探傷對(duì)氣孔、夾渣、未焊透等體積型缺陷最敏感。即射線探傷適宜用于體積型缺陷探傷，而不適宜面積型缺陷探傷。超聲波探傷方法人們的耳朵能直接接收到的聲波的頻率范圍通常是20Hz到20kHz，即音（聲）頻。頻率低于20Hz的稱為次聲波，高于20kHz的稱為超聲波。工業(yè)上常用數(shù)兆赫茲超聲波來探傷。超聲波頻率高，則傳播的直線性強(qiáng)，又易于在固體中傳播，并且遇到兩種不同介質(zhì)形成的界面時(shí)易于反射，這樣就可以用它來探傷。通常用超聲波探頭與待探工件表面良好的接觸，探頭則可有效地向工件發(fā)射超聲波，并能接收（缺陷）界面反射來的超聲波，同時(shí)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再傳輸給儀器進(jìn)行處理。根據(jù)超聲波在介質(zhì)中傳播的速度（常稱聲速）和傳播的時(shí)間，就可知道缺陷的位置。當(dāng)缺陷越大，反射面則越大，其反射的能量也就越大，故可根據(jù)反射能量的大小來查知各缺陷（當(dāng)量）的大小。常用的探傷波形有縱波、橫波、表面波等，前二者適用于探測(cè)內(nèi)部缺陷，后者適宜于探測(cè)表面缺陷，但對(duì)表面的條件要求高。磁粉探傷方法磁粉探傷是建立在漏磁原理基礎(chǔ)上的一種磁力探傷方法。當(dāng)磁力線穿過鐵磁材料及其制品時(shí)，在其（磁性）不連續(xù)處將產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，形成磁極。此時(shí)撒上干磁粉或澆上磁懸液，磁極就會(huì)吸附磁粉，產(chǎn)生用肉眼能直接觀察的明顯磁痕。因此，可借助于該磁痕來顯示鐵磁材料及其制品的缺陷情況。磁粉探傷法可探測(cè)露出表面，用肉眼或借助于放大鏡也不能直接觀察到的微小缺陷，也可探測(cè)未露出表面，而是埋藏在表面下幾毫米的近表面缺陷。用這種方法雖然也能探查氣孔、夾雜、未焊透等體積型缺陷，但對(duì)面積型缺陷更靈敏，更適于檢查因淬火、軋制、鍛造、鑄造、焊接、電鍍、磨削、疲勞等引起的裂紋。磁力探傷中對(duì)缺陷的顯示方法有多種，有用磁粉顯示的，也有不用磁粉顯示的。用磁粉顯示的稱為磁粉探傷，因它顯示直觀、操作簡(jiǎn)單、人們樂于使用，故它是最常用的方法之一。不用磁粉顯示的，習(xí)慣上稱為漏磁探傷，它常借助于感應(yīng)線圈、磁敏管、霍爾元件等來反映缺陷，它比磁粉探傷更衛(wèi)生，但不如前者直觀。由于目前磁力探傷主要用磁粉來顯示缺陷，因此，人們有時(shí)把磁粉探傷直接稱為磁力探傷，其設(shè)備稱為磁力探傷設(shè)備。渦流探傷方法渦流探傷是由交流電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)作用于待探傷的導(dǎo)電材料，感應(yīng)出電渦流。如果材料中有缺陷，它將干擾所產(chǎn)生的電渦流，即形成干擾信號(hào)。用渦流探傷儀檢測(cè)出其干擾信號(hào)，就可知道缺陷的狀況。影響渦流的因素很多，即是說渦流中載有豐富的信號(hào)，這些信號(hào)與材料的很多因素有關(guān)，如何將其中有用的信號(hào)從諸多的信號(hào)中一一分離出來，是目前渦流研究工作者的難題，多年來已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，在一定條件下可解決一些問題，但還遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)的要求，有待于大力發(fā)展。渦流探傷的顯著特點(diǎn)是對(duì)導(dǎo)電材料就能起作用，而不一定是鐵磁材料，但對(duì)鐵磁材料的效果較差。其次，待探工件表面的光潔度、平整度、邊介等對(duì)渦流探傷都有較大影響，因此常將渦流探傷用于形狀較規(guī)則、表面較光潔的銅管等非鐵磁性工件探傷。滲透探傷方法滲透探傷是利用毛細(xì)現(xiàn)象來進(jìn)行探傷的方法。對(duì)于表面光滑而清潔的零部件，用一種帶色（常為紅色）或帶有熒光的、滲透性很強(qiáng)的液體，涂覆于待探零部件的表面。若表面有肉眼不能直接察知的微裂紋，由于該液體的滲透性很強(qiáng)，它將沿著裂紋滲透到其根部。然后將表面的滲透液洗去，再涂上對(duì)比度較大的顯示液（常為白色）。放置片刻后，由于裂紋很窄，毛細(xì)現(xiàn)象作用顯著，原滲透到裂紋內(nèi)的滲透液將上升到表面并擴(kuò)散，在白色的襯底上顯出較粗的紅線，從而顯示出裂紋露于表面的形狀，因此，常稱為著色探傷。若滲透液采用的是帶熒光的液體，由毛細(xì)現(xiàn)象上升到表面的液體，則會(huì)在紫外燈照射下發(fā)出熒光，從而更能顯示出裂紋露于表面的形狀，故常常又將此時(shí)的滲透探傷直接稱為熒光探傷。此探傷方法也可用于金屬和非金屬表面探傷。其使用的探傷液劑有較大氣味，常有一定毒性。NDT的定義：NDT是無損檢測(cè)的英文（Non-destructivetesting）縮寫。NDT是指對(duì)材料或工件實(shí)施一種不損害或不影響其未來使用性能或用途的檢測(cè)手段。通過使用NDT，能發(fā)現(xiàn)材料或工件內(nèi)部和表面所存在的缺欠，能測(cè)量工件的幾何特征和尺寸，能測(cè)定材料或工件的內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)、物理性能和狀態(tài)等。NDT能應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料選擇、加工制造、成品檢驗(yàn)、在役檢查（維修保養(yǎng)）等多方面，在質(zhì)量控制與降低成本之間能起最優(yōu)化作用。NDT還有助于保證產(chǎn)品的安全運(yùn)行和（或）有效使用。NDT包含了許多種已可有效應(yīng)用的方法，最常用的NDT方法是：射線照相檢測(cè)、超聲檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、目視檢測(cè)、泄漏檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)、射線透視檢測(cè)等。由于各種NDT方法，都各有其適用范圍和局限性，因此新的NDT方法一直在不斷地被開發(fā)和應(yīng)用。通常，只要符合NDT的基本定義，任何一種物理的、化學(xué)的或其他可能的技術(shù)手段，都可能被開發(fā)成一種NDT方法。在我國(guó)，無損檢測(cè)一詞最早被稱之為探傷或無損探傷，其不同的方法也同樣被稱之為探傷，如射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷等等。這一稱法或?qū)懛◤V為流傳，并一直沿用至今，其使用率并不亞于無損檢測(cè)一詞。在國(guó)外，無損檢測(cè)一詞相對(duì)應(yīng)的英文詞，除了該詞的前半部分即non-destructive的寫法大多相同外，其后半部分的寫法就各異了。如日本習(xí)慣寫作inspection，歐洲不少國(guó)家過去曾寫作flawdetection、現(xiàn)在則統(tǒng)一使用testing，美國(guó)除了也使用testing夕卜，似乎更喜歡寫作examination和evaluationo這些詞與前半部分結(jié)合后，形成的縮略語(yǔ)則分別是NDI、NDT和NDE，翻譯成中文就出現(xiàn)了無損探傷、無損檢查（非破壞檢查）、無損檢驗(yàn)、無損檢測(cè)、無損評(píng)價(jià)等不同術(shù)語(yǔ)形式和寫法。實(shí)際上，這些不同的英文及其相應(yīng)的中文術(shù)語(yǔ)，它們具有的意義相同，都是同義詞。為此，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織無損檢測(cè)技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC135）制定并發(fā)布了一項(xiàng)新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO/TS18173:2005），旨在將這些不同形式和寫法的術(shù)語(yǔ)統(tǒng)一起來，明確它們是有一個(gè)相同定義的術(shù)語(yǔ)、都是同義詞，即都等同于無損檢測(cè)（non-destryctivetesting）o而不同的寫法，僅僅是由于語(yǔ)言習(xí)慣不同而已。因此，作為標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語(yǔ)，推薦使用“無損檢測(cè)”一詞，對(duì)應(yīng)的英文詞則推薦使用“Non-destructivetesting”。各種無損檢測(cè)方法的名稱，也同樣推薦使用“檢測(cè)”一詞，如射線照相檢測(cè)、超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)等等。在翻譯時(shí)，與Non-destructive相連用的如inspection>examination、evaluation等英文詞，都推薦譯成“無損檢測(cè)”一詞，盡量避免寫作“無損探傷”、“無損檢查”、“無損檢驗(yàn)”、“無損評(píng)價(jià)”等。這一譯法也同樣適用于各種無損檢測(cè)方法名稱的譯法。注：inspection、examination>evaluation等詞，僅在翻譯無損檢測(cè)及其方法的名稱時(shí)才推薦譯成“檢測(cè)”一詞，其他場(chǎng)合宜依據(jù)原文內(nèi)容和中文習(xí)慣來翻譯。常用NDT方法的英文及其縮寫：?超聲檢測(cè)ultrasonictesting—UT?磁粉檢測(cè)magneticparticletesting—MT?計(jì)算機(jī)層析成像檢測(cè)computedtomographictestin