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设计人员无损检测基础知识
（董守江）
前言：今天一共讲下述5个方面的问题：
1. 三个有关无损检测方面的定义：
2. 无损检测的作用(或目的):
3. 四种常用无损探伤方法的简介：
4、四种常用的无损探伤方法的补充内容：
5、设计人员应重点了解的有关无损检测的知识：
下面从第一个问题讲起。

1. 三个有关无损检测方面的定义：
1.1 无损探伤（无损检验、无损检查）(NDI—Non-Destructiv Inspection)的定义：在不损坏的条件下，对物体（包括：工件、原材料、组合件等）进行结构完整性（即缺陷）检查。
1.2 无损检测（或无损试验）（NDT—Non-Destructiv Testing）的定义： 在不损坏的条件下，对物体（包括：工件、原材料、组合件等）进行结构完整性（即缺陷）检查和某些物理参数的测量。
1.3 无损检测评价（NDE—Non-Destructiv Evaluatino）的定义：
在无损检测借助于计算机技术、电子成像技术，获取缺陷详细的、准确的信息之后，再运用材料力学和断裂力学对材料和工件进行使用性能的安全评定。
2. 无损检测的作用(或目的):
⑴ 监督和改进生产工艺;
⑵ 检查缺陷,保证产品质量;
⑶ 降低生产成本;
⑷ 保证和监督设备运行安全。
3. 四种常用无损探伤方法的简介：
射线探伤（RT—Radiographic Testing）、超声探伤（UT—Ultrasonic Testing）、磁粉探伤（MT—Magnetic Testing）、渗透探伤（PT—Penetrant Testing）是四种最常用的检测方法。射线探伤和超声探伤主要是检查内部缺陷；磁粉探伤、渗透探伤则用于检查表面或近表面的缺陷。为了更简明的，更直接的了解上述四种方法，特列出对照表如下：
四种常用无损检测方法的对照表
探伤方法
项目
射线照相探伤
超声波探伤
磁粉探伤
渗透探伤
方法原理
射线透过工件，使胶片感光，以测定缺陷。
以测定超声反射波的位置和高度，检测缺陷。
工件被磁化以后，用磁粉为介质，测定漏磁现象来检测缺陷的方法。
以渗透为基础，用毛细管原理，借荧光和着色，来测定缺陷。
主要用途
探伤和结构分析
探伤
检测效率
低
高
高
较高
缺陷显示
直观
不直观（A型显示）
直观
缺陷显示方式
缺陷平面投影图象
电脉冲波/缺陷刨面/缺陷投影
附着的磁粉
回渗的着色液或荧光液
缺陷显示器材和物资
感光胶片
荧光屏
磁粉
显象剂和荧光液
污染或危害程度
有一定的危害性
无
污染低
污染较高
4、四种常用的无损探伤方法的补充内容：
4.1 射线探伤补充内容:
1、 射线透照的基本方法：
射线透照的基本方法有三种：单壁单影法、双壁单影法、双壁双影法。
2、 射线防护的方法：
射线防护的方法有三种：时间防护法、距离防护法和屏蔽防护法。
3、 底片质量的要求：
⑴ 标识齐全，位置正确；⑵ 黑度符合标准要求；⑶灵敏度符合标准要求；⑷ 评定区内无伪缺陷。
4.2 超声检测的补充内容：
1、 超声波的波型：
⑴ 纵波：质点的振动方向和波的传播方向一致。
⑵ 横波：质点的振动方向和波的传播方向垂直。
⑶ 表面波：质点的振动是圆形滚动，超声波在工件表面传播。
2、 超声波的常用探伤方法：
⑴ 纵波A型显示探伤法：
⑵ 横波A型显示探伤法：
3、 超声探伤的显示方法：
⑴ A型显示；
⑵ B型显示；
⑶ C型显示。
4、 当量缺陷的概念：
超声波探伤时给出的缺陷大小为当量缺陷，当量缺陷不是实际缺陷大小。所谓当量缺陷是指，缺陷反回的超声波的能量，与某一标准反射体反回的超声波能量相当，即称为这一反射体的当量缺陷。
4.3 磁粉探伤的补充内容：
1、 常用的磁粉探伤方法：
⑴ 磁轭法:
⑵ 支杆法:
⑶ 磁钳法:
⑷ 旋转磁场法:
2、 磁粉探伤时，缺陷的方向与检测灵敏度的关系：
缺陷的延伸方向与磁力线垂直，灵敏度最高，随着角度的变小，灵敏度降低。
4.4 渗透探伤的补充内容：
渗透检测工艺过程：渗透检测的工艺过程应分着色探伤和荧光探伤两个工艺过程叙述。
1、着色探伤工艺过程：⑴ 予清洗、⑵ 喷涂着色剂、⑶清洗工件表面的着色剂、⑷ 喷涂显像剂、⑸ 在日光下观察缺陷。
2、荧光探伤的工艺过程：⑴ 予清洗、⑵ 喷涂或浸泡荧光剂、⑶清洗工件表面的荧光剂、⑷ 在紫外线灯下和暗场的环境中观察缺陷。
5、设计人员应重点了解的有关无损检测的知识：
5.1四种常规探伤方法对于检测对象的局限性：
不同的探伤方法对于检测对象的厚度、形状、材料的种类和结构有不同的要求，具体情况见下表：
探伤方法
射线探伤
（RT）
超声探伤
（UT）
磁粉探伤
MT）
渗透探伤
(PT)
局限性
1、可以检测各种材料。
2、由于射线的能量不同，不同的设备检测的厚度不同。
3、检测角焊缝比较困难。

1、可以检测各种材料，但检测粗晶和疏松材料比较困难。
2、检测大厚度的工件容易，但是检测10mm以下的薄工件困难。
3、检测对接焊缝容易，检测角焊缝困难。
1、只能检测铁磁性材料（不包括奥氏体不锈钢）。
2、能够检测工件表面和近表面的缺陷。
1、可以检测各种材料（但不包括疏松材料）。
2、只能检测工件表面开口的缺陷。
5.2探伤工件表面的制备：
不同的探伤方法对工件的表面状态有一定的要求，具体情况见下表：
探伤方法
射线探伤（RT）
超声探伤（UT）
磁粉探伤（MT）
渗透探伤（PT）
对检测对象表面状态的要求
应消除工件表面的焊瘤、飞溅、凹坑等附着物及缺陷。
应将焊缝两侧或工件的探伤面加工到一定的光洁度。（焊缝两侧光洁面的宽度，见注解）
方形锻件应加工两个相互成900的光洁面
探伤面应加工或打磨到一定的光洁度。
注解：焊缝两侧光洁面的宽度（W），应不小于2KT+50;
5.3探伤时机：
1、一般材料的焊缝，焊后冷却到常温即可探伤；对于有裂纹敏感性的材料（一般是指合金钢焊缝）应在焊后24小时以后探伤。
2、有热处理要求的工件应在热处理后进行探伤。
5.4探伤比例和合格级别：
工件的探伤比例和合格级别是由法规、标准和技术规范规定的，现将《压力容器安全技术鉴察规程》中的有关规定简述如下：
1、 有关探伤方法的规定：第83条 检测方法包括射线、超声、磁粉、渗透和涡流。探伤方法的具体选用详见第86条、第87条、第91条和第92条.
2、 探伤比例的选择：第84条 对接焊接接头的无损检测一般分为全部（100％）和局部（大于等于20％）两种。对铁素体钢制低温容器，局部无损检测的比例应大于等于50％。具体的检测比例详见第85条、第86条 3、第87条。
3、 合格级别的选择：
⑴ 按JB/T 4730标准执行，射线检测合格级别为III级；超声检测为II级。
⑵ 对GB150、GB151标准中规定的全部（100％）检测的压力容器、第三类压力容器、焊缝系数取1.0的压力容器及无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器：射线检测合格级别为II级；超声检测的合格级别为I级。
⑶ 按照JB/T 4730标准，表面检测的合格级别为I级。

2009-5-6 修改稿