无损检测考试重点.docx

1、 什么是无损检测技术？
无损检测以不损害被检验对象的使用性能为前提，应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料、零部件、结构件进行有效的检验和测试，借以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性能。无损检测技术享有“工业卫士”的美誉.
2、 无损检测的三个发展阶段
v NDI（无损探伤）：
主要用于产品的最终检验，在不破坏产品的前提下，发现零部件中的缺陷，以满足工程设计中对零部件强度设计的需要。
v NDT（无损检测）：
不但要进行最终产品的检验，还要测量加工过程工艺参数，诸如：温度、压力、密度、浓度、成分、组织结构、残余应力、晶粒大小。
v NDE（无损评估）：
除了进行上述检验外，还要掌握使用材料的负载条件、环境条件等，综合评价材料完整性，判断材料及构件的性能和可靠性。
5、无损检测方法的基本特征
§ 由外界的源向被检对象提供适当形式和分布的能量；
§ 　当材料存在非连续性或其特性变化时，可使被检对象中能量分布作相应的改变；
§ 　利用各种类型传感器提取表面或内部缺陷信号，并记录缺陷的影像或图像；
§ 　解释记录原因和评价被检对象的使用可靠性。
射线法（X射线和中子射线照相法）
将X射线发生器发射的射线透照被检件，透射线被检测对象传递或衰减，用以成像检查内部结构或缺陷。
来自反应堆、加速器或同位素源的中子束照射被检件时，可用图像显示被检件的中子透射或衰减，或用来发现X射线不能检出的内部结构或缺陷。
v 超声法
超声脉冲直接射入被检件，超声回波（透射衰减）能指出缺陷、界面和不连续性的存在和位置。
v 磁粉法
将被检件或被检区域磁化，施加磁粉使覆盖整个表面区域，当任一处的表面或近表面缺陷导致磁场畸变而泄漏时，相应的畸变泄漏的磁场便吸附积聚磁粉。
v 　声发射法
利用物体内部缺陷在外力或残余应力作用下，本身能动地发射出声波来判断发射地点的部位和状态。
根据声发射信号的特点和AE波的外部条件，既可以了解缺陷的目前状态，也能了解缺陷的形成过程和发展趋势，这是其它无损检测诊断方法难以做到的。
n 渗透法
　　将渗透液覆盖于检测表面，使其渗入表面裂纹，然后清除表面上的多余液体，再施加显像剂。使其成为薄的粉层将裂纹中的液体吸出，使其着色，从而将其检出。
n 　涡流法
被检件局部感应交流回路（涡流），由探头测量感应电流磁场的感抗反应，指示次表面缺陷。
2、射线的种类
　 波长较短的电磁波叫射线。速度高、能量大的粒子流也叫射线。
射线由射线源向四周发射的过程又称为辐射。
　 非电离辐射：指能量很低，不足以引起物质发生电离的射线，如微波辐射、红外线等。
　 电离辐射：指能够直接或间接引起物质电离的辐射。
直接电离辐射：如β射线、α射线和质子射线等。由于它们带有电荷，所以在与物质发生作用时，要受原子的库仑场的作用而发生偏转。同时，会以物质中原子激发、电离方式损失其能量，故其穿透本领较差，因而一般不直接利用这类射线进行无损检测。
间接电离辐射：是不带电的粒子，如X射线、r射线及中子射线等。由于它们属于电中性，不会受到库仑场的影响而发生偏转，且贯穿物质的本领强，故广泛地被用于无损检测。
实验表明，X射线管阳极靶发射出的X射线分为两类：连续X射线谱和特征X射线谱。
电子在光的作用下从金属表面发射出来的现象，称为光电效应。
阴极K和阳极A封闭在真空管内，在两级之间加一可变电压，用以加速或阻碍释放出来的电子。在光的作用下，电子从电极K逸出，并受电场加速而形成电流，这种电流称为光电流。
俄歇效应产生的原理：
原子中的内电子被电离后出现一个空位，这时较外层的电子将填补空位而释放出能量，该能量以产生辐射的形式被释放出来。存在这样一种可能，即所释放的能量立即被原子内部较外层的一个电子吸收，再产生一个光电子，相对于第一个光电子，它就是次级光电子，或称为俄歇电子。这种现象就是俄歇现象，也称次级光电效应。
当一束能量较大的光子进入原子核的库仑场时，光子可以被全部吸收，而同时发射一对正负电子，这种现象称为电子对效应。
康普顿效应现象规律：
1、X射线散射后的波长与入射线的波长不等，波长增加；
2、波长改变的数值与散射角有关，随角度增加而增加；
3、随着散射角的增大，新谱线增强，原谱线减弱；
4、新谱线波长的移动与散射物性质无关；
5、当散射物的原子序数增加时，原谱线的强度增加，移动的新谱线的强度减弱，即康普顿效应减弱。
光电效应：原子电离，发出光电子
俄歇效应：受激原子回到正常状态发射二次光电子
荧光效应：由光子激发出的特征X射线，称为二次特征X射线或荧光X射线
电子对效应：X射线与核场相互作用，一部分能量转变为一个电子和一个正电子的静止质量
什么叫电子对效应？
当一束能量较大的光子进入原子核的库仑场时，光子可以被全部吸收，而同时发射一对正负电子，这种现象称为电子对效应。
单色平行X射线窄射束衰减规律
当一束单色、平行、窄射束垂直入射到被照物体上时，贯穿后的射线强度被一窄缝收成窄束而到达P点，设贯穿厚度为x的物体后X射线的强度为I，厚度增加为x+dx时，射线强度变为I-dI，根据实验结果，薄层dx的增加与射线强度的减少率-dI/I成正比，即：

单色宽束射线衰减的规律
对于宽束射线，透射射线强度应为一次射线和散射射线强度之和，透射的一次射线一般记为ID，透射的散射线强度记为IS，有：

n表示在试验条件下散乱射线与直接穿透射线两者的强度比，称为散射比或散射系数，它随光子能量、材料性质和厚度而变化。由此可见宽束入射线到达P点时的射线强度I是相同条件下的窄束入射线的（1+n）倍。
射线探伤的基本原理是什么？如何提高射线探伤对缺陷的检出能力（措施）？
射线检测的基本原理:是利用射线通过物质时的衰减规律，即当射线通过物质时，由于射线与物质的相互作用发生吸收和散射而衰减。其衰减程度根据其被通过部位的材质、厚度和存在缺陷的性质不同而异。因而，在被检测试件的另一面就形成了辐射强度不均匀的分布图。通过一定方式将这种不均匀的射线强度进行照相或为电信号指示、记录或显示，就可以评定被检测试件的内部质量，达到无损检测目的。
工业CT无损检测的优点：
（1）当对连续截断面进行比较后可获三维图像，不存在前后缺陷重叠的问题。
（2）对比度分辨力比一般射线照相法提高两个数量级。
（3）检测能力强，精度高，定量二维成像，适用于自动检测。
（4）改善成像质量，提高可靠性。一般射线照相仅能定性，而射线CT能定量，使合格件的可信度提高。
增感系数：当其它条件相同时，不使用金属增感屏和使用金属增感屏进行射线照相，得到相同黑度底片所需曝光量之比。
在射线照相中最常用的荧光增感屏是钨酸钙增感屏。
影像质量的三个基本因素，即对比度、不清晰度和颗粒度
单色窄束、单色宽束X射线照相对比度推导与计算。
慢化的作用：
① 可增大与物质的核反应截面，提高照相速度；
② 可减少快中子散射引起的次级γ射线的干扰，提高照相质量。
吸收剂量(D)：吸收剂量是电离辐射传给单位质量物质的能量，SI单位制中的单位为戈瑞（GY），专用单位是rad（拉德），1 rad大致相当于每克物质吸收1×10-5 J能量的剂量，在国际单位制中吸收剂量的单位是1GY＝1J/Kg。
剂量当量：剂量当量等于受照射体吸收剂量值乘上照射射线种类所对应的修正系数及照射方式（如体内、体外）所对应的修正系数。剂量当量与吸收剂量具有相同的量纲，但在SI单位制中，剂量当量的单位称为希沃特（Sievert），剂量当量的专用单位是雷姆（rem）。防护标准中的规定数，一般都采用剂量当量作剂量限制量。
1、安全距离防护法
2、工作时间控制防护法
3、屏蔽防护法
影响液体渗透检测灵敏度的主要因素有哪些？
1、渗透液性能的影响
1.1 渗透能力
液体的渗透能力越强，探伤灵敏度就越高，而渗透性能又取决于三个方面的因素：润湿作用、表面张力、渗透液的粘度。
1.2 着色强度和荧光强度
着色渗透液的浓度越高时，其颜色越深，便于发现极小缺陷。
荧光渗透液的发光强度越强，灵敏度越高。
1.3 在缺陷中的保留性能
① 渗液的粘度越大，保留性能越好；
② 水洗型渗透液采用具有凝胶现象的乳化剂，当用水洗时，可在缺陷处形成一个凝胶层，封住了裂纹开口处，保护缺陷中的渗液不会被水冲走，从而提高了探伤灵敏度。
2、缺陷本身性质的影响
3、渗液探伤灵敏度还与温度、压力、乳化剂的乳化效果、显像剂性能及操作方法等因素有关
声压：
任何静止介质不受外力作用时，介质所具有的压强称为静态压强。
超声场中某一点在某一瞬时所具有的压强P1与没有超声波存在时同一点的静态压强P0之差称为该点的声压，用P表示：P=P1-P0
单位：帕斯卡（Pa）。
设声场中在一微小面积元ds上的声压为P，则该面积元的总压力为F＝Pds,以dx表示声波在x处dt时间内传播的距离，有：
Fdt=Δm·v
Δm-介质微小体积元的质量，Δm＝ρdsdx，v-介质质点的振动速度。
波型转换（mode conversion）
当超声波倾斜入射至异质界面时，除产生反射、折射（透射）现象外，还会产生与入射波不同类型的反射波和折射波，这种现象称为波型转换。