无损检测方法很多,据美国国家宇航局调研分析,其认为可分为六大类约70余种。但在实际应用中比较常见的有以下几种:
目视检测(VT)
目视检测,在国内实施的比较少,但在国际上非常重视的无损检测第一阶段首要方法。按照
国际惯例
,目视检测要先做,以确认不会影响后面的检验,再接着做四大常规检验。例如
BINDT
的
PCN认证
,就有专门的VT1、2、3级考核,更有专门的持证要求。VT常常用于
目视检查
焊缝,焊缝本身有工艺评定标准,都是可以通过目测和
直接测量
尺寸来做初步检验,发现
咬边
等不合格的外观缺陷,就要先打磨或者修整,之后才做其他深入的仪器检测。例如焊接件表面和
铸件
表面较多VT做的比较多,而锻件就很少,并且其检查标准是基本相符的。
是指用
X射线
或
γ射线
穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法,该方法是最基本的,应用最广泛的一种
非破坏性检验
方法。
原理:射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光,当X射线或γ射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的
卤化银
产生潜影,由于不同密度的物质对射线的
吸收系数
不同,照射到胶片各处的
射线强度
也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处
黑度
差来判别缺陷。
总的来说,RT的定性更准确,有可供长期保存的直观图像,总体成本相对较高,而且射线对人体有害,检验速度会较慢。
超声波检测(UT)
超声波检测
原理:通过超声波与试件相互作用,就反射、透射和散射的波进行研究,对试件进行宏观
缺陷检测
、
几何特性
测量、
组织结构
和
力学性能
变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。
适用于金属、非金属和
复合材料
等多种
试件
的无损检测;可对较大厚度范围内的试件
内部缺陷
进行检测。如对
金属材料
,可检测厚度为1~2mm的薄壁管材和
板材
,也可检测几米长的钢锻件;而且缺陷定位较准确,对面积型缺陷的
检出率
较高;灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷;并且检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方便。
但其对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难;并且缺陷的位置、取向和形状以及材质和晶粒度都对检测结果有一定影响,检测结果也无直接见证记录。
磁粉检测(MT)
原理:铁
磁性材料
和工件被磁化后,由于
不连续性
的存在,使工件表面和近表面的
磁力线
发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的
磁粉
,形成在合适光照下目视可见的
磁痕
,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。
磁粉探伤
适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄(如可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹)目视难以看出的不连续性;也可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测,还可对板材、型材、管材、
棒材
、焊接件、
铸钢件
及锻钢件进行检测,可发现裂纹、夹杂、
发纹
、
白点
、折叠、
冷隔
和疏松等缺陷。
但磁粉检测不能检测
奥氏体不锈钢
材料和用
奥氏体不锈钢焊条
焊接的焊缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠难以发现。
渗透检测(PT)
原理:零件表面被施涂含有
荧光染料
或着色
染料
的
渗透剂
后,在
毛细管
作用下,经过一段时间,
渗透液
可以渗透进表面开口缺陷中;经去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂
显像剂
,同样,在毛细管的作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光源下(
紫外线
光或白光),缺陷处的渗透液痕迹被现实,(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
优点及局限性:
渗透检测可检测各种材料,金属、
非金属材料
;磁性、非磁性材料;焊接、锻造、轧制等加工方式;具有较高的灵敏度(可发现0.1μm宽缺陷),同时显示直观、操作方便、检测费用低。
但它只能检出表面开口的缺陷,不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件;只能检出缺陷的表面分布,难以确定缺陷的实际深度,因而很难对缺陷做出
定量评价
,检出结果受操作者的影响也较大。
涡流检测(ECT)
原理:将通有
交流电
的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感应
交变电流
,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、
交流电流
的大小和频率等有关外,还取决于试件的
电导率
、
磁导率
、形状和尺寸、与线圈的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用一
探测线圈
测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化,进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他
物理量
(如形状、尺寸等)的变化或缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有
集肤效应
,所检测到的信息仅能反映试件表面或近表面处的情况。
应用:按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过式、探头式和插入式线圈3种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内径略大于被检物件,使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过,可发现裂纹、夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金属板、管或其他零件上,可检查飞机起落
撑杆
内筒
上和
涡轮发动机
叶片上的
疲劳裂纹
等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高
检测灵敏度
,探头式和插入式线圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传送的机械装置)、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和
涂膜
的厚度。
优缺点:涡流检测时线圈不需与被测物
直接接触
,可进行高速检测,易于实现自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测
导电材料
的表面和近
表面缺陷
,检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。
声发射(AE)
声发射(AE)
通过接收和分析材料的
声发射信号
来评定
材料性能
或
结构完整性
的无损检测方法。材料中因裂缝扩展、
塑性变形
或相变等引起
应变能
快速释放而产生的
应力波
现象称为
声发射
。1950年
联邦德国
J.凯泽对金属中的声发射现象进行了系统的研究。1964年美国首先将
声发射检测技术
应用于
火箭发动机
壳体的质量检验并取得成功。此后,声发射检测方法获得迅速发展。这是一种新增的无损检测方法,通过材料内部的裂纹扩张等发出的声音进行检测。主要用于检测在用设备、器件的缺陷即缺陷发展情况,以判断其良好性。
超声波衍射时差法(TOFD)
TOFD技术于20世纪70年代由英国哈威尔的国家无损检测中心Silk博士首先提出,其原理源于silk博士对
裂纹尖端
衍射信号的研究。在同一时期我国中科院也检测出了裂纹尖端衍射信号,发展出一套裂纹测高的工艺方法,但并未发展出现在通行的TOFD
检测技术
。TOFD技术首先是一种检测方法,但能满足这种检测方法要求的仪器却迟迟未能问世。详细情况在下一部分内容进行讲解。TOFD要求探头接收微弱的衍射波时达到足够的
信噪比
,仪器可全程记录A扫波形、形成D扫描图谱,并且可用
解三角形
的方法将A
扫时间
值换算成深度值。而同一时期工业探伤的技术水平没能达到可满足这些技术要求的水平。直到20世纪90年代,
计算机技术
的发展使得数字化
超声探伤仪
发展成熟后,研制便携、成本可接受的
TOFD检测仪
才成为可能。但即便如此,TOFD仪器与普通A超仪器之间还是存在很大技术差别。是一种依靠从待检试件内部结构(主要是指缺陷)的“端角”和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷的方法,用于缺陷的检测、定量和定位。
非常规检测方法
除以上指出的八种,还有以下三种非常规检测方法值得注意:泄漏检测 Leak Testing(缩写LT);相控阵检测Phased Array(缩写PA);导波检测Guided Wave Testing;
1.产品图样
图样是生产中使用的最基本的
技术资料
,也是加工、检验的依据。尤其在图样的
技术要求
中,往往规定了原材料、零件、产品的
质量等级
、具体要求以及是否需要作
无损检验
等等。
生产企业往往要贯彻相关标准,如:
企业标准
、
行业标准
、
国家标准
、
国际标准
等等。这些都是产品加工的指导性文件,自然也是实施无损检测的指导性文件。在具体标准中,往往详细规定了检验对象、检验方法、检验规模等等。
产品
生产工艺
部门下达的各种技术文件,如
工艺规程
、检验卡片、产品
检验报告
、返修单等等。有时还要追加或改变检验要求等等。
某些产品的特殊检验要求、质量控制的条款,有时可能较详细的强调在订货合同中,应引起特别注意。
在经典仪表管理中一直使用"校验"这一名词,现在在计量管理中,称为"校准"。
校准
(Calibration)是确定
计量器具
示值误差
(必要时也包括确定其他计量性能)的全部工作。
一、校准与检定的异同
校准和检定是两个不同的概念,但两者之间有密切的联系。校准一般是用比被校计量器具精度高的计量器具(称为标准器具)与被校计量器具进行比较,以确定被校计量器具的示值误差,有时也包括部分计量性能,但往往进行校准的计量器具只需确定示值误差,如果校准是检定工作中示值误差的检定内容,那样校准可说是检定工作中的一部分,但校准不能视为检定,况且校准对条件的要求亦不如检定那么严格,校准工作可在
生产现场
进行,而检定则须在检定室内进行。
有人把校准理解为将计量器具调整到规定
误差范围
的过程,其实这是不够确切的。虽然
校准过程
中可以调整,但调整又不等于校准。
二、校准的基本要求
校准应满足的基本要求如下:
(1)
环境条件
校准如在检定(校准)室进行,则环境条件应满足实验室要求的温度、湿度等规定。校准如在现场进行,则环境条件以能满足仪表现场使用的条件为准。
(2) 仪器 作为校准用的标准仪器其
误差限
应是被校表误差限的1/3~1/10。
(3) 人员 校准虽不同于检定,但进行校准的人员也应经有效的考核,并取得相应的
合格证书
,只有持证人员方可出具
校准证书
和校准报告,也只有这种证书和报告才认为是有效的。
GB/T
40307-2021 无损检测 材料织构的
中子检测
方法,实施日期:2021/12/1
GB/T
11344-2021 无损检测 超声测厚,代替GB/T 11344-2008,实施日期:2021/12/1
GB/T 40332-2021 无损检测 超声检测 超声测厚仪性能特征和测试方法 实施日期: 2021/12/1
GB/T 23902-2021 无损检测 超声检测 超声衍射声时技术检测和评价方法,代替GB/T 23902-2009,实施日期:2021/12/1
GB/T 40324-2021 无损检测 大直径圆棒聚焦超声检测方法,实施日期:2021/12/1
GB/T 12604.6-2021 无损检测 术语 涡流检测,代替GB/T 12604.6-2008,实施日期:2021/12/1
GB/T 12604.7-2021 无损检测 术语 泄漏检测,代替GB/T 12604.7-2014,实施日期:2021/12/1
GB/T 40117-2021 无损检测 无损检测人员视力评价,实施日期:2021/12/1
GB/T 40336-2021 无损检测 泄漏检测 气体参考
漏孔
的校准,实施日期:2021/12/1
GB/T 40335-2021 无损检测 泄漏检测 示踪气体方法,实施日期:2021/12/1