现代测试技术无损检测技术概论

现代测试技术无损检测技术概论第1页/共32页第六章无损检测技术概论无损检测技术概论第2页/共32页第一节无损检测的定义6.1无损检测的定义第3页/共32页6.1无损检测的定义无损检测实例第4页/共32页6.1无损检测的定义无损检测实例第5页/共32页6.1无损检测的定义

通俗的定义：无损检测指在不损坏试件的前提下，对试件进行检查和测试的方法。亦称非破坏性检验。随着科学和工业技术的迅速发展，高温、高压、高速度和高负荷已成为现代工业的重要标志，但它的实现是建立在材料（或构件）高质量的基础之上的。为确保这种优异的质量，必须采用不破坏产品原来的形状、不改变其使用性能的检测方法，对产品进行百分之百的检测（或抽检），以确保其可靠性和安全性，这就是无损检测技术。一、无损检测的定义第6页/共32页现代无损检测的定义：在不破坏试件的前提下，利用材料表面/内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化，来探测各种工程材料、零部件、结构件等表面和内部缺陷，并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判断和评价。6.1无损检测的定义第7页/共32页

无损检测是一全领域的技术。6.1无损检测的定义第8页/共32页无损检测技术的应用范围十分广泛，在机械制造、石油化工、造船、汽车、航空航天和核能等工业中得到普遍应用。无损检测工序在材料和产品的静态和动态检测以及质量管理中，已成为一个不可缺少的重要环节。无损检测人员已发展成为一支庞大的生力军，享有“工业卫士”的美誉。6.1无损检测的定义二、无损检测的重要性第9页/共32页第二节无损检测技术特点6.2无损检测技术特点第10页/共32页无损检测不会对构件造成任何损伤无损检测是在不破坏构件的前提下，利用材料物理性质的变化来判断构件内部和表面是否存在缺陷，不会对材料、工件和设备造成任何损伤。无损检测技术为查找缺陷提供了一种有效方法

任何部件、设备在加工和使用过程中，不可避免地会产生缺陷。使用人员有时不但要知道其是否有缺陷，还要确定缺陷的位置、大小及其危害程度，并对其发展进行预测和预报。无损检测诊断技术为此提供了一种有效方法。6.2无损检测技术特点第11页/共32页无损检测诊断技术能够防止因产品失效引起的灾难性后果机械服役过程中丧失其规定功能而不能工作，或不能继续可靠地完成其预定功能称为失效。失效是一种不可接受的故障。1986年，美国“挑战者”号航天飞机升空70s后发生爆炸，7名宇航员全部遇难，直接经济损失12亿美元。究其原因是由于固体火箭助推器尾部连接处的密封圈失效使燃料泄漏所致。如果用无损检测诊断技术提前或及时检测出失效部位和原因，并采取有效措施，就可以避免灾难性事故的发生。6.2无损检测技术特点第12页/共32页无损检测技术能够对产品质量实施监控无损检测能够在铸、锻、冲压、焊接、切削加工等各工序中，检查工件是否符合要求，可避免徒劳无益的加工。从而降低产品成本，提高产品质量和可靠性，实现对产品质量的监控。无损检测技术的应用范围广阔无论是金属材料（磁性和非磁性，放射性和非放射性），还是非金属材料（水泥、塑料、炸药等）；无论是锻件、铸件、焊件，还是板材、棒材、管材；无论是内部缺陷，还是表面缺陷，都可以应用无损检测技术进行缺陷检测。6.2无损检测技术特点第13页/共32页第三节无损检测技术的应用范围6.3无损检测技术的应用范围第14页/共32页定量掌握缺陷与强度的关系，评价构件的允许负荷、寿命或剩余寿命；检测设备（构件）在制造和使用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况，以使改进制造工艺，提高产品质量，及时发现故障，保证设备安全、高效可靠地运行。一、无损检测的落脚点6.3无损检测技术的应用范围第15页/共32页质量管理对非连续加工或连续加工的原材料或零部件提供实时的质量控制；控制材料的冶金质量、加工工艺质量、组织状态，涂镀层的厚度以及缺陷的大小、方位与分布等；将由无损检测获得的质量信息反馈到设计与工艺部门，可反过来促进其改进产品的设计与制造工艺；提高产品质量、降低成本、提高生产效率。6.3无损检测技术的应用范围二、无损检测的应用范围第16页/共32页在役检测使用无损检测技术对装置在运行过程中进行监测，或者在检修期进行检测；在役检测不仅可以及时发现隐患，更重要的是可以根据所发现的早期缺陷及其发展程度（如疲劳裂纹的萌生与发展），在确定其方位、形状、尺寸和性质等的基础上，对装置能否继续使用及其安全运行寿命进行评价；这对于大型设备，如核反应堆、桥梁建筑、铁路车辆、压力容器、输送管道、飞机、火箭等，具有重要的意义。6.3无损检测技术的应用范围第17页/共32页质量鉴定确定被检对象是否达到设计性能，能否安全使用，即判断其是否合格。应用无损检测技术在铸造、锻压、焊接、热处理以及切削加工的工序中，检测材料或部件是否符合要求，可以避免对不合格产品继续进行徒劳无益的加工。特别是那些将在复杂悉劣条件（如高温、高压、高应力、高循环载荷等）下使用的产品，无损检测技术表现了能进行百分之百检验的无比优越性。6.3无损检测技术的应用范围第18页/共32页第四节无损检测技术的分类6.4无损检测技术的分类第19页/共32页无损检测技术分类6.4无损检测技术的分类一、无损检测技术的分类第20页/共32页检测对象要明确；经济方面的考虑；任何一种检测方法都不可能给出所需要的全部信息；合理地掌握无损检测的实施时间；有必要使用多种无损检测方法，使之形成一个检测系统，比较满意地达到检测目的。二、无损检测技术的选择6.4无损检测技术的分类第21页/共32页被检对象：材料的特性（磁性、非磁性、金属、非金属等）；零件的形状（管、棒、板、饼及各种复杂的形状）；零件中可能产生的缺陷的形态（体积型、面积型、连续型、分散型）；缺陷在零件中存在的部位（表面、近表面或内部）。6.4无损检测技术的分类第22页/共32页6.4无损检测技术的分类第23页/共32页6.4无损检测技术的分类第24页/共32页6.4无损检测技术的分类第25页/共32页射线检测对体积型缺陷比较敏感；超声波检测对面缺陷比较敏感；磁粉检测只能用于铁磁性材料的检测；渗透检测则用于表面开口缺陷的检测；涡流检测对开口或近表面缺陷、磁性和非磁性的导电材料都具有很好的适用性。6.4无损检测技术的分类第26页/共32页第五节无损检测技术的发展6.5无损检测技术的发展第27页/共32页6.5无损检测技术的发展一、发展阶段第28页/共32页无损检测技术正向快速化、标准化、数字化、程序化和规范化的方向发展，包括：高灵敏度、高可靠性、高效率的无损检测诊断仪器和无损检测诊断方法；无损检测诊断和验收标准的制定；无损检测诊断操作步骤的程序化、实施方法的规范化、缺陷判伤和评价标准化等。6.5无损检测技术的发展二、发展趋势第29页/共32页超声检测中的A扫描、B扫描、C扫描和超声全息成像装置、超声显微镜、具有多种信息处理和显示功能的多信道声发射检测系统，以及采用自适应网络对缺陷波进行识别和分类，采用模／数转换技术将波形数字化，以便存储和处理的微机化超声检测仪等均已开始应用。用于金属陶瓷管检测的小型轻量x射线机、x射线工业电视和图像增强与处理装置、安全可靠的γ射线装置和微波直线加速器、回旋加速器等相继出现并得到应用。6.5无损检测技术的发展三、发展实例第30页/共32页x射线、γ射线和中子射线的计算机辅助层析摄影术(CT技术)在工业无损检测中