無損檢測技術(shù)有哪些方法?電子產(chǎn)品鑒定機(jī)構(gòu)

無損檢測是在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的報(bào)術(shù)和設(shè)備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。為幫助大家深入了解，以下內(nèi)容由創(chuàng)芯檢測網(wǎng)整理，無損檢測技術(shù)方法匯總?cè)缦?

（1）目視檢測 Visual Testing （縮寫 VT）；

（2）遠(yuǎn)程超聲波檢測（LRUT）；

（3）射線檢測Radiographic Testing（縮寫 RT）；

（4）磁粉檢測 Magnetic particle Testing（縮寫 MT）；

（5）滲透檢測 Penetrant Testing （縮寫 PT）；

（6）渦流檢測 Eddy Current Testing （縮寫 ECT）；

（7）聲發(fā)射 Acoustic emission （縮寫 AET） 。

（8）漏磁檢測（MFL）

（9）激光檢測（LM）

（10）熱/紅外熱成像檢測（IRT）

（11）振動分析（VA）

（12）超聲波檢測（UT）

（13）泄漏檢測（LT）

一、目視檢測（VT）

最早的無損檢測類型是視覺檢測。它使用低功率設(shè)備（包括管道鏡和纖維鏡）來監(jiān)視缺陷。快速，廉價(jià)，直接的視覺測試可以作為識別資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施問題（從裂縫到腐蝕）的初始工具。但是，當(dāng)試圖盡早識別出許多不同類型的材料故障以安全地維修或更換設(shè)備時(shí)，視覺測試是不夠的。當(dāng)視線被遮擋或缺陷很小或內(nèi)部時(shí)，視力檢查將失敗。實(shí)際上，目視檢查的各種缺點(diǎn)導(dǎo)致了其他形式的無損檢測的必要性。

目視檢測，是國內(nèi)實(shí)施的比較少，但在國際上非常重視的無損檢測第一階段首要方法。按照國際慣例，目視檢測要先做，以確認(rèn)不會影響后面的檢驗(yàn)，再接著做四大常規(guī)檢驗(yàn)。例如BINDT的PCN認(rèn)證，就有專門的VT1、2、3級考核，更有專門的持證要求。經(jīng)過國際級的培訓(xùn)，其VT檢測技術(shù)會比較專業(yè)，而且很受國際機(jī)構(gòu)的重視。

VT常常用于目視檢查焊縫，焊縫本身有工藝評定標(biāo)準(zhǔn)，都是可以通過目測和直接測量尺寸來做初步檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)咬邊等不合格的外觀缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的儀器檢測。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT做的比較多，而鍛件就很少，并且其檢查標(biāo)準(zhǔn)是基本相符的。

二、遠(yuǎn)程超聲波檢測（LRUT）

遠(yuǎn)程UT是專門用于管道的超聲測試方法。超聲波換能器或線圈內(nèi)置在沿管道行進(jìn)的環(huán)中。換能器發(fā)出波，從而提供管壁內(nèi)部的圖像。不規(guī)則性和厚度變化會改變波浪，向技術(shù)人員展示自己。此方法不需要換能器與表面之間的液體耦合劑。

三、射線檢測（RT）

射線照相測試已經(jīng)通過X射線機(jī)進(jìn)入了公眾的想象。該方法利用輻射穿透物體和記錄介質(zhì)。記錄介質(zhì)上較暗的區(qū)域表示有更多的輻射線穿過物體的該區(qū)域，表示出現(xiàn)裂紋，空隙或密度變化。X射線通常用于較薄的材料。伽瑪射線更濃。膠片或計(jì)算機(jī)傳感器可用作記錄介質(zhì)。射線照相測試需要大量的設(shè)備和專業(yè)知識，以及用于防止過度暴露于輻射的安全預(yù)防措施。

中子射線照相測試使用集中的中子射線而不是X射線或γ射線穿透物體。必須使用線性加速器或電子加速器來生成這些中子束。中子穿過金屬，但不穿過大多數(shù)有機(jī)材料。當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)射線照相結(jié)合使用時(shí)，這將提供物體內(nèi)部的更詳細(xì)的圖像。此技術(shù)僅在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用。

四、磁粉檢測（MT）

磁性粒子測試使用指示劑粒子的運(yùn)動來證明鐵磁材料內(nèi)部的不連續(xù)性。被測試的零件必須涂有染色的磁性顆粒，呈干燥粉末或液體懸浮形式。磁鐵將電磁場感應(yīng)到要測試的材料中。磁場使磁性粒子向橫向于磁場方向的任何不連續(xù)點(diǎn)移動，從而直觀地顯示出缺陷。

磁粉測試是一門廣泛的學(xué)科，可以使用多種方法來感應(yīng)磁場。磁粉測試需要大量的設(shè)置和清理工作，因此無法在現(xiàn)場輕松使用。

1. 磁粉檢測的原理：鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出B310磁粉探傷儀不連續(xù)性的位置、形狀和大小。

2. 磁粉檢測的適用性和局限性：

a.磁粉探傷適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄（如可檢測出長0.1mm、寬為微米級的裂紋），目視難以看出的不連續(xù)性。

b.磁粉檢測可對原材料、半成品、成品工件和在役的零部件檢測，還可對板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄鋼件及鍛鋼件進(jìn)行檢測。

c.可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏松等缺陷。

d.磁粉檢測不能檢測奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。

五、滲透檢測（PT）

液體滲透劑測試可以直觀地顯示連接到材料表面的裂紋或其他缺陷。液體滲透劑主要用于無孔材料，因?yàn)槎嗫撞牧蠒谏w缺陷的跡象。此測試方法將物料涂覆或浸泡在指示液中。該流體流入材料表面的開口中。當(dāng)除去殘留在表面上的液體時(shí)，液體從裂縫中返回。液體重現(xiàn)的任何地方都顯示出缺陷；液體越多，缺陷越大。

如果沒有將瑕疵連接到表面的通道，液體將無法進(jìn)入。因此，必須使用其他方法來檢測封閉的空隙或蜂窩狀結(jié)構(gòu)。材料的表面也必須清潔，因?yàn)橛秃推渌麣埩粑锊粫蓴_液體進(jìn)入裂縫的能力。另外，液體滲透劑需要大量的設(shè)備，設(shè)置和清理來處理液體本身。盡管可以有效地使用此技術(shù)，但它通常比其他NDT方法更慢且更麻煩。

1.液體滲透檢測的基本原理：零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一段時(shí)間，滲透液可以滲透進(jìn)表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí)，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。

2.滲透檢測的優(yōu)點(diǎn)：

a.可檢測各種材料，金屬、非金屬材料；磁性、非磁性材料；焊接、鍛造、軋制等加工方式；

b.具有較高的靈敏度（可發(fā)現(xiàn)0.1μm寬缺陷）

c.顯示直觀、操作方便、檢測費(fèi)用低。

3.滲透檢測的缺點(diǎn)及局限性：

a.它只能檢出表面開口的缺陷；

b.不適于檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；

c.滲透檢測只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實(shí)際深度，因而很難對缺陷做出定量評價(jià)。檢出結(jié)果受操作者的影響也較大。

六、渦流檢測（ECT）

渦流測試使用磁場形成導(dǎo)電材料的圖像。材料屬性的變化會在野外產(chǎn)生不連續(xù)性，類似于巖石在溪流中產(chǎn)生渦流的方式。這些變化提供了腐蝕，裂縫，空隙，蜂窩狀，分層和厚度損失的跡象。

渦流技術(shù)因其便攜性，速度和準(zhǔn)確性而在行業(yè)中得到了定期使用。渦流測試最關(guān)鍵的用途之一是發(fā)電行業(yè)。渦流技術(shù)已被證明對于檢查熱交換器和冷卻器管是有效且經(jīng)濟(jì)的。手持式渦流設(shè)備允許就地檢查，從而減少了執(zhí)行檢查所需的停機(jī)時(shí)間。

渦流測試的最新創(chuàng)新是渦流陣列（ECA）技術(shù)，非常適用于航空航天，鐵路，制造業(yè)，石油和天然氣等眾多行業(yè)的表面和近表面測繪。ECA是一種極其快速，經(jīng)濟(jì)高效且易于使用的技術(shù)，可提供高度準(zhǔn)確的結(jié)果。

盡管渦流技術(shù)可以穿透薄的非導(dǎo)電涂層，例如鍍鋅鋼上的鋅，但其使用僅限于導(dǎo)電材料。另外，渦流在復(fù)雜的幾何形狀或大面積的情況下可能會有困難。盡管這些限制了渦流設(shè)備的范圍，但在其參數(shù)范圍內(nèi)，它仍然是一種高效的工具。

1.渦流檢測的基本原理：將通有交流電的線圈置于待測的金屬板上或套在待測的金屬管外。這時(shí)線圈內(nèi)及其附近將產(chǎn)生交變磁場，使試件中產(chǎn)生呈旋渦狀的感應(yīng)交變電流，稱為渦流。渦流的分布和大小，除與線圈的形狀和尺寸、交流電流的大小和頻率等有關(guān)外，還取決于試件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無裂紋缺陷等。因而，在保持其他因素相對不變的條件下，用一探測線圈測量渦流所引起的磁場變化，可推知試件中渦流的大小和相位變化，進(jìn)而獲得有關(guān)電導(dǎo)率、缺陷、材質(zhì)狀況和其他物理量（如形狀、尺寸等）的變化或缺陷存在等信息。但由于渦流是交變電流，具有集膚效應(yīng)，所檢測到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況。

2.應(yīng)用：按試件的形狀和檢測目的的不同，可采用不同形式的線圈,通常有穿過式、探頭式和插入式線圈3種。穿過式線圈用來檢測管材、棒材和線材，它的內(nèi)徑略大于被檢物件，使用時(shí)使被檢物體以一定的速度在線圈內(nèi)通過，可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、凹坑等缺陷。探頭式線圈適用于對試件進(jìn)行局部探測。應(yīng)用時(shí)線圈置于金屬板、管或其他零件上，可檢查飛機(jī)起落撐桿內(nèi)筒上和渦輪發(fā)動機(jī)葉片上的疲勞裂紋等。插入式線圈也稱內(nèi)部探頭，放在管子或零件的孔內(nèi)用來作內(nèi)壁檢測，可用于檢查各種管道內(nèi)壁的腐蝕程度等。為了提高檢測靈敏度，探頭式和插入式線圈大多裝有磁芯。渦流法主要用于生產(chǎn)線上的金屬管、棒、線的快速檢測以及大批量零件如軸承鋼球、汽門等的探傷（這時(shí)除渦流儀器外尚須配備自動裝卸和傳送的機(jī)械裝置）、材質(zhì)分選和硬度測量，也可用來測量鍍層和涂膜的厚度。

3.優(yōu)缺點(diǎn)：渦流檢測時(shí)線圈不需與被測物直接接觸，可進(jìn)行高速檢測,易于實(shí)現(xiàn)自動化,但不適用于形狀復(fù)雜的零件,而且只能檢測導(dǎo)電材料的表面和近表面缺陷,檢測結(jié)果也易于受到材料本身及其他因素的干擾。

七、聲發(fā)射 AET

聲發(fā)射測試依賴于超聲測試的類似原理，即聲波通過固體物體的傳輸。然而，波的傳播和測量是通過不同的方式完成的。通過對物體的急劇施加力（例如錘子的撞擊或其他機(jī)械負(fù)載）來感應(yīng)波。溫度和壓力的變化也會引起適當(dāng)?shù)牟▌印?/p>

聲發(fā)射測試不是偵聽波特性的變化和這些特性的映射，而是檢測介質(zhì)本身的物理運(yùn)動。物體材料的變化或不一致性（例如空隙）可以通過單獨(dú)的傳感器檢測到的運(yùn)動差異來檢測。聲發(fā)射測試雖然對塑料和其他材料有效，但與其他無損檢測方法相比，它不那么普遍，而且設(shè)備密集。這項(xiàng)技術(shù)最常在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中找到。

這是一種新增的無損檢測方法，通過材料內(nèi)部的裂紋擴(kuò)張等發(fā)出的聲音進(jìn)行檢測。主要用于檢測在用設(shè)備、器件的缺陷即缺陷發(fā)展情況，以判斷其良好性。

八、漏磁檢測（MFL）

磁通泄漏是一種有效的現(xiàn)場測試技術(shù)，主要用于檢查大型管道，管道和罐底。強(qiáng)力磁鐵用于使材料充滿磁場。傳感器檢測由材料特性差異（例如腐蝕，點(diǎn)蝕，厚度損失或裂縫）引起的磁場波動。使用磁鐵和沿著圓柱體長度方向移動的傳感器，可以在不去除絕緣的情況下掃描管道。必須使用串聯(lián)布置的場發(fā)生器對儲罐底板進(jìn)行掃描。該技術(shù)適用于黑色金屬材料，并且是檢測大型基礎(chǔ)設(shè)施中缺陷的有效方法。

九、激光檢測（LM）

三種類型的基于激光的NDT占主導(dǎo)地位-輪廓測定，剪切成像和全息測試。輪廓測定法使用旋轉(zhuǎn)激光對管道的外表面成像，以檢測裂縫，腐蝕或點(diǎn)蝕。

剪切成像是一種檢測材料缺陷的高精度“前后”方法。激光在施加應(yīng)力之前和之后記錄材料的圖像，并使用檢測到的差異推斷內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

全息術(shù)使用類似的“前后”方法來推斷微米級的缺陷。兩種技術(shù)在用于生成結(jié)果的設(shè)備和軟件上有所不同。對于較大的表面，首選剪切法。小型全息照相。

十、熱/紅外熱成像檢測（IRT）

熱測試使用從物體發(fā)出的捕獲的紅外輻射來提供物體表面的圖像。熱成像可以指示腐蝕，空隙，異物或分層。為了使紅外熱像儀具有直接的視線，必須遮蓋要掃描的區(qū)域。雖然熱測試可以有效，但它檢測到的缺陷也可以通過其他方法進(jìn)行修正，而這些方法所需的設(shè)置范圍要小得多。

十一、振動分析（VA）

振動分析擅長測試旋轉(zhuǎn)零件的完整性，包括渦輪機(jī)，齒輪，軸和軸承。通常使用三種類型的振動分析：加速度計(jì)，速度傳感器和渦流位移傳感器。

加速度計(jì)對高速敏感，因此對于高速應(yīng)用最有效。速度傳感器使用磁鐵從旋轉(zhuǎn)零件中產(chǎn)生電場，從而可以有效地測量以慢速或中等速度運(yùn)動的零件。

渦流位移傳感器測量旋轉(zhuǎn)零件在不需要的水平或垂直軸上的物理運(yùn)動。他們可以檢測到間隙或軸運(yùn)動的變化，表明需要維修。

十二、超聲波檢測（UT）

超聲波測試已被證明是現(xiàn)代無損檢測中最有效的方法之一。該方法通過將高頻聲波引入固體物體（通常是金屬或復(fù)合材料）中而起作用。聲波的傳播受到不規(guī)則因素的影響，例如密度變化，裂縫，空隙，蜂窩或異物。通過收集和解釋返回的聲波，超聲波測試設(shè)備可以繪制許多固體物體的內(nèi)部圖。根據(jù)所使用的設(shè)備和應(yīng)用程序的要求，可以收集反射回或穿過被掃描材料的波。

超聲波測試依靠換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波。較舊的方法一次只使用一個換能器，而現(xiàn)代相控陣超聲測試（PAUT）設(shè)備則使用多個串聯(lián)運(yùn)行的換能器。該技術(shù)大大提高了檢查速度，覆蓋范圍和特異性。

最近，先進(jìn)的PAUT儀器增加了更高的性能，包括飛行時(shí)間衍射（TOFD）和總聚焦方法（TFM）。這些較新的技術(shù)非常適合處理更復(fù)雜的檢查。

由于具有多種優(yōu)勢，因此在整個行業(yè)的體積測試中普遍使用超聲波設(shè)備。PAUT提供快速，準(zhǔn)確的讀數(shù)，幾乎不需要任何設(shè)置。設(shè)備本身可以輕便，便于現(xiàn)場操作，但強(qiáng)度足以應(yīng)付惡劣的環(huán)境。超聲波覆蓋物的測試應(yīng)用范圍使該技術(shù)對大型組織具有吸引力，因?yàn)樗喕斯驹O(shè)備的采購和培訓(xùn)方案。

像所有NDT方法一樣，超聲波測試并非對每種應(yīng)用都完美。鐵等晶粒較粗的材料會干擾波的傳播。如果沒有定義的先進(jìn)技術(shù)或完整解決方案，奇怪的幾何形狀（包括曲面）有時(shí)會造成覆蓋困難。此外，探頭質(zhì)量會顯著影響穿透深度和圖像質(zhì)量。

十三、泄漏檢測（LT）

泄漏測試是一種非破壞性測試，涉及確定密封容器中是否存在泄漏的幾種方法。有四種檢測氣體泄漏的常用方法，盡管有些相似。壓力變化測試會在密封的容器中加壓或產(chǎn)生真空。失去壓力或真空表明存在泄漏。氣泡測試還依賴于壓力指示器。將零件加壓，然后浸入液體中。氣泡的存在指示泄漏的位置。

鹵素二極管和質(zhì)譜儀的測試相似，均使用識別氣體檢測泄漏的存在。將鹵素或氦氣（通常與空氣混合）引入加壓容器中。位于加壓區(qū)域外部的鹵素二極管檢測器或質(zhì)譜儀會提醒技術(shù)人員存在鹵素或氦氣，表明存在泄漏。

可以使用專用設(shè)備在現(xiàn)場執(zhí)行一些氣泡測試，以在大和/或平坦的表面上創(chuàng)建密封區(qū)域。但是，氣泡測試和其他泄漏測試方法非常耗時(shí)，并且需要繁瑣的設(shè)備和設(shè)置。它們最好在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行。