无损检测方法及选用原则
无损检测是压力容器检验中应用最广泛的方法。可应用于集装箱制造的各个方面。在原材料检验中，厚度超过一定值的压力容器用钢板，级以上的各种牌号的高压无缝钢管，以及Ⅳ级以上的各种牌号的锻件需进行超声波探伤，高强度等级钢热处理后的坡口表面需进行表面探伤，容器上的焊缝需进行射线探伤或超声波探伤。
由于无损检测（NDE或NDT）是一种无损检测方法，因此在产品检测中发挥着重要作用。它利用声、光、电、热、磁和射线等与物质的相互作用来检测材料、零部件或设备表面或内部的各种缺陷，并在不损害被检对象性能的情况下确定其位置.尺寸、形状和种类的方法。
01
射线检测（R T）
(1)射线检测种类
① 按射线检测种类分
b .γ 射线可穿透150 mm 以上的钢板。
② 按缺陷的显示方法分
(2) 射线检测照相法原理
用于焊缝射线检测的射线源是X射线和γ射线。这两种射线的基本性质是相同的。由于γ射线的波长较短，穿透能力较强。普通的X射线是由探伤机中的X射线管产生的。为了提高转硅能力，适应大、厚工件的检测，还存在能量大于1 MeV的带电粒子加速器提供的高能X射线。γ射线是放射性同位素铱（Ir）和钴（Co）作为辐射源。
射线检测方法是将辐射源放置在被检测工件的一侧，将暗盒中的胶片贴在工件的另一侧。当X射线管产生的射线以直线的方式照射在带有薄膜的工件上时，射线可以穿过工件和薄膜。
而且由于光线通过材料时总会有一定的吸收，即光线通过材料的强度是不断衰减的，而衰减的程度与光线通过的厚度和材料本身的性质如密度等有关。通过的材料的厚度或密度越大，射线的衰减就越大。
射线通过缺陷时，由于缺陷密度总是小于金属材料的密度，因此射线衰减小，即当射线通过工件到达另一侧的薄膜时，在那里接收到的射线强度较大。用于射线照相的薄膜涂有可在胶片基础上产生光化学反应的物质。射线照射时会发生一定的化学反应，在其他条件一定的情况下，反应的深度取决于接收到的射线的强度。
射线通过有缺陷的部分时，薄膜对光更加敏感。感光胶片显影、定影后，称为负片。当在胶片上观察到负片时，可以发现焊缝内有缺陷的部分(缺陷该部分在胶片上显得更暗)，并且可以根据图像的特征来判断缺陷的性质。
02
超声检测（UT）
(1)超声检测种类
①按耦合方式分
②按信号接收方式分
a . 反射法 用一个探头反射并接收超声波，所接收的是由缺陷或工件底面反射的超声波，此法常用。
b . 穿透法 一个探头反射超声波，另一个探头接收超声波，两探头在工件两侧，所接收的超声波是所反射的超声波除去缺陷阻挡的部分。
③按超声的连续性分
a . 连续波检测 发射的超声波是连续的，常用来进行超声图像显示。
b . 脉冲波检测 发射的超声波是脉冲的，现场检测常用。
④按波型分
a . 纵波检测 由直探头发射和接收的波型，主要用于钢板的检测(图2 – 2 )。
b . 横波检测 由斜探头发射和接收的波型，主要用于焊缝的检测(图2 -3 ) 。
作为一种特殊情况，由探头角等于第二临界角(入射角α = 55°) 的斜探头发射和接收的波型， 专门用来发现表面或离表面很近的缺陷。这是(α =55°) 一种斜探头检测的方法。
(2 )超声检测原理
目前工业上广泛使用的超声波检测方法按其工作原理是脉冲反射法。按反射波显示方式，有A型、B型、C型、3D型等。其中，A型为振幅显示，即通过反射波显示缺陷的存在和相对位置，并从振幅的高低确定缺陷的大小。其他类型在图像中显示为缺陷。压力容器现行超声波检测标准中涉及的超声波检测JB 4730-1994是指使用A型显示器来检测缺陷。
脉冲检测法就是将超声检测仪中发射电路产生的高频电脉冲信号加在探头的压电晶片上，晶片接收到高频电脉冲，由于逆压电效应将产生与电脉冲频率相同的高频机械振动，将探头接触工件，在探头和工件之间的接触面上涂以机油、甘油或水等透声性好的耦合剂，其作用是排除接触面之间的空气间隙，使声束能更好地透过界面进入工件，这种方法称为接触法。
也可以将工件和探头浸入耦合液中。常用的耦合液为水，探头不接触工件。这种方法称为液浸法或水浸法。无论是接触法还是浸水法，测头上芯片的振动都能以一定的角度进入工件。根据超声波的线性和方向性，超声波会在一定的方向和范围内向前传播。
如果遇到非均匀界面，如缺陷表面或工件外表面，超声波会根据反射定律沿一定方向反射回来，被探针接收，引起探针芯片振动。转换后的电脉冲信号被仪器接收，经放大、检波等电路处理后的脉冲信号显示在仪器的荧光屏上，这就是反射波。根据荧光屏上反射波的特征、相对位置、幅度，可以判断有无缺陷，缺陷的位置、大小和性质。
检测时，发射电路以固定的时间间隔间歇性地输出脉冲信号，因此芯片也处于间歇性的工作状态，在接收到电脉冲并产生振动时，其作用相当于一个超声波发生器。在振动停止的间歇时间里，充当超声波接收器，等待反射的超声波信号使芯片振动，并将其转换成电信号。
用作接收器的探针可以与最初用作发射器的探针相同。这就是单探针检测方法。如果两个探头分别用于发射和接收，则为双探头法。无论哪种方法，输出的都是电脉冲信号，是通过反射波来发现和确定缺陷的，所以称为脉冲反射法。
03
衍射时差法超声检测(TOFD)
TOFD 检测是一种主要利用缺陷端点的衍射波信号探测和测定缺陷尺寸的超声检测方法，其基本特点是采用一发一收探头对工作模式。
TOFD 通常使用纵波斜探头，在工件无缺陷部位，发射超声脉冲后，首先到接收探头的是直通波， 然后是底面反射波。有缺陷存在时， 在直通波和底面反射波之间， 接收探头还会接收到缺陷产生的衍射波或反射波。除上述波外，还有缺陷部位和底面因波型转换产生的横波， 一般会迟于底面反射波到达接收探头。工件中超声波传播路径见图2- 6 ，缺陷处A 扫描信号见图2- 7 。
04
磁粉检测(MT)
(1)磁粉检测方法
磁粉检测包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。
(2) 磁粉检测原理
磁粉检测是通过铁磁性材料磁化并在工件表面撒上磁粉，利用磁粉来显示缺陷在磁化时所引起的漏磁，由表面和近表面的缺陷所引起的漏磁量最大，裂纹和未焊透、未熔合等缺陷， 当其延伸方向与磁力线方向垂直时，也会产生较大的漏磁。
来源：网络
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