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1、无损探伤概论,铁道部机务系统探伤培训班,什么叫无损探伤,无损探伤是利用声、光、热、电、磁和射线等与物质的相互作用，在不损伤被检物使用性能的情况下，探测材料、构件和设备（被检物）的各种宏观的内部或表面缺陷，并判断其位置、大小、形状和种类的方法。无损检测：在不破坏被检测对象物理化学性能和几何完整性的情况下，对其表面和内部参数或性能等进行测量，称为无损检测。如果检测的目的是发现伤损，则称为无损探伤。在大多数情况下，如无特殊说明，无损检测实际上指的是无损探伤。,常规无损探伤方法的种类,常规无损探伤方法包括超声、射线、磁粉、渗透和电磁（涡流）等五种。1.超声波探伤方法（用表示）2.射线探伤方法（用表示）
2、3.电磁(涡流)探伤方法（用表示）4.渗透探伤方法（用表示）5.磁粉探伤方法（用表示）,无损探伤的目的,无损探伤是解决生产关键，保证材料零部件的产品质量以及对改进设计与工艺，提高生产率，降低成本，促进产品质量的不断提高等方面起着重要作用。1.改进制造工艺。为了要知道所采用的制造工艺是否适宜，可先根据予定工艺制成试制品，对它进行无损探伤，根据检测结果反复试验，最后确定满足质量要求的产品制造工艺。,2.降低成本 在制造过程中的适当环节正确地施行无损探伤，及早发现缺陷，避免进行不必要的下道工序。3.提高可靠性 可靠性可以理解为：在规定的使用条件下，在予期的使用寿命内，产品的部份或整体都不发生破损，这
3、里用无损探伤技术来监测产品在使用中某些部份的损坏情况，从而保证产品在使用中的可靠性。,无损探伤的特点(一),无损探伤是把一定的物理能量施加在被检物上，再使用特定的装置来检测这种物理能量的穿透、吸收、散射、漏泄、渗透等现象的变化来检测这种被检物有无异常。因此能不能把这种异常情况检测出来，与被检物的材质、组织成份、形状、表面状态、以及被检物异常部份（缺陷）的状态、形状、大小、方向性等有关。因此，不管采用那一种无损探伤方法要完全检测出被检物中的异常部份（缺陷）是不可能的,也就是说，虽然经过无损探伤没有得到缺陷信息，也不应该误认为一定没有缺陷。,无损探伤的特点(二),另外由于缺陷的种类、形状、大小及方
4、向性不同，采用不同的检测方法，其结果也不同，如果可能，应尽量采用几种方法，以便让各种方法互相取长补短，从而得到更多的信息依据。还要区别可以允许的缺陷，不要去盲目追求过高的那种高“质量”。,无损探伤的特点(三),无损探伤的显著特点是不具破坏性，因而可实现检测对象的100%检验，即可实现对100%的检测对象及每个检测对象的100%部位进行探伤。无损探伤或无损检测，其检测结果往往不够“精细”，在大多数情况下，只能给出缺陷的有无，而无法准确给出缺陷的大小或性质。,常用无损探伤方法的概述,五大常规方法(1).超声探伤法-UT(2).磁粉探伤法-MT(3).射线探伤法-RT(4).涡流探伤法-ET(5).
5、渗透探伤法-PT 另为还有诸多非常规方法，如声发射、红外、热成像、激光超声、电磁超声等。,常用无损探伤方法的概述,一、超声波探伤方法（用表示）1.超声波探伤方法的物理基础(1).超声在弹性介质中能传播；(2).传播中具有指向性、反射性、折射性、散射性及衰减等特性。,2.超声波探伤方法的基本原理,根据被检工件中定向辐射的超声波束在材料中的声能（声压）的衰减或缺陷界面上反射等原理，通过测量透过超声波的强度及回波信号的位置，探测材料的组织或缺陷。,3.超声波探伤方法的优点,设备简单、便于自动化、检测速度可高、消耗低、可测厚度大（一般可达数米，是所有探伤法中最高者），可单面探测，表面、内部缺陷均可探测
6、。,4.超声波探伤方法的缺点,缺陷分折困难，人员培训要求高，定量精度差，重复性差，粗晶材料探测困难，探测面要求较高，对几何形状复杂的工件探测困难，原则上不能定性。,5.缺陷定位,根据超声波传播的速度及时间可计算出缺陷的位置。在超声波探伤仪上用横轴表示。(1).点状缺陷 可测出空间的三个座标(2).条状缺陷 可测出两端的两个座标(3).面状缺陷 可测出边界上几个点的三个座标,6.缺陷定量,根据超声波回波信号的强度，可评价出缺陷的当量大小。在超声波探伤仪上用纵轴表示。(1).点状缺陷 指探头直径的缺陷，一般采用当量法或曲线法。(2).条状缺陷 指探头直径的长形缺陷，一般采用当量法或d法。超声波探伤
7、仪本身只能提供“定位、定量”的功能，而不能提供定性的功能，“定性”只能依靠操作者进行。,7.超声波探伤方法的适用对象及能力,能检测锻件、铸件、型材、焊缝等材料表面及内部的裂纹、白点、分层、夹渣、未焊透、未熔合、气孔、疏松、缩孔等缺陷的位置及相对尺寸。,8.超声波探伤方法的不适用对象,(1).粗晶材料、如奥氏体钢的铸件和焊缝(2).形状复杂或表面粗糙的工件,二、磁粉探伤方法（用表示）,1.磁粉探伤方法的物理基础 铁磁性物体磁化后，在缺陷处或截面变化处，磁力线离开或进入表面形成漏磁场，通过对漏磁场的测量，即可对缺陷进行检测。,2.磁粉探伤方法的基本原理,磁粉探伤的基本原理是基于铁磁性物体磁化后，由
8、于缺陷的存在，引起磁力线的折射，导至磁力线的泄漏，形成漏磁场（在工件表面），此时，将磁粉或磁悬液施加在零件表面，磁粉或磁悬液受磁场的吸引聚集在缺陷处，产生肉眼可见的磁痕，从而显示出缺陷的位置和形状。,3.磁粉探伤方法的优点,(1).缺陷显示直观；(2).检测灵敏度高；(3).几呼不受工件的几何形状限制；(4).检查速度快，工艺简单，费用低廉。,4.磁粉探伤方法的缺点,(1).只能检测铁磁性物体；(2).只能检测表面和近表面的缺陷，不能检测埋藏较深的缺陷；(3).对于表面的划伤及锻造皱纹较难发现。,5.磁粉探伤方法的适用对象及能力,铁磁性材料和工件，包括锻件、焊缝、型材、铸件等，能发现表面和近表
9、面的裂纹、折叠、夹层、气孔等缺陷，一般能确定缺陷的位置、大小和形状，但难以确定缺陷的深度。,6.磁粉探伤方法的不适用对象,非铁磁性材料，（如奥氏体钢、铜、铝等）及工艺规定的范围。,三、渗透探伤方法(用表示),1.渗透探伤方法的物理基础.毛细现象.2.渗透探伤方法的基本原理 液体和固体表面的互作用,3.渗透探伤方法的优点,(1).检查速度快，操作方便；(2).使用现场限制小（附近有明火不可使用），可无电操作；(3).适用范围广。4.渗透探伤方法的缺点.(1).费用较高；(2).宽、浅及非开口型缺陷无法探测；(3).粗糙、复杂及带丝扣的缺陷无法探测；(4).非至密性材料无法探测。,5.渗透探伤方法
10、的适用对象及能力,金属材料及至密性非金属材料，能发现表面开口的裂纹、折叠、疏松、针孔等缺陷。一般能确定缺陷的位置、大小和形状，但难以确定缺陷的深度。6.渗透探伤方法的不适用对象 疏松的、非至密性材料及非开口型缺陷。,四、电磁（涡流）探伤方法（用表示）,1.电磁（涡流）探伤方法的物理基础。电磁感应。变化的磁场在导体中感应出电动势，从而产生电流物理现象。2.电磁（涡流）探伤方法基本原理 导体在交变磁场的作用下，因电磁感应产生涡流，通过测量的变化量，就能对工件进行探伤、材质检验和形状尺寸测量。,3.电磁（涡流）探伤方法优点 测量速度高，便于自动化，可做到生产过程的控制。4.电磁（涡流）探伤方法缺点.
11、影响因素多（如磁导率、电导率、尺寸、形状等），信号处理较难，技术培训要求高，材质要求均匀。,5.电磁（涡流）探伤方法适用对象及能力,导电材料，如铁磁性和非铁磁性的型材和零件，石墨制品等。能发现裂纹、折叠、凹坑、夹渣、疏松等表面近表面的缺陷。一般能确定缺陷的位置和相对尺寸，难以判定缺陷的种类。6.电磁（涡流）探伤方法的不适用对象 非导电材料和表面粗糙的材料。,五、射线探伤方法（用表示）,1.射线探伤方法的物理基础(1).射线对物体具有穿透能力(2).不同的物体对射线的衰减不同(3).胶片的化学感光作用,2.射线探伤方法的的基本原理,将强度均匀的射线照射在被检工件上，使透过的射线在照相胶片上感光，
12、胶片显影后，就可得到与材料内部结构和缺陷相对应的黑度不同的图象-即射线底片。观察底片，可检出缺陷的大小、数量、种类及分布状况等，这种测试方法就叫射线探伤方法。（常用的射线有：、射线等）,3.射线探伤方法的优点 影相直观、可靠、记录可永久保存、判伤可不在现场。4.射线探伤方法的缺点 费用高、速度慢、需防护、探测厚度受限，一般不能辨别厚度方向的位置。,5.射线探伤方法的适用对象及能力 能发现焊缝中的未熔合、未焊透、气孔、夹渣等缺陷；铸件中的缩孔、夹渣、疏松、热裂等缺陷。6.射线探伤方法的不适用对象(1).锻件.(2).型材.,五、常用无损探伤方法的相互关系-1,在上述各种无损探伤方法中，超声和射线
13、照相主要用于探测被检物的内部缺陷，磁粉和电磁（涡流）探伤方法用于检测表面和近表面的缺陷，渗透探伤方法仅用于探测被检物表面开口的缺陷。被检物内部面积型缺陷，如裂纹、白点、分层和焊缝中未熔合等，通常采用超声探伤方法；体积型缺陷，如气孔、夹渣、缩孔、疏松等一般应用射线探伤法方；,五、常用无损探伤方法的相互关系-2,被检物表面和近表面的缺陷，如是导磁性材料可用磁粉或电磁（涡流）探伤方法，非导磁性材料可用电磁（涡流）探伤方法。（工艺特别规定的除外）渗透探伤方法仅用于表面开口的缺陷，多用于非导磁性材料及工艺规定的范围。,五、常用无损探伤方法的相互关系-3,任何一种探伤方法都不是万能的，都有各自的优点、缺点及适用与不适用范围，没有理由说：“某种探伤方法好，或某种探伤方法不好”，只能根据被检工件的特点及工艺的规定，选择其中的一种或几种方法，取长补短，合理配合，才能取得良好的探伤效果。因此，我们每一个探伤工作者及其管理者，都应该全面了解、掌握，合理使用现有的每一种探伤方法，以求取得最良好的探伤效果，确保铁路行车安全。,谢谢!,
