淺談工業無損檢測技術

竇軒

【摘要】無損檢測是工業發展中不可或缺的有效工具，在一定程度上反映了一個國家的工業反正水平。無損檢測是指是在不損壞被檢測對象的前提下，利用被檢測對象內部異常結構和缺陷引起的聲、光、電、磁、熱等的變化，借助現代化技術和儀器，對材料內部缺陷等進行定性和定量的一種檢測方法。根據不同的原理，將主要的工業無損檢測方法分為超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測和滲透檢測四種，本文主要介紹了無損檢測技術特點及意義、四種無損檢測方法的基本原理及應用。

【關鍵詞】無損檢測;超聲檢測;電磁檢測

一、無損檢測技術特點

無損檢測具有非破壞性、互容性、動態性、嚴格性、檢測結果分歧性的特點。非破壞性指不損壞被檢測對象;互容性指同一零件可以采用不同的檢測方法重復檢測;動態性指無損檢測進行在線檢測，即可對使用中的設備或零件進行檢測;嚴格性指是指無損檢測技術的嚴格性，無損檢測需要專用儀器設備，檢測人員需要嚴格訓練考核，檢測時嚴格按照規程和標準。檢測結果分歧性指不同檢測人員對同一試件進行檢測可能會得出不同結果，因此同一檢測項目通常需要兩個人完成。

二、無損檢測技術的意義

隨著科技和工業的發展，生產生活中使用的材料種類日趨增多，然而當前冶金技術還無法生產完美無缺的材料。同時各種設備在生產過程中也會產生各種缺陷。如焊接時的氣孔、夾渣、未焊透，鑄造時的縮松、氣孔。這些設備，尤其是內部高溫、高壓的設備存在缺陷時，是非常危險的，有時甚至導致整個機構損毀，造成重大安全事故。所以無論是航空航天工業，還是壓力容器，都需要更高效、更準確的檢測方法。而無損檢測技術可以在不影響設備正常工作的同時檢測未知缺陷，排除安全隱患，大大降低了生產成本。

三、常用無損檢測技術的分類

根據不同的原理，可將主要的工業無損檢測方法分為超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測和滲透檢測四種

（一）超聲檢測（UT）

超聲檢測是目前應用最廣泛的一種無損檢測技術。超聲檢測的原理是利用探頭發射超聲波，超聲波在被測材料中傳播，遇到缺陷后產生反射，根據在熒光屏上顯示出的回波信號的高度、位置等可以判斷缺陷的大小。超聲檢測具有穿透力強、設備輕便、操作簡便、檢測成本低、檢測靈敏度高等優點，因而被廣泛應用于管道、壓力容器、鋼板等材料的無損檢測。但超聲檢測也有一些缺點，如檢測時需要耦合劑使聲能投入被檢材料、顯示的結果不夠直觀、對部分工件檢測存在一定困難。

此外，近些年新興的聲發射檢測技術得到了迅速的發展。材料或結構件受外力或內力作用產生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應變能，這便是聲發射現象，聲發射檢測就是利用聲發射傳感器探測材料內部的聲發射源，這些探測器將材料的機械振動轉換為電信號，然后再被放大、處理和記錄。根據觀察到的聲發射信號進行分析與推斷以了解材料產生聲發射的機制。

（二）射線檢測（RT）

射線檢測也被稱為“工業CT”，是指用X射線或γ射線照射并穿透試件，使影像在膠片上成像的無損檢測方法。原理是射線穿透試件使膠片感光，當X射線或γ射線照射膠片時，膠片乳劑層中的鹵化銀聚集產生潛影，由于不同密度的物質對射線的吸收系數不同，照射到膠片各處的射線強度也就會產生差異，對膠片進行暗室處理后，依據底片的圖像對被檢工件的質量、尺寸等進行評定。它的優點有：適用材料廣泛、不損傷被檢物、底片長期存檔備查，可以直觀的顯示缺陷圖像。缺點有：對平面缺陷的檢測靈敏度較低，射線對人體和環境有一定的傷害。

（三）磁粉檢測（MT）

磁粉原理是鐵磁性材料工件被磁化，由于缺陷的存在使工件表面和近表面的磁感應線發生局部畸變產生漏磁場，吸附在工件表面的磁粉形成磁痕，從而顯示出不連續性的位置、大小、形狀和嚴重程度。磁粉檢測是利用磁粉聚集這一磁現象顯示鐵磁材料及其工件表面與進近表面缺陷的一種無損檢測技術。

磁粉檢測的優點是能直觀顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴重程度;具有很高的檢測靈敏度;單個工件檢測速度快，工藝簡單、成本少、污染少;可檢測受腐蝕的表面;可以檢測工件表面的各個部位，基本不受工件幾何形狀和尺寸限制。其缺點為：他僅適用于鐵磁性材料，僅能顯出缺陷的長度和形狀，難以確定其深度，對剩磁有影響的一些工件，經磁粉檢測后還需進行退磁和清洗。

（四）滲透檢測（PT）

滲透檢測的基本原理是將一種含有染料的著色或熒光的滲透劑涂覆在零件表面上，在毛細作用下，滲透劑深入表面開口缺陷中去。然后去除掉零件表面上多余的滲透劑，再涂一層薄層顯像劑，將孔隙中的滲透液吸出來并加以顯示。

其優點為：可以檢查各種表面缺陷;不受缺陷形狀和尺寸的影響;檢測成本低，操作簡單方便。缺點為：當工件表面太粗糙時易造成假象，降低檢測效果;不適用于檢查粉末冶金材料和其他多孔性材料。

四、結語

在科技迅猛發展的今天，現代社會不斷地朝著數字化、信息化發展，作為一種綜合性應用技術，無損檢測技術經歷了從無損探傷到無損檢測，再到無損評價，并且向自動無損評價、定量無損評價發展。相信在不遠的未來，新生的納米材料、微機電器件等行業的無損檢測技術將會得到迅速發展。無損檢測技術作為機械行業必不可少的組成部分，也將成為未來科技的核心技術之一。

參考文獻：

[1]王巍，馬駿.淺析無損檢測方法在壓力容器檢驗中的綜合應用分析[J].科技創新導報，2018，15（17）：69，71.