劉 徐

遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （沈陽 110161）

無損檢測NDT（Non-destructive testing）是指在不損傷被檢測對象使用性能的條件下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕菟鸬臒帷⒙?、光、電、磁等反應(yīng)的變化，以物理或化學(xué)方法為手段，探測試件內(nèi)部和表面缺陷，并對其類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化做出判斷和評價。無損檢測逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的技術(shù)手段，并能夠體現(xiàn)出一個國家的工業(yè)發(fā)展水平，重要地位日益突出，目前主要有射線檢驗Radiographic Testing（RT）、超聲波檢測Ultrasonic Testing（UT）、磁粉檢測 Magnetic particle Testing（MT）、滲透檢測 Penetrant Testing（PT）、渦流檢測Eddy current Testing（ET）等五大常規(guī)無損檢測方法。其他無損檢測方法有：聲發(fā)射檢測（AE）、紅外檢測（IR）、泄漏檢測（LT）、激光全息檢測（HNT）等。

到目前為止，五大常規(guī)無損檢測方法仍然是產(chǎn)品制造質(zhì)量檢驗和在役檢驗中應(yīng)用最廣泛的無損檢測方法。其中，RT和UT主要應(yīng)用在檢測工件內(nèi)部缺陷，MT、PT、ET主要應(yīng)用在檢測工件表面缺陷。

1 無損檢測的目的

1.1 保證產(chǎn)品質(zhì)量

利用無損檢測技術(shù)，可以對肉眼無法觀察到的缺陷進行探傷操作（如試件內(nèi)部缺陷、試件表面細小缺陷）。無損檢測技術(shù)具備檢測靈敏度高、檢測結(jié)果可靠性好、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點，在鍋爐、壓力容器、壓力管道等承壓設(shè)備的制造過程檢驗和最終質(zhì)量檢驗中普遍采用。

另外，無損檢測技術(shù)是在不損傷工件性能的前提下，完成檢測過程，可以對工件進行百分之百檢驗，而破壞性檢驗就只能進行抽樣檢驗。所以，對于重要的結(jié)構(gòu)件，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，優(yōu)先考慮采用無損檢測技術(shù)。

1.2 保障使用安全

有些承壓設(shè)備的設(shè)計和制造雖然符合規(guī)范要求，但使用一段時間后，也發(fā)生了破壞事故。導(dǎo)致事故的原因很多，如高溫和應(yīng)力的作用導(dǎo)致材料蠕變、交變應(yīng)力導(dǎo)致應(yīng)力集中部位產(chǎn)生疲勞、腐蝕作用導(dǎo)致壁厚減薄或材質(zhì)劣化等。為了保障使用安全，對在役的鍋爐、壓力容器、壓力管道等承壓設(shè)備，必須定期進行檢驗，以便及時發(fā)現(xiàn)缺陷，降低事故產(chǎn)生的幾率，無損檢測就是定期檢驗并發(fā)現(xiàn)缺陷的最有效手段。

1.3 改進制造工藝

生產(chǎn)過程中，為了及時了解產(chǎn)品加工工藝是否符合產(chǎn)品要求，應(yīng)及時進行工藝試驗，并在試驗過程中對被檢工件進行無損檢測，有效地依據(jù)檢測結(jié)果改進制造工藝，并確定最佳制造工藝。如，在鍋爐、壓力容器、壓力管道等承壓設(shè)備的制造過程，要對各處小徑管進行射線檢測，依據(jù)檢測結(jié)果修正焊接參數(shù)，使其達到符合質(zhì)量要求的焊接工藝。

1.4 降低生產(chǎn)成本

有些企業(yè)誤認為在工序間進行的無損檢測會增加生產(chǎn)成本。但是，進行工序間的無損檢測，其實能有效防止焊接缺陷的產(chǎn)生、避免后續(xù)工序的浪費和返工，從而真正達到降低成本的目的。例如：有些鑄件在機械加工過程后，工件內(nèi)部上不允許出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，那么在加工結(jié)束后再進行無損檢測，會造成返修，缺陷嚴重的可能還會造成報廢，無疑會增加生產(chǎn)成本，而選擇在機械加工前對重要部分實施無損檢測，發(fā)現(xiàn)缺陷并及時處理，可以降低了廢品率，還節(jié)省了工時。

2 無損檢測技術(shù)

2.1 射線檢測

射線檢測原理：利用射線（x射線、γ射線）穿過被檢工件時，其穿透能力和衰減特性的不同，并通過射線照相的膠片或熒光屏，來檢測出射線強度的差異，進而判斷被透照工件中是否存在缺陷（裂紋、未熔合、未焊透、條形缺陷、圓形缺陷等）。

目前，射線檢測主要應(yīng)用于機械、造船、航空航天、石油化工等領(lǐng)域中的鑄件、焊縫等的檢測，一般不適于鍛件的檢測。

2.2 超聲波檢測

超聲波檢測原理：利用超聲波在聲阻抗不同的兩種介質(zhì)的界面?zhèn)鞑ィl(fā)生反射、折射、透射和波形轉(zhuǎn)換等，并伴隨超聲波的衰減，借助探頭完成聲波的發(fā)射和接收，檢測工件內(nèi)部是否存在缺陷，并對缺陷進行定位、定性與定量。

目前，超聲波檢測主要應(yīng)用于鍋爐、壓力容器、壓力管道等特種設(shè)備的管材、板材、鑄件、鍛件和焊縫的檢測。

2.3 磁粉檢測

磁粉檢測原理：鐵磁性材料被磁化后，如果表面或近表面有不連續(xù)性存在時，磁力線就會發(fā)生局部畸變而形成漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成磁痕顯示，進而顯示不連續(xù)性的位置、形狀、大小和嚴重程度。

目前，磁粉檢測主要應(yīng)用于鐵磁性材質(zhì)工件的表面和近表面缺陷的檢測，可以對管材、棒材、鑄件、鍛件、焊接件等鐵磁性材質(zhì)進行檢測。

2.4 滲透檢測

滲透檢測原理：將溶有有色染料或熒光染料的滲透劑施加到工件表面后，滲透劑利用毛細作用，滲入到表面開口的缺陷中，保持規(guī)定時間后，用清洗劑除去被測工件多余的滲透劑，干燥后再施加顯像劑，顯像劑將吸引缺陷內(nèi)的滲透劑，在工件表面形成缺陷痕跡。在光源照射下（黑光或白光），缺陷處的滲透劑痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮紅色）。

目前，滲透檢測主要應(yīng)用于表面開口缺陷的檢測，可以對鑄件、鍛件、焊接件等金屬材料以及陶瓷、塑料等非金屬材料進行檢測。

2.5 渦流檢測

渦流檢測原理：將產(chǎn)生交變磁場的檢測線圈靠近被檢金屬工件時，利用電磁感應(yīng)作用在金屬工件中感生出的渦流（渦流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場與原磁場方向相反），使得檢測線圈的電阻抗發(fā)生變化。若金屬工件存在缺陷，渦流場的強度及分布將會發(fā)生變化，使檢測線圈的電阻抗發(fā)生變化，從而發(fā)現(xiàn)缺陷存在與否。

目前，渦流檢測主要應(yīng)用于導(dǎo)電管材、棒材、線材的檢測。

3 無損檢測技術(shù)在我國發(fā)展?fàn)顩r

我國的無損檢測技術(shù)早在20世紀30年代就應(yīng)用在機械工業(yè)領(lǐng)域。但由于諸多原因，并沒有得到較好的發(fā)展。直到20世紀50年代初，軍工領(lǐng)域（特別是航空航天，如沈陽飛機制造廠）和科研機構(gòu)逐漸開始重視X射線、超聲波、磁粉、滲透等無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，并從蘇聯(lián)引進設(shè)備，在蘇聯(lián)援華專家指導(dǎo)下進行檢測工作。20世紀70年代和80年代，我國無損檢測技術(shù)的得到飛速發(fā)展，如：我國仿制國外X射線機、自行研究60Co、192Ir等?射線源、自主研制超聲波探傷儀、國產(chǎn)磁粉探傷機的功能完善化、國產(chǎn)熒光磁粉的研制與推廣、開始生產(chǎn)自乳化和后乳化型熒光滲透液等。另外，聲發(fā)射檢測、紅外檢測、泄漏檢測、激光全息檢測等無損檢測新技術(shù)的出現(xiàn)，也對檢測手段提出了更高的要求。20世紀80年代以后，我國經(jīng)濟體制改革不斷深入發(fā)展，特別是加入WTO以后，我國的無損檢測技術(shù)進入了全盛發(fā)展時期。常規(guī)檢測方法的技術(shù)領(lǐng)域也不斷和世界先進國家縮小差距，有些方面業(yè)已達到世界先進水平，可以預(yù)見，無損檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中將發(fā)揮越來越重要的作用。

[1]劉貴民，馬麗麗.無損檢測技術(shù)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2010.

[2]中國就業(yè)培訓(xùn)技術(shù)指導(dǎo)中心.無損檢測員[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2010.