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

無(wú)損檢測(cè)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(duì)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(cè)試的方法。為幫助大家深入了解，以下內(nèi)容由創(chuàng)芯檢測(cè)網(wǎng)整理，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方法匯總?cè)缦?

（1）目視檢測(cè) Visual Testing （縮寫 VT）；

（2）遠(yuǎn)程超聲波檢測(cè)（LRUT）；

（3）射線檢測(cè)Radiographic Testing（縮寫 RT）；

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

（5）滲透檢測(cè) Penetrant Testing （縮寫 PT）；

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

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

（8）漏磁檢測(cè)（MFL）

（9）激光檢測(cè)（LM）

（10）熱/紅外熱成像檢測(cè)（IRT）

（11）振動(dòng)分析（VA）

（12）超聲波檢測(cè)（UT）

（13）泄漏檢測(cè)（LT）

一、目視檢測(cè)（VT）

最早的無(wú)損檢測(cè)類型是視覺檢測(cè)。它使用低功率設(shè)備（包括管道鏡和纖維鏡）來(lái)監(jiān)視缺陷?？焖?，廉價(jià)，直接的視覺測(cè)試可以作為識(shí)別資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題（從裂縫到腐蝕）的初始工具。但是，當(dāng)試圖盡早識(shí)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(cè)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(wú)損檢測(cè)的必要性。

目視檢測(cè)，是國(guó)內(nèi)實(shí)施的比較少，但在國(guó)際上非常重視的無(wú)損檢測(cè)第一階段首要方法。按照國(guó)際慣例，目視檢測(cè)要先做，以確認(rèn)不會(huì)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(jí)考核，更有專門的持證要求。經(jīng)過(guò)國(guó)際級(jí)的培訓(xùn)，其VT檢測(cè)技術(shù)會(huì)比較專業(yè)，而且很受國(guó)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(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，都是可以通過(guò)目測(cè)和直接測(cè)量尺寸來(lái)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(cè)。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(cè)（LRUT）

遠(yuǎn)程UT是專門用于管道的超聲測(cè)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(huì)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(cè)（RT）

射線照相測(cè)試已經(jīng)通過(guò)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(guò)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(cè)試需要大量的設(shè)備和專業(yè)知識(shí)，以及用于防止過(guò)度暴露于輻射的安全預(yù)防措施。

中子射線照相測(cè)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(lái)生成這些中子束。中子穿過(guò)金屬，但不穿過(guò)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(cè)（MT）

磁性粒子測(cè)試使用指示劑粒子的運(yùn)動(dòng)來(lái)證明鐵磁材料內(nèi)部的不連續(xù)性。被測(cè)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(chǎng)感應(yīng)到要測(cè)試的材料中。磁場(chǎng)使磁性粒子向橫向于磁場(chǎng)方向的任何不連續(xù)點(diǎn)移動(dòng)，從而直觀地顯示出缺陷。

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

1. 磁粉檢測(cè)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(chǎng)，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(cè)的適用性和局限性：

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

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

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(cè)不能檢測(cè)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(cè)銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對(duì)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(cè)（PT）

液體滲透劑測(cè)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(wú)孔材料，因?yàn)槎嗫撞牧蠒?huì)掩蓋缺陷的跡象。此測(cè)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(méi)有將瑕疵連接到表面的通道，液體將無(wú)法進(jìn)入。因此，必須使用其他方法來(lái)檢測(cè)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?huì)干擾液體進(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(lái)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(cè)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(guò)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(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。

2.滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：

a.可檢測(cè)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(cè)費(fèi)用低。

3.滲透檢測(cè)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(cè)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(duì)缺陷做出定量評(píng)價(jià)。檢出結(jié)果受操作者的影響也較大。

六、渦流檢測(cè)（ECT）

渦流測(cè)試使用磁場(chǎng)形成導(dǎo)電材料的圖像。材料屬性的變化會(huì)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(huì)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(cè)的基本原理：將通有交流電的線圈置于待測(cè)的金屬板上或套在待測(cè)的金屬管外。這時(shí)線圈內(nèi)及其附近將產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，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(wú)裂紋缺陷等。因而，在保持其他因素相對(duì)不變的條件下，用一探測(cè)線圈測(cè)量渦流所引起的磁場(chǎng)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(cè)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(cè)目的的不同，可采用不同形式的線圈,通常有穿過(guò)式、探頭式和插入式線圈3種。穿過(guò)式線圈用來(lái)檢測(cè)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(guò)，可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、凹坑等缺陷。探頭式線圈適用于對(duì)試件進(jìn)行局部探測(cè)。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(dòng)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(lái)作內(nèi)壁檢測(cè)，可用于檢查各種管道內(nèi)壁的腐蝕程度等。為了提高檢測(cè)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(cè)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(dòng)裝卸和傳送的機(jī)械裝置）、材質(zhì)分選和硬度測(cè)量，也可用來(lái)測(cè)量鍍層和涂膜的厚度。

3.優(yōu)缺點(diǎn)：渦流檢測(cè)時(shí)線圈不需與被測(cè)物直接接觸，可進(jìn)行高速檢測(cè),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,但不適用于形狀復(fù)雜的零件,而且只能檢測(cè)導(dǎo)電材料的表面和近表面缺陷,檢測(cè)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(cè)試依賴于超聲測(cè)試的類似原理，即聲波通過(guò)固體物體的傳輸。然而，波的傳播和測(cè)量是通過(guò)不同的方式完成的。通過(guò)對(duì)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(lái)感應(yīng)波。溫度和壓力的變化也會(huì)引起適當(dāng)?shù)牟▌?dòng)。

聲發(fā)射測(cè)試不是偵聽波特性的變化和這些特性的映射，而是檢測(cè)介質(zhì)本身的物理運(yùn)動(dòng)。物體材料的變化或不一致性（例如空隙）可以通過(guò)單獨(dú)的傳感器檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)差異來(lái)檢測(cè)。聲發(fā)射測(cè)試雖然對(duì)塑料和其他材料有效，但與其他無(wú)損檢測(cè)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(wú)損檢測(cè)方法，通過(guò)材料內(nèi)部的裂紋擴(kuò)張等發(fā)出的聲音進(jìn)行檢測(cè)。主要用于檢測(cè)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(cè)（MFL）

磁通泄漏是一種有效的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(chǎng)。傳感器檢測(cè)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(chǎng)波動(dòng)。使用磁鐵和沿著圓柱體長(zhǎng)度方向移動(dòng)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(chǎng)發(fā)生器對(duì)儲(chǔ)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(cè)大型基礎(chǔ)設(shè)施中缺陷的有效方法。

九、激光檢測(cè)（LM）

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

剪切成像是一種檢測(cè)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(cè)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(lái)推斷微米級(jí)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(duì)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(cè)（IRT）

熱測(cè)試使用從物體發(fā)出的捕獲的紅外輻射來(lái)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(cè)試可以有效，但它檢測(cè)到的缺陷也可以通過(guò)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(dòng)分析（VA）

振動(dòng)分析擅長(zhǎng)測(cè)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(dòng)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(duì)高速敏感，因此對(duì)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(chǎng)，從而可以有效地測(cè)量以慢速或中等速度運(yùn)動(dòng)的零件。

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

十二、超聲波檢測(cè)（UT）

超聲波測(cè)試已被證明是現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)中最有效的方法之一。該方法通過(guò)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(guò)收集和解釋返回的聲波，超聲波測(cè)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(guò)被掃描材料的波。

超聲波測(cè)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(gè)換能器，而現(xiàn)代相控陣超聲測(cè)試（PAUT）設(shè)備則使用多個(gè)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(shì)，因此在整個(gè)行業(yè)的體積測(cè)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(chǎng)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(cè)試應(yīng)用范圍使該技術(shù)對(duì)大型組織具有吸引力，因?yàn)樗?jiǎn)化了公司設(shè)備的采購(gòu)和培訓(xùn)方案。

像所有NDT方法一樣，超聲波測(cè)試并非對(duì)每種應(yīng)用都完美。鐵等晶粒較粗的材料會(huì)干擾波的傳播。如果沒(méi)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(huì)造成覆蓋困難。此外，探頭質(zhì)量會(huì)顯著影響穿透深度和圖像質(zhì)量。

十三、泄漏檢測(cè)（LT）

泄漏測(cè)試是一種非破壞性測(cè)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(cè)氣體泄漏的常用方法，盡管有些相似。壓力變化測(cè)試會(huì)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(cè)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(cè)試相似，均使用識(shí)別氣體檢測(cè)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(cè)器或質(zhì)譜儀會(huì)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(chǎng)執(zhí)行一些氣泡測(cè)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(cè)試和其他泄漏測(cè)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。