无损检测(NDT)是在不损伤被检测对象使用性能的条件下,利用材料内部由于结构异常或缺陷存在所引起的对声、光、电、磁、热等反应的变化,探测各种工程材料、零部件、结构件及完整产品等内部和表面缺陷,并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化作出判断和评价。无损检测通常的目的在于生产加工质量控制、设备在役检测、质量及状态评价等。常见的无损探伤检测方法有以下五种。
1. 超声波检测(Ultrasonic Testing, UT)
原理:利用高频声波(通常1-10 MHz)在材料中传播,通过反射或透射信号检测内部缺陷(如裂纹、气孔等)。
应用:金属、复合材料、焊缝、铸件等。
优点:可检测内部缺陷,精度高,能定量分析缺陷大小和位置。
局限:需耦合剂,表面粗糙度影响结果,对操作人员技术要求高。
2. 射线检测(Radiographic Testing, RT)
原理:使用X射线或γ射线穿透材料,通过胶片或数字探测器成像,显示内部结构缺陷。
应用:焊接接头、铸件、航空航天部件。
优点:直观显示缺陷形状和位置,结果可永久保存。
局限:辐射危害,设备成本高,厚材料检测受限。
3. 磁粉检测(Magnetic Particle Testing, MT)
原理:对铁磁性材料施加磁场,表面或近表面缺陷会漏磁,吸附磁粉形成可见指示。
应用:铁轨、管道、轴类等铁磁性材料的表面裂纹检测。
优点:快速、直观,灵敏度高。
局限:仅适用于铁磁性材料,需表面清洁。
4. 渗透检测(Penetrant Testing, PT)
原理:将有色或荧光渗透液涂于材料表面,渗入开口缺陷后显像显示缺陷。
应用:非多孔性材料(金属、陶瓷)的表面裂纹、孔隙。
优点:设备简单,适用于复杂形状。
局限:仅检测表面开口缺陷,清洁要求高。
5. 涡流检测(Eddy Current Testing, ET)
原理:利用交变磁场在导电材料中感应涡流,通过涡流变化检测缺陷或材料性能。
应用:导电材料的表面/近表面缺陷(如飞机蒙皮、热交换器管材)。
优点:无需耦合剂,可自动化检测。
局限:仅适用于导电材料,深度有限。
其他常见方法(补充):
目视检测(VT):最基础的无损检测,借助工具(内窥镜、放大镜)直接观察。
声发射检测(AE):通过材料受力时释放的应力波定位动态缺陷。
不同方法各有侧重,实际应用中常结合多种技术以提高检测可靠性。选择时需考虑材料类型、缺陷特征及成本等因素。