金屬無損檢測的常見方法有哪些

五大核心檢測方法

1. 超聲波檢測（UT, Ultrasonic Testing）

• 原理：利用高頻機(jī)械波（0.5-25MHz）在金屬中傳播時，遇到氣孔、裂紋等缺陷產(chǎn)生的反射、折射或波形轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，通過接收和分析回波信號確定缺陷位置、大小及類型。

• 典型應(yīng)用：

  • 厚壁壓力容器：檢測焊縫內(nèi)部未熔合、夾渣等缺陷（如核電站反應(yīng)堆壓力殼）。

  • 航空航天復(fù)合材料：評估碳纖維層壓板中的分層缺陷。

  
  

• 技術(shù)優(yōu)勢：

  • 高精度：可檢測直徑0.5mm的孔洞，定位誤差≤±1mm。

  • 穿透力強(qiáng)：對100mm厚鋼板檢測效率高于射線檢測。

  
  

• 局限性：

  • 表面盲區(qū)：近表面3mm內(nèi)缺陷易漏檢，需結(jié)合磁粉/滲透檢測。

  • 耦合要求：需水基/油基耦合劑，不適用于高溫或復(fù)雜表面工件。

  
  

2. 射線檢測（RT, Radiographic Testing）

• 原理：利用X射線（能量40-450kV）或γ射線（如Co-60源）穿透金屬時，因密度差異導(dǎo)致衰減程度不同，在膠片或數(shù)字探測器上形成影像對比。

• 典型應(yīng)用：

  • 鑄件質(zhì)量控制：檢測發(fā)動機(jī)缸體、閥門鑄件中的縮孔、疏松。

  • 焊縫驗(yàn)收：管道環(huán)焊縫射線底片作為ASME/EN標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收依據(jù)。

  
  

• 技術(shù)優(yōu)勢：

  • 永久記錄：數(shù)字射線（DR）可生成可追溯的電子影像。

  • 缺陷可視化：對體積型缺陷（如氣孔）檢出率高于超聲波。

  
  

• 局限性：

  • 輻射防護(hù)：需設(shè)置鉛屏蔽室，操作人員年劑量限值≤20mSv。

  • 成本高昂：γ射線源更換成本約5萬元/次，DR設(shè)備單價超百萬元。

  
  

3. 磁粉檢測（MT, Magnetic Particle Testing）

• 原理：對鐵磁性材料施加直流或交流磁場，在缺陷處形成漏磁場，吸附磁粉形成可見痕跡。

• 典型應(yīng)用：

  • 在役設(shè)備檢測：檢測起重機(jī)吊鉤、鐵路輪軸的表面裂紋。

  • 熱處理件驗(yàn)收：驗(yàn)證齒輪滲碳層硬度過渡區(qū)的微裂紋。

  
  

• 技術(shù)優(yōu)勢：

  • 高靈敏度：可檢出長度0.5mm、深度0.02mm的表面裂紋。

  • 操作便捷：便攜式磁軛設(shè)備可現(xiàn)場檢測大型結(jié)構(gòu)件。

  
  

• 局限性：

  • 材料限制：僅適用于鐵素體鋼、鎳基合金等鐵磁性材料。

  • 表面要求：需去除油污、氧化皮，檢測前需打磨至Ra3.2μm。

  
  

4. 滲透檢測（PT, Penetrant Testing）

• 原理：利用毛細(xì)作用使熒光/著色滲透液滲入表面開口缺陷，經(jīng)顯像劑吸附后顯示缺陷痕跡。

• 典型應(yīng)用：

  • 復(fù)雜結(jié)構(gòu)檢測：檢測航空發(fā)動機(jī)葉片榫槽、燃?xì)廨啓C(jī)渦輪盤冷卻孔。

  • 焊縫表面驗(yàn)收：驗(yàn)證壓力容器角焊縫的咬邊、未焊滿缺陷。

  
  

• 技術(shù)優(yōu)勢：

  • 形狀無關(guān)性：可檢測盲孔、螺紋等復(fù)雜幾何表面。

  • 成本效益：單件檢測成本約0.5-2元，適合批量件篩查。

  
  

• 局限性：

  • 僅限表面：無法檢測埋藏缺陷或皮下氣孔。

  • 環(huán)境敏感：滲透液揮發(fā)性強(qiáng)，需在通風(fēng)柜中操作。

  
  

5. 渦流檢測（ET, Eddy Current Testing）

• 原理：基于電磁感應(yīng)定律，當(dāng)交變磁場作用于導(dǎo)電材料時，產(chǎn)生的渦流分布受缺陷影響，通過檢測線圈阻抗變化實(shí)現(xiàn)缺陷識別。

• 典型應(yīng)用：

  • 管材在線檢測：石油管材生產(chǎn)線（外徑6-610mm）的自動化分選。

  • 導(dǎo)電材料分選：區(qū)分銅合金牌號（如H62與H65）。

  
  

• 技術(shù)優(yōu)勢：

  • 高速檢測：檢測速度可達(dá)200m/min，適合連續(xù)生產(chǎn)過程。

  • 多參數(shù)測量：可同步評估電導(dǎo)率、涂層厚度等參數(shù)。

  
  

• 局限性：

  • 趨膚效應(yīng)：有效檢測深度僅數(shù)毫米，深層缺陷需低頻激勵。

  • 邊緣效應(yīng)：工件端部易產(chǎn)生虛假信號，需特殊算法補(bǔ)償。