无损探伤3-磁粉与渗透

磁粉检测与渗透检测在工程机械结构件无损检测中的应用摘要：起重机械臂架、钻进机械钻杆等工程机械的关键结构件在工作中承受着关键载荷，其品质极大地关系到工程进度及人身安全。

工程机械结构件有焊件、铸件、锻件及热处理件等多种形式，结构复杂；对比超声检测、射线检测及涡流检测等其他无损检测方法，磁粉检测及渗透检测方法具有对受检工件结构要求低、检测成本低、操作简单、表面检测灵敏度高且适用于现场检测的优点，在工程机械关键结构件的无损检测中应用广泛，且具有很好的检测效果。

笔者以臂架、钻杆、裙阀等典型工程结构件为对象，介绍了磁粉检测及渗透检测在工程机械制造中的应用。

介绍了磁粉检测及渗透检测在工程机械关键结构件中的应用情况，分析了磁粉检测及渗透检测的原理、工艺及在工程机械结构件无损检测中的实用性。

重点介绍了起重机臂架、旋挖钻机驱动套、混凝土泵车裙阀、钻机钻杆等结构件不同制造工艺下的磁粉检测与渗透检测实例。

关键词：磁粉检测；渗透检测；工程机械结构件无损检测技术是指在不被检测对象影响的情况下，能够保证检测对象的性能和结构完整，利用检测对象在结构上出现的异常情况，来反映该检测对象是否存在质量安全问题。

无损检测也叫作非破坏性检测，就是要让检测对象的组织结构，不会影响其他性能的改变，因此能够最大限度地保护检测对象的基本情况。

无损检测技术，一般采用电子或化学方面的现代化装备仪器，或者使用物理或化学的方法进行无损检测，通过分析其表面和内部的结构，从中寻找异常情况，这是具有一定兼容性的特征。

被检测对象的状态和质量问题进行检测，能够充分反映出该检测对象的质量是否存在问题，可以根据其位置、程度以及类型等内容进行信息反馈。

１表面检测原理及工艺1.1磁粉检测磁粉检测是一种常规的检测方式，也是目前无损检测技术方面最常用的技术之一。

通过对磁粉这种检测介质的作用，能够有效地分析出压力管道存在的质量缺欠，进一步确保检测过程的精准度和观察的有效性，在检测前，也需要对压力管道进行磁化处理，然后再喷洒磁粉，覆盖管道的各个位置，这样才能保证均匀地处理管道的每个位置。

钢轨探伤工复习思考题第一章无损检测基础知识1．无损探伤采用的五种常规方法是什么？其中只适用于检查表面开口缺陷的方法是什么？答：五种常规方法分别是：（1）超声探伤；（2）射线探伤；（3）磁粉探伤；（4）渗透探伤；（5）涡流探伤。

其中渗透探伤只适用于检查表面开口缺陷。

2．什么叫波？波分为哪两类？答：人们把声源振动在介质（如空气等）中的传播过程，称为波动，简称波。

波是物质的一种运动形式，可分为电磁波和机械波两类。

3．什么是超声波？其波长、频率、声速三者的关系式是什么？答：通常把人耳感觉不出来的频率高于20 kHz的机械波称为超声波。

其波长、频率、声速三者的关系式为：λ（波长）=C（声速）／f（频率）4．超声波探伤的主要优点是什么？答：超声波探伤的主要优点如下：（1）指向性好。

超声波波长很短，像光波一样，可以定向发射，因而能方便、准确地对缺陷定位。

（2）穿透能力强。

超声波能量高，且在大多数介质中传播时能量损失小，在一些金属材料中传播时，其穿透能力可达数米，其它无损探伤手段无法比拟。

（3）检测灵敏度高。

若存在于钢中的空气分层厚度为10-6mm，反射率可超过21%，当分层厚度在10-5 mm以上时，反射率可超过94%，其灵敏度居所有无损探伤方法之首。

（4）可检出各种取向的缺陷。

通过应用多种波型以及各种探头作不同方向的探测，能探出工件内部和表面各种取向（与表面平行或倾斜）的缺陷。

（5）检测速度快，费用低（仅耗损少量电能和耦合剂）。

5．什么是超声波的指向性与指向角？答：超声波的指向性为超声波能量集中在一定区域并向一个方向辐射的现象。

指向角反映指向性锐度，又称半扩散角，即波束轴线与边缘之间的夹角。

其公式如下：θ0＝arcsin1.22λ/D≈70λ/D（θ0为半扩散角，λ为波长，D为晶片直径）6．用哪些物理量可描述超声场的特征？答：描述超声场的特征值主要有声压、声强和声阻抗。

7．若C L2＞C L1，那么当第一介质中的纵波入射角处于什么范围时，第二介质中只有折射横波存在？答：当第一介质中的纵波入射角大于第一临界角而小于第二临界角时，第二介质中只有折射横波存在。

无损探伤（NDT）一个有效的质量控制程序的目的之一是要确定给定母材或者焊缝针对其指定用途的适用性。

评价这种适用性的一种方法是对母材或焊缝进行破坏性试验，这种破坏性试验可以提供有关被试验物性能的信息。

顾名思义，破坏性试验的最大缺点是被试验物在试验过程中将被损坏。

因此，人们已经开发出了许多种既能反映被试验物的性能、但又不影响被试验物实际使用的测试方法。

我们把各种各样的这类试验统称为无损探伤（试验），因为他们可以对金属或部件进行非破坏的评估。

而对试验部件的一定比例部分进行的破坏性试验也会成本较高，并且需假定未试验部件与经过试验的具有相同的质量。

无损探伤反映的是一种间接的、但仍然是有效的结果，根据其定义，经无损检测的物体不发生变化，只要检测结果合格即可投入实际应用。

如上所述，有许多种无损探伤方法可以用来对要焊接的母材以及完工的焊缝进行检测和评估。

这里我们将只对一些最常用的方法，包括每种方法的有优缺点及其应用进行讨论。

然而，所有的这些无损探伤方法都有一些共性，并可归纳如下：（1）检测能量源或者介质（2）检测能量受缺陷的影响而发生变化（3）检测这种变化的手段（4）显示这种变化的手段（5）观测和记录显示的方法以便进一步的分析针对某一指定的应用场所，特定无损探伤方法的适用性取决于对上述每一个因素的考虑。

检测源或者是检测介质必须适合于被检对象以及所关心的缺陷。

存在的缺陷必须能以某种方式使检测介质发生改变或变化。

一旦当介质发生变化时，必须能够以某种方式检测到所发生的变化。

由不连续所引起的介质变化形成一种指示或者是被记录下来。

最后这指示要保存下来以便进行进一步的分析和评估。

在讨论每一种无损检测方法的时候，重要的是要理解每种无损探伤方法的所能提供的基本信息。

这种理解将有助于确定选择最合适的探伤方法。

经过多年的努力，人们已经开发出了各种各样的无损探伤方法。

每种探伤方法都有其优点及应用上的限制，从而使其适合或者是不太适用一特定的检测任务。

压力管道的无损检测技术一：二：基本方法：射线、超声、磁粉、渗透教材：P281，P381一：磁粉检测（MT）磁粉探伤原理：铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。

磁粉探伤的适用范围：磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小，间隙极窄（如可以检测出长0.1mm/宽为微米级的裂纹）目视难以看出的不连续性。

磁粉探伤不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不能检测铜、铝、钛等非磁性材料。

马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性，可以进行磁粉探伤。

磁粉探伤可以发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷，但对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件夹角小于20度的分成及折叠难以发现。

磁粉探伤的基本操作步骤：1：预处理；2：磁化被检工件表面；3：施加磁粉和磁悬液；4：在合适的光照下观察和评定磁痕；5：退磁；6：后处理：思考题：1：叙述磁粉探伤的原理和适用范围。

2：写出磁粉探伤的基本操作步骤。

二：渗透探伤(PT)渗透探伤原理：渗透探伤是基于液体的毛细管作用（或毛细管现象）和固体染料在一定条件下的发光现象。

渗透探伤的工作原理是：被检工件在被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，经过一定时间的渗透，渗透液可以渗进表面开口的缺陷中；经过去除被检工件表面多余的渗透液和干燥后，再在被检工件表面施涂吸附介质——显象剂；同样，在毛细管作用下，显象剂将吸附缺陷中的渗透液，使渗透液回渗到显象剂中；在一定光源下（黑光或白光），缺陷处之渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而检测处缺陷的形貌及分布状态。

渗透探伤可以检查金属和非金属材料的表面开口缺陷，例如：裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠和氧化斑疤等。

这些表面开口缺陷，特别是细微的表面开口缺陷，一般情况下，目视检查难以发现。

四种常规无损检测方法的比较无损检测就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。

常用的无损检测方法：超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、液体渗透检测(PT)及X射线检测(RT)。

超声波检测(UT)1、超声波检测的定义：通过超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

2、超声波工作的原理：主要是基于超声波在试件中的传播特性。

声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

3、超声波检测的优点：a.适用于所有金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；b.穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。

如对金属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；c.缺陷定位较准确；d.对面积型缺陷的检出率较高；e.灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；f.检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，使用较方便。

4、超声波检测的局限性a.对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究；b.对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；c.缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响；d.材质、晶粒度等对检测有较大影响；e.以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观，且检测结果无直接见证记录。

5、超声检测的适用范围a.从检测对象的材料来说，可用于金属、非金属和复合材料；b.从检测对象的制造工艺来说，可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等；c.从检测对象的形状来说，可用于板材、棒材、管材等；d.从检测对象的尺寸来说，厚度可小至1mm，也可大至几米；e.从缺陷部位来说，既可以是表面缺陷，也可以是内部缺陷。

石油天然气钢质管道无损检测标准条文解释1 范围本标准规定了射线检测、超声检测、磁粉检测和渗透检测四种无损检测方法及质量分级。

射线（Χ、γ）检测适用于壁厚为2㎜~50㎜低碳钢、低合金钢等金属材料的石油天然气长输、集输及其站场的管道环向对接接头的检测与质量分级。

超声检测适用于壁厚为5㎜～50mm，管径为57㎜～1400mm碳素钢、低合金钢等金属材料的石油天然气长输、集输及其站场的管道环向对接接头的检测与质量分级；不适用于弯头与直管、带颈法兰与直管、回弯头与直管对接接头的检测。

磁粉检测适用于铁磁性材料的石油天然气长输、集输、站场的管道及常压钢制储罐的焊接接头表面、近表面缺欠的检测与验收。

渗透检测适用于碳素钢、低合金钢等金属材料的石油天然气长输、集输、站场的管道及常压钢制储罐的焊接接头表面开口缺欠的检测与验收。

本标准不适用工业和公用管道的无损检测，也不适用油气管道制管焊缝的无损检测。

（1）随着我国经济的快速发展，原标准规定的射线检测环向对接接头的壁厚范围2㎜～30㎜，超声波检测管壁厚度范围5㎜～30㎜、管径范围57㎜～1200mm，已不能满足要求，如举世瞩目的西气东输管道工程有的管壁厚度达到32㎜，管径为1016㎜；为满足目前工程实际需要，同时考虑今后石油天然气管道工程的发展，本标准将射线检测适用的管壁厚度范围修改为2㎜～50㎜，将超声波检测管壁厚度范围修改为5㎜～50㎜、管径范围修改为57㎜～1400mm。

但对于弯头与直管、带颈法兰与直管、回弯头与直管对接接头的检测面狭小、厚度不一，且从单侧检测易漏检，不易采用超声波检测，仍保留原标准的意见。

（2）磁粉检测的适用范围与原标准SY/T0444-98基本相同，只对原标准中管道磁粉检测适用的外径范围为70mm以上这一规定做了放宽，本标准不受此条限制,主要是考虑目前国内外磁轭式磁粉检测设备能满足磁极间距调整范围和保证磁极与工件良好接触。

（3）渗透检测的适用范围与原标准相同。

常用无损检测方法的原理、特点答：压力容器常用无损检测(又称为无损探伤)有：目视检测（VT）射线检测(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测（PT）、涡流检测（ET）、声发射检测（AE）泄漏检测（LT）1)目视检测（VT）目视检测是以目视观察和测量识别来确定材料或工件的表面状态或清洁程度、形状或装配关系，观察压力容器和部件的泄露迹象等。

目视检测可分为直接目视检测、间接目视检测和透光目视检测。

2)射线检测(RT)利用强度均匀的射线（都是波长很短的电磁波）照射工件，使照相胶片感光。

由于工件内部缺陷与无缺陷部位的密度和厚度差异，射线在这些部位的衰减程度也不同，就可得到和工件内部无缺陷相对应的不同黑度的图像（射线底片）。

从而检查出缺陷的种类、大小和分布状况等，并确定工件的质量等级[9]。

射线检测的原理和医学上做的X射线原理是是相同的，一般不会对人体造成伤害。

友情提示一下：打算造人的朋友，体检的时候不要做这个项目。

祝君好孕。

O(∩_∩)O射线检测对于体积缺陷（体积状未焊透、气孔、夹渣、疏松、缩孔）检测灵敏度高。

对于面状缺陷（如微细的裂纹、未熔合和面状未焊透）检测灵敏度低。

射线技术分为三级：A级-低灵敏度技术；AB级-中灵敏度技术；B级-高灵敏度技术。

一般情况下，锅炉、压力容器及压力管道对接接头采用AB级进行检测，其支承件和结构件的检测可采用A级。

对关键设备，如材料对裂纹（冷、热、再热、疲劳、应力腐蚀裂纹等）敏感，此时应采用B级检测技术。

射线透照方式分为五种：纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁双影法和双壁单影法。

根据缺陷的性质和数量，将焊缝分为四个等级[9]：Ⅰ级焊缝内不允许存在裂纹、未熔合、未焊透和条状缺陷；Ⅱ级焊缝内不允许有裂纹、未熔合和未焊透存在；Ⅲ级别焊缝内不允许有裂纹、未熔合以及双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊缝和加垫板单面焊中的未焊透存在；焊缝缺陷超过Ⅲ级者为Ⅳ级。

钢焊缝射线检测质量级别主要是根据由缺陷引起的疲劳强度降低程度来确定。

工业无损探伤的方法很多,目前国内外最常用的探伤方法有五种,即人们常称的五大常规探伤方法.本文将首先介绍五大常规探伤方法及其特点,并结合电厂管道焊接的特定条件和需求,选出适合探伤方法。

除以上五大常规方法外,近年来又有了红外,声发射等一些新的探伤方法.五大常规方法是指：1、射线探伤法 RT：检测内部有气孔,夹渣、未焊透等体积型缺陷，不易发现裂纹等面积型缺陷。

2、超声波探伤法 UT：纵波,横波适用于探测内部缺陷, 表面波适宜于探测表面缺陷,但对表面的条件要求高.3、磁粉探伤法 MT：能探查气孔, 夹杂,未焊透等体积型缺陷, 但更适于检查因淬火, 轧制, 锻造,铸造,焊接,电镀,磨削,疲劳等引起的裂纹。

4、涡流探伤法 ET：能确定表面及近表面缺陷的位置和相对尺寸5、渗透探伤法 PT。

能确定表面开口缺陷的位置、尺寸和形状。

一、射线探伤方法：射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法. 这些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知,但它可使照相底片感光,也可用特殊的接收器来接收.常用于探伤的射线有 x 光和同位素发出的γ射线,分别称为x光探伤和γ射线探伤.当这些射线穿过(照射)物质时,该物质的密度越大,射线强度减弱得越多,即射线能穿透过该物质的强度就越小.此时,若用照相底片接收,则底片的感光量就小;若用仪器来接收,获得的信号就弱。

因此,用射线来照射待探伤的零部件时,若其内部有气孔,夹渣等缺陷,射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多,其强度就减弱得少些,即透过的强度就大些,若用底片接收,则感光量就大些,就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影; 若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。

由此可见,一般情况下,射线探伤是不易发现裂纹的,或者说,射线探伤对裂纹是不敏感的.因此,射线探伤对气孔,夹渣,未焊透等体积型缺陷最敏感.即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤,而不适宜面积型缺陷探伤。

渗透探伤§1 无损检测无损检测是指不管材料、机器、结构件的特点如何，为了能在不损伤、分离或破坏试验对象的前提下能够知道有无缺陷和其状态或者是对象物的性质、状态、内部构造而进行的全部试验，是一种非破坏性试验。

无损检测方法主要有射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、应变测定等方法。

用哪一种方法，如何运用来进行非破坏性试验，根据非破坏试验的目的而不同，因此必须根据不同的目的，选择最合适的无损检测方法去实施试验。

§2 渗透探伤的目的及特点渗透探伤试验的目的是将试验体的表面开了口的细微的缺陷扩大之后将其找出来,其特点：1．可以检查金属和非金属零件或材料的表面开口缺陷。

2．渗透探伤不受受检零件化学成分、结构、形状及大小的限制。

3．不适用于：a.检查表面是吸收性的零件或材料，例如粉末冶金零件；b.检查因外来因素造成开口被堵塞的缺陷，例如零件经喷丸或喷砂，则可能堵塞表面缺陷的“开口”。

c.对于会因为试验使用的各种探伤材料而受腐蚀或有其它影响的材料也不能适用。

非破坏检查使用的试验方法有许多种，渗透探伤作为测试出表面有开口缺陷的试验方法来说是最好的。

但是，另一方面，由于手工操作较多，试验结果的可信赖性很大程度上依赖于专门实施试验的个人的技术实力，所以这也是对技术熟练程度与经验要求较多的试验方法。

§3 渗透探伤的工作原理渗透探伤的工作原理：零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，经过一定时间的渗透，渗透液可以渗进表面开口缺陷中；经去除零件表面多余的渗透液和干燥后；再在零件表面施涂吸附介质——显象剂；同样，在毛细管作用下，显象剂将吸附缺陷中的渗透液，使渗透液回渗到显象剂中，并且在覆盖膜中扩大；在一定的光源下（黑光和白光），缺陷处之渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而探测出缺陷的形貌及分布状态。

1）毛细管现象所谓毛细管现象就是在水等液体中插入细玻璃管的话，就会出现液体在玻璃管中上升，管内液面与原液面之间会形成高度差的现象，这也是我们日常生活中随处可见的现象。

射线探伤操作规程1目的该项操作规程，对压力容器产品的射线探伤实施有效控制。

2适用范围本规程适用于对压力容器进行无损检测射线探伤前应做的准备工作和射线探伤中全过程的管理。

3选择的前提对给定工件进行射线探伤时，应根据有关规程和标准要求选择适当的探伤条件。

应以国标GB3323-87为选择条件的依据，焊缝透照按底片影像质量由低而高的要求分A级、AB级和B级三种检验等级。

压力容器焊缝的射线探伤，至少应满足AB级的要求。

不同的象质等级对底片的黑度、灵敏度与不清晰度有不同的规定。

要满足规定等级的象质要求，从探伤器材、方法、条件及程度等各个方面都要预先进行全面地部署。

4照相规范的确定在照相过程中，除了合理地选择透照方法外，还必须选择好透照规范，使小缺陷能够在底片上明显地辨别出来，从而达到高灵敏度。

有关规范的选择：1)射线源的选择，应选择小尺寸的射线源；2)透照距离的选择。

在透照中，焦距选择大多在600~700mm间；3)胶片与增感屏的选择。

通常照相时将原度为0.01~0.13mm的铅箔增感屏与非增感形胶片一起使用。

5几何参数的选择几何参数是影响射线照相灵敏度的重要因素，因此必须综合考虑与合理选择。

1)焦点或射线源尺寸：焦点大小对缺陷影响在射线底片上的显示对比度和清晰度都有很大影响；2)焦点尺寸和几何布置会引起的影像模糊及放大；3)焦点尺寸与射线底片对比度；4)照射场内的X射线强度分布；5)透照距离L1的选择——对Uy值和满足K值的有效长度要综合考虑。

6曝光条件的选择及修正为得到满足射线透照应该具备的条件与象质良好的底片，通常要选择能够得到适当黑度和灵敏度的曝光条件进行透照。

主要有以下几个因素：1)曝光因子；2)曝光条件的选择；3)曝光条件的修正；4)底片黑度达到确定的范围。

6透度计为了评定底片的灵敏度，需要采用透度计，透度计是用来检查透照技术和胶片处理质量的。

我国GB3323-87《钢熔化焊时对接头射线照相和质量分级》标准规定使用粗细不同的几根金属丝等距离排列做成的线型象质计，用底片上必须显示的最小钢丝直径与相应的象质指数来表示照相的灵敏度。

超声探伤技术3.1无损探伤3.1.1无损探伤种类及特点无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查一种测试手段。

常用的无损探伤方法有射线探伤、超声探伤、磁粉探伤、渗透探伤和涡流探伤。

下面分别介绍。

(1) 射线探伤射线探伤（RT）是利用电磁波穿透工件，完好部位与缺陷部位透过剂量有差异，其程度与这两部分的材质、射线强度和透过方向与缺陷尺寸有关，从而形成缺陷影像。

射线探伤的主要特点如下：1）图片上有完好部位与缺陷部位的黑度差形成的缺陷平面投影影象，一般无法测量缺陷的深度；2)基本不受焊缝厚度限制；3)要求焊缝双面靠近，检验成本高，时间长；4)对操作人员有射线损伤射线探伤有利于检验出夹渣、气孔等体积形缺陷。

对平行于射线方向的开口性缺陷有检出能力(2) 超声探伤超声探伤是利用弹性波在缺陷部位形成反射或衍射的方法提取缺陷信号，其信号强度与波的类型、探伤频率，缺陷的尺寸、取向及其表面状态以及完好部位和缺陷部位的材质有关。

超声探伤的主要特点如下：1)显示器屏幕上缺陷波的幅度与位置代表缺陷的尺寸与深度，一般较难测量缺陷真实尺寸，只有采用衍射波法可测缺陷高度；2)厚度小于8mm时，要求特殊检验方法；3)焊缝只须单面靠近，检验时间短，成本低；4)对操作人员无损害。

超声探伤有利于检出裂纹类面积形缺陷。

（3）磁粉探伤磁粉探伤是将焊缝磁化利用缺陷部位的漏磁通可吸附磁粉的现象得以形成缺陷痕迹以达到探伤效果的检测手段。

磁粉探伤限于检验铁磁材料，要完全接近与工件表面，缺陷性质容易辨认，油漆与电镀面基本不影响检验灵敏度，但应做层膜厚度对灵敏度影响的试验。

磁粉检测可以用来检表面与近表面缺陷。

（4）渗透探伤渗透探伤的原理是利用毛细作用将带有颜色的渗透液喷涂在焊缝表面上，使其渗入缺陷内，清洗后施加显象剂显示缺陷彩色痕迹。

渗透检测适用于各种金属工件，不要电源，缺陷性质容易辨认，渗透操作到显示缺陷约半小时。

在探测物件时，探测结果很重要，这样才知道物件有没有损坏，以及损坏的具体部位是哪。

除此之外，无损也很重要，如果检测的过程中，使物件受到了二次损伤，那就得不偿失了。

因此，无损探伤引发关注，无损探伤种类包括哪些呢？常用的无损测试技术有：1、射线探伤利用X射线或γ射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，检测被检物的缺陷。

若将受到不同程度吸收的射线投射到X射线胶片上，经显影后可获得显示物体厚度变化和内部缺陷情况的照片。

如用荧光屏代替胶片，可直接观察被检物体的内部情况。

2、超声检测利用物体自身或缺陷的声学特性对超声波传播的影响，来检测物体的缺陷或某些物理特性。

在超声检测中常用的超声频率为0.5～5兆赫（MHz）。

常用的超声检测是脉冲探伤。

3、声发射检测通过接收和分析材料的声发射信号来评定材料的性能或结构完整性。

材料中因裂缝扩展、塑性变形或相变等引起应变能快速释放而产生应力波的现象称为声发射。

材料在外部因素作用下产生的声发射，被声传感器接收转换成电信号，经放大后送至信号处理器，从而测量出声发射信号的各种特征参数。

4、渗透探伤利用某些液体对狭窄缝隙的渗透性来探测表面缺陷。

常用的渗透液为含有有色染料或荧光的液体。

5、磁粉探伤通过磁粉在物体缺陷附近漏磁场中的堆积来检测物体表面或近表面处的缺陷，被检测物体需具有铁磁性。

此外，中子射线照相法、激光全息照相法、超声全息照相法、红外检测、微波检测等无损测试新技术也获得了发展和应用。

6、涡流探伤涡流探伤是由交流电流产生的交变磁场作用于待探伤的导电材料，感应出电涡流。

如果材料中有缺陷，它将干扰所产生的电涡流，即形成干扰信号。

用涡流探伤仪检测出其干扰信号，就可知道缺陷的状况。

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磁粉与渗透区别 The manuscript was revised on the evening of 2021磁粉探伤与渗透探伤区别磁粉探伤与渗透探伤都是无损探伤材料表面的。

磁粉检测适用范围:1）适用于检测铁表面和近表面尺寸很小、间隙极窄（如长、宽为微米级的裂纹）、目视难以看出的缺陷。

2）适用于检测工件表面和近表面的裂纹、白点、发纹、折叠、疏松、冷隔气孔和夹杂等缺陷，但不适用于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与方向夹角小于20°的缺陷。

3）适用于检测未加工的原材料和加工的半成品、成品件和使用过的工件及。

4）适用于检测板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件。

渗透探伤的优点:1、操作简单,不需要复杂设备,费用低廉，缺陷显示直观，2、具有相当高的灵敏度,能发现宽度1微米以下的缺陷。

这种方法由于检验对象不受材料组织结构和化学成分的限制，3、渗透探伤广泛应用于黑色和有色金属锻件、铸件、焊接件、机加工件以及陶瓷、玻璃、塑料等表面缺陷的检查。

4、它能检查出裂纹、冷隔、夹杂、疏松、折叠、气孔等缺陷；磁粉检测的局限性：1）只能适用于检测铁磁性金属材料，不适用于检测及其他非铁磁性材料2）只适合检测工件的表面和近表面缺陷3）检测时的灵敏度与磁化方向有很大关系，若缺陷方向与磁化方向近似平行或缺陷与工件表面夹角小于20°，缺陷就难以发现。

4）受几何形状影响，易产生相关显示5）若工件表面有覆盖层，将对磁粉检测有不良影响，在通电法和触头发磁化时，易产生打火烧伤6）部分磁化后具有较大剩磁的工件需进行退磁处理的局限性:1.它只能检出零件表面开口的缺陷，对被污染物堵塞或经机械处理(如喷丸抛光和研磨等)后开口被封闭的缺陷不能有效地检出。

2.它也不适于检查多孔性或疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件如类工件，因为检验多孔性材料时，会使整个表面呈现强的荧光背景，以致掩盖缺陷显示;而工件表面太粗时,易造成假象降低检测效果。

钢结构无损检测方案（渗透、磁粉、超声、射线）一、渗透检测1.1 目的本方案主要是为了检出检测非铁磁性材料及其焊缝表面的开口缺陷，以及对缺陷的大小、性质进行等级评定而编制。

为了规范渗透检测工作，保证渗透检测的工作质量，特制定本方案。

1.2 适用范围2.1本方案包括开口性缺陷的检测及渗透探伤中着色剂的去除方法及缺陷指示的分级。

2.2 本方案包含材料表面开口性缺陷的液体渗透检测。

（铁磁性和非铁磁性材料）2.3 本方案与有关标准、规范、施工技术文件有抵触时，应以有关标准、规范、施工技术文件为准。

1.3 检测依据JB/T 6062《无损检测焊缝渗透检测》GB/T 26853《焊缝无损检测焊缝渗透检测验收等级》1.4 检测试剂（HD）系列1.5 试验环境10℃~50℃1.6 检测步骤1.6.1渗透检测应按照预处理、施加渗透剂、去除多余渗透剂、干燥、施加显像剂、观察与记录、后处理等步骤进行。

1.6.2预处理应符合下列规定：1、对检测面上的铁锈、氧化皮、焊接飞溅物、油污以及涂料应进行清理。

应清理从检测部位边缘向外扩展30mm的范围；机加工检测面的表面粗糙度（Ra）不宜大于12.5μm，非机械加工面的粗糙度不得影响检测结果；2、对清理完毕的检测面应进行清洗；检测面应充分干燥后，方可施加渗透剂。

1.6.3施加渗透剂时，可采用喷涂、刷涂、喷涂等方法，使被检测部位完全被渗透剂所覆盖。

在环境及工件温度为10℃～50℃的条件下，保持湿润状态不应少于10min。

1.6.4去除多余渗透剂时，可先用无绒洁净布进行擦拭。

在擦除检测面上大部分多余的渗透剂后，再用蘸有清洗剂的纸巾或布在检测面上朝一个方向擦洗，直至将检测面上残留渗透剂全部擦净。

1.6.5清洗处理后的检测面，经自然干燥或用布、纸擦干或用压缩空气吹干。

干燥时间宜控制在5min～10min之间。

1.6.6宜使用喷灌型的快干湿式显像剂进行显像。

使用前应充分摇动，喷嘴宜控制在据检测面300mm～400mm处进行喷涂，喷涂方向宜与被检测面成30°～40°的夹角，喷涂应薄而均匀，不应在同一处多次喷涂，不得将湿式显像剂倾倒至被检面上。

无损探伤常用的方法五大常规方法是指射线探伤法、超声波探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法和渗透探伤法。

1、射线探伤方法射线探伤是利用射线的穿透性和直线超声波探伤仪性来探伤的方法。

这些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知，但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器来接收。

常用于探伤的射线有x光和同位素发出的γ射线，分别称为x光探伤和γ射线探伤。

当这些射线穿过（照射）物质时，该物质的密度越大，射线强度减弱得越多，即射线能穿透过该物质的强度就越小。

此时，若用照相底片接收，则底片的感光量就小；若用仪器来接收，获得的信号就弱。

因此，用射线来照射待探超声波探伤仪伤的零部件时，若其内部有气孔、夹渣等缺陷，射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多，其强度就减弱得少些，即透过的强度就大些，若用底片接收，则感光量就大些，就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影；若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。

由此可见，一般情况下，射线探伤是不易发现裂纹的，或者说，射线探伤对裂纹是不敏感的。

因此，射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。

即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤，而不适宜面积型缺陷探伤。

2、超声波探伤方法人们的耳朵能直接接收到的声波的频率范围通常是20Hz到20kHz，即音（声）频。

频率低于20 Hz 的称为次声波，高于20kHz的称为超声波。

工业上常用数兆赫兹超声波来探伤。

超声波频率高，则传播的直线性强，又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射，这样就可以用它来探伤。

通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触，探头则可有效地向工件发射超声波，并能接收（缺陷）界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理超声波探伤仪。

根据超声波在介质中传播的速度（常称声速）和传播的时间，就可知道缺陷的位置。

当缺陷越大，反射面则越大，其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来查知各缺陷（当量）的大小。

无损探伤【1】X射线探伤：利用X射线或γ射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，检测被检物的缺陷。

若将受到不同程度吸收的射线投射到X射线胶片上，经显影后可得到显示物体厚度变化和内部缺陷情况的照片。

如用荧光屏代替胶片，可直接观察被检物体的内部情况。

基本原理：当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同，这样，采用一定的检测器（例如，射线照相中采用胶片）检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等【2】超声波探伤：超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小基本原理:超声波在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、横波、表面波和板波。

用纵波可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较简单的制件中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；用横波可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；用表面波可探测形状简单的铸件上的表面缺陷；用板波可探测薄板中的缺陷,最常用的超声检测是脉冲探伤。

【3】磁粉探伤：磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用，它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷（如裂纹，夹渣，发纹等）磁导率和钢铁磁导率的差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生崎变，形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕，在适当的光照条件下，显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉的堆积加以观察和解释，就实现了磁粉探伤。

基本原理:是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。

将钢铁等磁性材料制作的工件予以磁化，利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁粉的特征，依磁粉分布显示被探测物件表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法，被检测物体必须具有铁磁性。

管道表面无损检测（磁粉检测、渗透检测）表面无损检测：•宏观检查中发现裂纹或可疑情况的管道，应在相应部位进行表面无损检测；•绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道，应在相应部位进行外表面渗透检测；•处于应力腐蚀环境中的管道，应进行表面无损检测抽查；•长期承受明显交变载荷的管道，应在焊接接头和容易造成应力集中的部位进行表面无损检测；磁粉检测原理：铁磁性材料制造的管道部件被磁化后，由于不连续性的存在，使管道被检测部位的表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。

（1）能直观的显示出缺陷的位置、大小、形状和严重程度，并可大致确定缺陷的性质。

（2）具有很高的检测灵敏度，能检测出微米级宽度的缺陷。

（3）能检测出铁磁性材料工件表面和近表面的开口与不开口的缺陷。

（4）几乎不受工件大小和几何形状的影响，能检测出工件各个方向的缺陷。

（5）检查缺陷的重复性好。

（6）单个工件检测速度快，工艺简单，成本低，污染轻（1）只能检测铁磁性材料。

（2）只能检测工件表面和近表面缺陷。

（3）受工件几何形状影响会产生非相关显示。

渗透检测原理：与检测对象的材质无关，能够对几乎任何产品及材料进行表面检查。

利用毛细现象将液体渗入狭窄的缺陷部分，再将渗入的液体吸回表面，采用简单的原理进行探伤。

渗透探伤剂使用渗透剂、显像剂、清洗剂3种药剂组合使用。

检测程序：通常按照（1）前期处理、预清洗——（2）施加渗透剂——（3）去除多余的渗透剂——（4）干燥——（5）施加显像剂——（6）观察及评定等后期处理。

渗透检测可广泛应用于检测大部分的非吸收性物料的表面开口缺陷，对于形状复杂的缺陷也可一次性全面检测。

无需额外设备，便于现场使用。

其局限性在于：检测程序繁琐，速度慢，试剂成本较高，灵敏度低于磁粉检测，对于埋藏缺陷或闭合性表面缺陷无法测出。