无损检测实验报告
一、实验目的
1.通过实验了解六种无损检测（超声检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、
渗透检测、声发射检测）的基本原理。
2.掌握六种无损检测的方法，仪器及其功能和使用方法。
3.了解六种无损检测的使用范围，使用规范和注意事项。
二、实验原理
（一）超声检测（UT）
1. 基本原理
超声波与被检工件相互作用，根据超声波的反射、透射和散射的行为，对被检工件经行缺陷测量和力学性能变化进行检测和表征，进而进行安全评价的一种无损检测技术。
金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷（缺陷中有气体）或夹杂，超声波传播到金属与缺陷的界面处时，就会全部或部分反射。超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A 扫描方式的，所谓A 扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离，纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如，在一个钢工件中存在一个缺陷，由于这个缺陷的存在，造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射，反射回来的能量又被探头接受到，在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。
2. 仪器结构
a）仪器主要组成
探头、压电片和耦合剂。
其中，探头分为直探头、斜探头。压电片受到电信号激励便可产生振动发射超声波，当超声波作用在压电片上时，晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号，从而接受超声波。耦合剂是为了使超声波更有效的传入工件，在探头与工件表面之间施加的一层透生介质为耦合剂，作用在于排除探头与工件之间的空气。
b）主要旋钮
F1-F6 菜单键，不同状态下有不同功能。
0ABC\4MNO 调节键，调节参数值的大小。
设置及检测键。
快捷键。dB 增益，2GHI 闸门，范围，移位。
电源键。
射线的种类很多，其中易于穿透物质的有X射线、丫射线、中子射线三种。这三
种射线都被用于无损检测，其中X射线和丫射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业
产品、结构材料的缺陷检测，而中子射线仅用于一些特殊场合。射线检测最主要的应用是探侧试件内部的宏观几何缺陷（探伤）。按照不同特征（例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等）可将射线检测分为许多种不同的方法。射线照相法是指用X射线或丫射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。该方法是最基本的，应用最广泛的一种射线检测方法。
射线照相法原理
X 射线是从X 射线管中产生的，X 射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电使之白炽电子就在真空中放出，如果两极之间加几十千伏以至儿百千伏的电压（叫做管电压）时，电子就从阴极向阳极方向加速飞行、获得很大的动能，当这些高速电子撞击阳极时。与阳极金属原子的核外库仑场作用，放出X 射线。电
子的动能部分转变为X 射线能，其中大部分都转变为热能。电子是从阴极移向阳极的，而电流则相反，是从阳极向阴极流动的，这个电流叫做管电流，要调节管电流，只要调节灯丝加热电流即可，管电压的调节是靠调整X 射线装置主变压器的初级电压来实现的。
利用射线透过物体时，会发生吸收和散射这一特性，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X射线和丫射线通过物质时，其强度逐渐减弱。射线还有个重要性质，就是能使胶片感光，当X射线或丫射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心，经过显影和定影后就黑化，接收射线越多的部位黑化程度越高，这个作用叫做射线的照相作用。因为X射线或丫射线的使卤化银感光作用比普通光线小得多，所以必须使用特殊的X 射线胶片，这种胶片的两面都涂敷了较厚的乳胶，此外，还使用一种能加强感光作用的增感屏，增感屏通常用铅箔做成把这种曝过光的胶片在暗室中经过显影、定影、水洗和干燥，再将干燥的底片放在观片灯上观察，根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样，就可判断出缺陷的种类、数量、大小等。
（三）涡流检测
1. 实验原理涡流检测是以电磁感应为基础的，它的基本原理可以描述为：当载有交变电流的检测线圈靠近导电试件时，由于线圈中交变的电流产生交变的磁场，从而试件中会感生出涡流。涡流的大小、相位及流动形式受到试件导电性能等的影响，而涡流的反作用磁场又使检测线圈的阻抗发生变化，因此，通过测定检测线圈阻抗的变化，就可以得出被测试件的导电性差别及有无缺陷等方面的结论。
2. 仪器结构
EEC-39RFT智能全数字四频远场涡流仪根据电磁感应的互感原理，只有两个导体之间才能产生互感效应。故产生涡流的基本条件是：能产生交变激励电流及测量其变化的装置，检测线圈（探头）和被检工件（导体）。通常受检工件包括金属管、棒、线材，成品或半成品的金属零部件等。如图1-3 涡流仪器基本结构图所示，它是一个最基本的涡
流仪器图。检测线圈拾取的涡流信号可由线圈的感抗变化来表示。线圈的感抗 包括阻抗和电抗。
电压表
图1-3涡流仪器基本结构
（四） 磁粉检测
磁粉探伤又称MT ,适用于钢铁等磁性材料的表面附近进行探伤的检测方法。 利用铁受磁石吸引的原理进行检查。在进行磁粉探伤检测时，使被测物收到磁 力的作用，将磁粉（磁性微型粉末）散布在其表面。然后，缺陷的部分表面所 泄漏出来泄露磁力会将磁粉吸住，形成指示图案。指示图案比实际缺陷要大数 十倍，因此很容易便能找出缺陷。
磁粉探伤方法
磁粉探伤检测的顺序分为前期处理、磁化、磁粉使用、观察，以及后期处 理。磁粉检测方法应用比较广泛，主要用以探测磁性材料表面或近表面的缺陷。 多用于检测焊缝，铸件或锻件，如阀门，泵，压缩机部件，法兰，喷嘴及类似 设备等。
（五） 渗透检测
零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透剂后，在毛细管作用下， 经过一段时间，渗透液可以渗透进表面开口缺陷中；经去除零件表面多余的渗 透液后，再在零件表面施涂显像剂，同样，在毛细管的作用下，显像剂将吸引 缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显像剂中，在一定的光源下 （紫外线光或白 光），缺陷处的渗透液痕迹被现实，（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。
渗透检测的优点：
a. 可检测各种材料；金属、非金属材料；磁性、非磁性材料；焊接、锻造、 轧制等加工方式；
b. 具有较高的灵敏度（可发现0/卩m 宽缺陷）
c. 显示直观、操作方便、检测费用低。
渗透检测的缺点及局限性：
a. 它只能检出表面开口的缺陷；
b. 不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；
C.渗透检测只能检出缺陷的表面分布，难以确定缺陷的实际深度，因而很 难对缺陷做出定量评价。
（六）声发射检测
材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射，声发射是
一种常＞探头越幼
工件（导
探头〔检测线
