探傷:漢語詞語-中文百科頻道

定義

【crack detection】金屬探傷，裂紋檢驗。

常用的探傷方法有：X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、渦流探傷、γ射線探傷、滲透探傷(熒光探傷、着色探傷）等物理探傷方法。

物理探傷就是不産生化學變化的情況下進行無損探傷。

無損檢測

概念

無損探傷是在不損壞工件或原材料工作狀态的前提下，對被檢驗部件的表面和内部質量進行檢查的一種測試手段。

方法

常用的無損探傷方法有：X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷、γ射線探傷、螢光探傷、着色探傷等方法。

目地

通過對産品内部缺陷進行檢測對産品從以下方面進行改進：

1、改進制造工藝；

2、降低制造成本；

3、提高産品的可靠性；

4、保證設備的安全運行。

原理

無損探傷檢測是利用物質的聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷大小，位置，性質和數量等信息。與破壞性檢測相比，無損檢測有以下特點，第一是具有非破壞性，因為它在做檢測時不會損害被檢測對象的使用性能；第二具有全面性，由于檢測是非破壞性，因此必要時可對被檢測對象進行100%的全面檢測，這是破壞性檢測辦不到的；第三具有全程性，破壞性檢測一般隻适用于對原材料進行檢測，如機械工程中普遍采用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗都是針對制造用原材料進行的，對于成品和在用品，除非不準備讓其繼續服役，否則是不能進行破壞性檢測的，而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能。所以，它不僅可對制造用原材料，各中間工藝環節、直至最終産成品進行全程檢測，也可對服役中的設備進行檢測。

範圍

1、焊縫表面缺陷檢查。檢查焊縫表面裂紋、未焊透及焊漏等焊接質量。

2、内腔檢查。檢查表面裂紋、起皮、拉線、劃痕、凹坑、凸起、斑點、腐蝕等缺陷。

3、狀态檢查。當某些産品(如蝸輪泵、發動機等)工作後，按技術要求規定的項目進行内窺檢測。

4、裝配檢查。當有要求和需要時，使用亞泰光電工業視頻内窺鏡對裝配質量進行檢查;裝配或某一工序完成後，檢查各零部組件裝配位置是否符合圖樣或技術條件的要求;是否存在裝配缺陷。

5、多餘物檢查。檢查産品内腔殘餘内屑，外來物等多餘物。

磁粉查傷

原理

磁粉探傷是用來檢測鐵磁性材料表面和近表面缺陷的一種檢測方法。當工件磁化時，若工件表面或近表面有缺陷存在，由于缺陷處的磁阻增大而産生漏磁，形成局部磁場，磁粉便在此處顯示缺陷的形狀和位置，從而判斷缺陷的存在。

種類

1、按工件磁化方向的不同，可分為周向磁化法、縱向磁化法、複合磁化法和旋轉磁化法。

2、按采用磁化電流的不同可分為：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。

3、按探傷所采用磁粉的配制不同，可分為幹粉法和濕粉法。

缺陷内容

磁粉探傷設備簡單、操作容易、檢驗迅速、具有較高的探傷靈敏度，可用來發現鐵磁材料鎳、钴及其合金、碳素鋼及某些合金鋼的表面或近表面的缺陷；它适于薄壁件或焊縫表面裂紋的檢驗，也能顯露出一定深度和大小的未焊透缺陷；但難于發現氣孔、夾碴及隐藏在焊縫深處的缺陷。

缺陷種類

1、各種工藝性質缺陷的磁痕；

2、材料夾渣帶來的發紋磁痕；

3、夾渣、氣孔帶來的點狀磁痕。

磁痕産生原因

局部冷作硬化，由材料導磁變化造成的磁痕聚集；2、兩種不同材料的交界面處磁粉堆積；3、碳化物層組織偏析；4、零件截面尺寸的突變處磁痕；5、磁化電流過高，因金屬流線造成的磁痕；6、由于工件表面不清潔或油污造成的斑點狀磁痕。

缺陷磁痕顯示記錄

1、照相。用照相攝影記錄缺陷磁痕顯示時，要盡可能拍攝工件的全貌和實際尺寸，也可以拍攝工作的某一特征部位，同時把刻度尺拍攝進去。

2、貼印。貼印是利用透明膠紙粘貼複印缺陷磁痕顯示的方法。

3、磁痕探傷—橡膠鑄型法。用磁粉探傷-橡膠鑄型鑲嵌複制缺陷磁痕顯示，直觀，擦不掉并可長期保存。

4、錄像。用錄像記錄缺陷磁痕顯示的形狀、大小和位置，同時應把刻度尺錄攝進去。

漏磁原因

由于鐵磁性材料的磁率遠大于非鐵磁材料的導磁率，根據工件被磁化後的磁通密度B=μH來分析，在工件的單位面積上穿過B根磁線，而在缺陷區域的單位面積上不能容許B根磁力線通過，就迫使一部分磁力線擠到缺陷下面的材料裡，其它磁力線不得不被迫逸出工件表面以外出形成漏磁，磁粉将被這樣所引起的漏磁所吸引。

漏磁影響

1、缺陷的磁導率：缺陷的磁導率越小、則漏磁越強。

2、磁化磁場強度（磁化力）大小：磁化力越大、漏磁越強。

3、被檢工件的形狀和尺寸、缺陷的形狀大小、埋藏深度等：當其他條件相同時，埋藏在表面下深度相同的氣孔産生的漏磁要比橫向裂紋所産生的漏磁要小。

檢驗規程

1、規程的适用範圍；2、磁化方法（包括磁化規範、工件表面的準備）；3、磁粉（包括粒度、顔色、磁懸液與熒光磁懸液的配制）。4、試片；5、技術操作；6、質量評定與檢驗記錄。

操作要求

1、當工件直接通過電磁化時，要注意夾頭間的接觸不良、或用了太大的磁化電流引起打弧閃光，應戴防護眼鏡，同時不應在有可能燃氣體的場合使用；

2、在連續使用濕法磁懸液時，皮膚上可塗防護膏；3、如用于水磁懸液，設備須接地良好，以防觸電；4、在用繭火磁粉時，所用紫外線必須經濾光器，以保護眼睛和皮膚。

其他

某些轉動部件的剩磁将會吸引鐵屑而使部件在轉動中産生摩擦損壞，如軸類軸承等。某些零件的剩磁将會使附近的儀表指示失常。因此某些零件在磁粉探傷後要退磁處理。

磁粉探傷中的靈敏試片：使用靈敏試片目的在于檢驗磁粉和磁懸液的性能和連續法中确定試件表面有效磁場強度和方向以及操作方法是否正确等綜合因素。

超聲使用

基本原理

超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬内部，遇到缺陷與零件底面時就分别發生反射波來，在螢光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。

優缺點

超聲波探傷比X射線探傷具有較高的探傷靈敏度、周期短、成本低、靈活方便、效率高，對人體無害等優點；缺點是對工作表面要求平滑、要求富有經驗的檢驗人員才能辨别缺陷種類、對缺陷沒有直觀性；超聲波探傷适合于厚度較大的零件檢驗。

主要特性

1、超聲波在介質中傳播時，在不同質界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時，則超聲波在缺陷上反射回來，探傷儀可将反射波顯示出來；如缺陷的尺寸甚至小于波長時，聲波将繞過射線而不能反射；

2、波聲的方向性好，頻率越高，方向性越好，以很窄的波束向介質中輻射，易于确定缺陷的位置。

3、超聲波的傳播能量大，如頻率為1MHZ（100赫茲）的超聲波所傳播的能量，相當于振幅相同而頻率為1000HZ（赫茲）的聲波的100萬倍。

超聲波探傷闆厚14毫米時，距離波幅曲線上三條主要曲線的關系

測長線 Ф1 х 6 －12dB

定量線 Ф1 х 6 －6dB

判度線 Ф1 х 6 －2dB

缺陷分類

在焊縫超聲波探傷中一般把焊縫中的缺陷分成三類：點狀缺陷、線狀缺陷、面狀缺陷。

在分類中把長度小于10mm的缺陷叫做點狀缺陷；一般不測長，小于10mm的缺陷按5mm計。把長度大于10mm的缺陷叫線狀缺陷。把長度大于10mm高度大于3mm的缺陷叫面狀缺陷。

穿透能力

X射線穿透物質的能力大小和射線本身的波長有關，波長越短（管電壓越高），其穿透能力越大，稱之為“硬”；反之則稱為“軟”。

消失的原因

1、近表表大缺陷；2、吸收性缺陷；3、傾斜大缺陷；4、氧化皮與鋼闆結合不好。

主要因素

1、顯影時間；2、顯影液溫度；3、顯影液的搖動；4、配方類型；5、老化程度。

使用

一、超聲波探傷儀組成部分　

主要有電路同步電路、發電路、接收電路、水平掃描電路、顯示器和電源等部份組成。

二、超聲波探頭的主要作用

1、探頭是一個電聲換能器，并能将返回來的聲波轉換成電脈沖；2、控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度，當改變探頭入射角或改變超聲波的擴散角時，可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質内部或改變聲波的指向性，提高分辨率；3、實現波型轉換；4、控制工作頻率；适用于不同的工作條件。

三、超聲波試塊的作用

超聲波試塊的作用是校驗儀器和探頭的性能，确定探傷起始靈敏度，校準掃描線性。

四、超聲波探傷儀同步信号發生器的作用

同步電路産生同步脈沖信号，用以觸發儀器各部分電路同時協調工作，它主要控制同步發射和同步掃描二部分電路。

五、超聲波探傷中，超聲波在介質中傳播時引起衰減的原因

1、超聲波的擴散傳播距離增加，波束截面愈來愈大，單位面積上的能量減少。

2、材質衰減一是介質粘滞性引起的吸收；二是介質界面雜亂反射引起的散射。

六、加強超波探傷合錄和報告工作

任何工件經過超聲波探傷後，都必須出據檢驗報告以作為該工作質量好壞的憑證，一份正确的探傷報告，除建立可靠的探測方法和結果外，很大程度上取決于原始記錄和最後出據的探傷報告是非常重要的，如果我們檢查了工件不作記錄也不出報告，那麼探傷檢查就毫無意義。

七、用超聲波對餅形大鍛件探傷，用底波調節探傷起始靈敏度對工作底面的要求

1、底面必須平行于探傷面；

2、底面必須平整并且有一定的光潔度。

八、CSK－ⅡA試塊的主要作用

1、校驗靈敏度；2、校準掃描線性。

九、影響照相靈敏度的主要因素

1、X光機的焦點大小；2、透照參數選擇的合理性，主要參數有管電壓、管電流、曝光時間和焦距大小；3、增感方式；4、選用膠片的合理性；5、暗室處理條件；6、散射的遮擋等。

十、超聲波探傷選擇探頭K值三條原則

1、聲束掃查到整個焊縫截面；

2、聲束盡量垂直于主要缺陷；

3、有足夠的靈敏度。

十一、發射電路的主要作用是什麼？

由同步電路輸入的同步脈沖信号，觸發發射電路工作，産生高頻電脈沖信号激勵晶片，産生高頻振動，并在介質内産生超聲波。

十二、超聲波探傷中，晶片表面和被探工件表面之間使用耦合劑的原因

晶片表面和被檢工件表面之間的空氣間隙，會使超聲波完全反射，造成探傷結果不準确和無法探傷。

十三、JB1150－73标準中規定的判别缺陷的三種情況

1、無底波隻有缺陷的多次反射波。

2、無底波隻有多個紊亂的缺陷波。

3、缺陷波和底波同時存在。

十四、JB1150－73标準中規定的距離――波幅曲線的用途

距離――波幅曲線主要用于判定缺陷大小，給驗收标準提供依據它是由判廢線、定量線、測長線三條曲線組成；

判廢線――判定缺陷的最大允許當量；

定量線――判定缺陷的大小、長度的控制線；測長線――探傷起始靈敏度控制線。

十五、超聲場

充滿超聲場能量的空間叫超聲場。

十六、反映超聲場特征的主要參數

反映超聲場特征的重要物理量有聲強、聲壓聲阻抗、聲束擴散角、近場和遠場區。

十七、探傷儀最重要的性能指标

分辨力、動态範圍、水平線性、垂直線性、靈敏度、信噪比。

十八、超聲波探傷儀近顯示方式

1、A型顯示示波屏橫坐标代表超聲波傳遞播時間（或距離）縱坐标代表反射回波的高度；2、B型顯示示波屏橫坐标代表超聲波傳遞播時間（或距離），這類顯示得到的是探頭掃查深度方向的斷面圖；3、C型顯示儀器示波屏代表被檢工件的投影面，這種顯示能繪出缺陷的水平投影位置，但不能給出缺陷的埋藏深度。

十九、超聲波焊縫探傷時為缺陷定位儀器時間掃描線的調整的方法

有水平定位儀、垂直定位、聲程定位三種方法。

着色探傷

基本原理

着色（滲透）探傷的基本原理是利用毛細現象使滲透液滲入缺陷，經清洗使表面滲透液去除，而缺陷中的滲透殘留，再利用顯像劑的毛細管作用吸附出缺陷中殘留滲透液而達到檢驗缺陷的目的。

主要因素

1、滲透劑的性能的影響；2、乳化劑的乳化效果的影響；3、顯像劑性能的影響；4、操作方法的影響；5、缺陷本身性質的影響。

基本概念

電流與電磁

電流

電流：電子在一定方向的外力作用下有規則的運動；電流方向，習慣上規定是由電源的正極經用電設備流向負極為正方向，即與電子的方向相反。

電流強度：單位時間内通過導體橫截面的電量，電流有時也作為電流強度的簡稱，可寫成I =Q T 式中 I 表示為電流強度Q 為電量，T 為時間。

電阻：指電流在導體内流動所受到的阻力，在相同的溫度下，長度和截面積都相同的不同物質的電阻，差别往往很大；電阻用“R”表示，單位為歐姆，簡稱歐，以Ω表示。

電壓

電壓：指在電源力的作用下，将導體内部的正負電荷推移到導體的兩端，使其具有電位差，電壓的單位是伏特，簡稱伏，用符号“V”表示。

交流電及其特點

交流電指電路中電流、電壓、電勢的大小和方向不是恒定的，而是交變的，其特點是電流、電壓、電勢的大小和方向都是随時間作作周期性的變化；工礦企業設備所用的交流電動機、民用照明、日常生活的電器設備都是以交流電作為電源；交流電有三相和單相之分，其電壓380伏和220伏。

直流電及其特點

指在任何不同時刻，單位時間内通過導體橫截面的電荷均相等，方向始終不變的電流；其特點是電路中的電流、電壓、電勢的大小和方向都是不随時間變化而變化，而是恒定的；直流電機、電鍍、電機勵磁、蓄電池充電、半導體電路等。

歐姆定律

歐姆定律反映了有穩恒電流通過的電路中電阻、電壓和電流相互關系；歐姆定律指出，通過電路中的電流與電路兩端電壓成正比，與電路中的電阻成反比；即I =V R。

電磁感應

通過閉合回路的磁通量發生變化，而在回路中産生電動勢的現象稱為電磁感應；這樣産生電動勢稱為感應電動勢，如果導體是個閉合回路，将有電流流過，其電流稱為感生電流；變壓器，發電機、各種電感線圈都是根據電磁感應原理工作。

磁性

指金屬具有導磁的性能；從實用意義講如：可用磁性材料（金屬）制造永久磁鐵、電工材料，也可用磁性來檢查磁性金屬是否有裂紋等

高壓

設備對地電壓在250伏以上者稱為高壓。

低壓

設備對地電壓在250伏以下者稱為低壓。安全電壓

人身觸及帶電導體時，無生命危險的電壓，一般都采用36伏以下的電壓稱為安全電壓。

凡工作場所潮濕或在金屬容器内，隧道、礦井内用電器照明等，均采用12伏安全電壓。

分辨率

指在射線底片或熒光屏上能夠識别的圖像之間最小距離，通常用每1毫米内可辨認線條的數目表示。

幾何不清晰度

由半影造成的不清晰度、半影取決于焦點尺寸，焦距和工件厚度。

定影作用

顯影後的膠片在影液中，分影劑将它上面未經顯影的溴化銀溶解掉，同時保護住黑色金屬銀粒的過程叫定影作用。

導電性

指金屬能夠傳導電流的性質。

危害與防護

一定會有傷害，操作時需要穿防護衣，防護手套。距離一般不可以避免的可以操控到的位置盡可能的遠一些好。工業無損探傷會産生輻射，輻射量大了可能會不育，甚至會緻癌。

工業防輻射要做到三點：

（1）距離防護，工作時要遠離輻射源。

（2）時間防護，不要長時間工作。

（3）屏蔽防護，工作區域要有有效的屏蔽裝置。

其他

膠片洗沖程序：顯影、停影、定影、水洗、幹燥。

斜探頭折射角β的正确值

斜探頭折射角的正确值稱為K值，它等于斜探頭λ射點至反射點的水平距離和相應深度的比值。

局部無損探傷檢查的焊縫中發現有不允許的缺陷

應在缺陷的延長方向或可疑部位作補充射線探傷。補充檢查後對焊縫質量仍然有懷疑對該焊縫應全部探傷。

幹粉法與濕粉法檢驗的主要優缺點

幹粉法檢驗對近表面缺陷的檢出能力高，特别适于大面積或野外探傷；濕粉法檢驗對表面細小缺陷檢出能力高，特别适于不規則形狀的小型零件的批量探傷。

X射線查傷

原理

x射線的特性 X射線是一種波長很短的電磁波，是一種光子，波長為10-6~10-8cm

特點

穿透性，x射線能穿透一般可見光所不能透過的物質。其穿透能力的強弱，與x射線的波長以及被穿透物質的密度和厚度有關。x射線波長愈短，穿透力就愈大;密度愈低，厚度愈薄，則x射線愈易穿透。在實際工作中，通過球管的電壓伏值(kV)的大小來确定x射線的穿透性(即x射線的質)，而以單位時間内通過x射線的電流 (mA)與時間的乘積代表x射線的量。

電離作用，x射線或其它射線(例如γ射線)通過物質被吸收時，可使組成物質的分子分解成為正負離子，稱為電離作用，離子的多少和物質吸收的X射線量成正比。通過空氣或其它物質産生電離作用，利用儀表測量電離的程度就可以計算x射線的量。檢測設備正是由此來實現對零件探傷檢測的。X射線還有其他作用，如感光、熒光作用等。