五、无损检测(探伤)
无损检测是在不损害或基本不损害材料或构件的情况下，采用物理、化学等方法和手段对各种工程材料、零部件和结构件进行有效的检验和测试，借以评价它们的完整性、连续性、安全可靠性及某些物理性能。包括探测材料或构件中是否存在缺陷，并判断缺陷的形状、性质、大小、位置、取向、分布和内含物等情况，还能提供涂层厚度、材料成分、组织状态、应力分布等信息。
无损检测方法主要包括射线检测、声和超声检测、电学和电磁检测、力学和光学检测、热力学方法和化学分析方法。在工业生产、安装质量检验中，目前应用最广泛的无损检测方法主要是射线探伤，超声波探伤、渗透探伤、磁粉探伤和涡流探伤。
1.射线探伤(RT)
射线探伤是利用X射线、γ射线和中子射线易于穿透物体，在穿透物体过程中受到吸收和散射而衰减的性质，在感光材料上获得与材料内部结构和缺陷相对应的黑度不同的图像，从而检测出物体内部缺陷的种类、大小、分布状况，并做出评价。
由于射线检测对缺陷形象直观，对缺陷的尺寸和性质判断比较容易。如用X射线计算机层析 摄影技术(CT)还可知晓缺陷的断面情况，便于分析处理;如用底片记录法则可作为原始资料长期保存;如用计算机图像处理技术还可使评定分析自动化。此外，射线检测对物体既不破坏也不存在污染，所以射线探伤是现代生产、施工检验上应用非常广泛的一种无损探伤技术。
(1)X射线、γ射线探伤。X射线或γ射线就本质而言与可见光相同，都属于电磁波，只是波长不同，故性质也有差异。γ射线的波长较X射线短，故其射线更硬，穿透力更强。
1)从X射线发射管发出具有强大穿透能力的X射线，照射到需探伤的工件上，工件的背面放有装在暗匣中的X光软片。如金属或焊缝中有气孔、裂纹、未焊透、夹渣等缺陷，照相底片经冲洗后可以看到相应部位是一些黑色的条纹或痹点;而由于焊缝本身比被焊金属厚的缘故，故焊缝处在胶片上显示为白色的条缝，焊缝处缺陷在胶片上形成的黑色条纹或痹点则十分明显，易于检测出来。通常X射线可检查出的缺陷尺寸不小于透视工件厚度的1.5%?2.0%(即灵敏度)。
X射线探伤的优点是显示缺陷的灵敏度高，特别是当焊缝厚度小于30mm时，较γ射线灵敏度高，其次是照射时间短、速度快。缺点是设备复杂、笨重，成本高，操作麻烦，穿透力较γ射线小。
2)γ射线是由放射性同位素和放射性元素产生的。施工探伤都采用放射性同位素作为射线源。常用的同位素有钴60、铯137和铱192，探伤厚度分别为200mm、120mm和 100mm。γ射线的特点是设备轻便灵活，特别是施工现场更为方便，而且投资少，成本低。但其曝光时间长，灵敏度较低。在石油化工行业现场施工时经常采用。
(2)中子射线检测。中子射线检测是通过物体对入射中子束强度的衰减而获得物体内部物理完整性两维图像的一种无损检测方法。
中子射线检测的独特优点是使检验封闭在高密度金属材料中的低密度材料如非金属材 料成为可能，此方法与X射线法是互为补充的，在某些场合，试件既用X射线又用中子射线做全面的检测。中子射线检测的缺点是中子源和屏蔽材料大而重，便携源价高，所需曝光时间相当长，此X射线法检测曝光程序较复杂，需要解决工作人员的安全防护问题。
2.超声波探伤(UT)
超声波是频率超过20kHz的机械振动波。超声波探伤是指使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。
超声波探伤与X射线探伤相比，具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高，对人体无害等优点。缺点是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性。超声波探伤适合于厚度较大的零件检验。
3.涡流探伤
涡流探伤是利用电磁感应原理，检测导电构件表面和近表面缺陷的一种探伤方法。其原理是用激磁线圈使导电构件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的变化量，从而获得构件缺陷的有关信息。
涡流探伤只能检查金属材料和构件的表面和近表面缺陷。在检测时并不要求探头与工件接触，所以这为实现高速自动化检测提供了条件。涡流法可以一次测量多种参数，如对管材的涡流检测，可以检查缺陷的特征。此外，还可以测量管材的内径、外径、壁厚和偏心率等。
涡流探伤的主要优点是检测速度快，探头与试件可不直接接触，无须耦合剂。主要缺点是只适用于导体，对形状复杂试件难作检查，只能检查薄试件或厚试件的表面、近表面缺陷。
4.磁粉探伤(MT)
磁粉探伤是应用较早的一种无损检测方法。它具有设备简单、操作方便、速度快、观 察缺陷直观和有较高的检测灵敏度、费用低廉等优点，在工业生产中应用极为普遍。
磁粉探伤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 陷的一种无损探伤方法。
磁粉探伤可以检测材料和构件的表面和近表面缺陷，对裂纹、发纹、折叠、夹层和未 焊透等缺陷极为灵敏。可检出的缺陷最小宽度可为约为1μm，几乎不受试件大小和形状的限制。局限性是只能用于铁磁性材料;只能发现表面和近表面缺陷，可探测的深度一般在1?2mm;宽而浅的缺陷也难以检测;检测后常需退磁和清洗;试件表面不得有油脂或其他能黏附磁粉的物质。
5.渗透探伤(PT)
渗透探伤是检验非疏孔性金属和非金属试件表面上开口缺陷的一种无损检测方法。将溶有荧光染料或着色染料的渗透液施加在经清洗、干燥的试件表面，渗透剂由于毛细作用能渗人到各种类型开口于表面的细小缺陷中，然后除去附着在试件表面上多余渗透液，施加显像剂后，在黑光或白光下用肉眼或借助10倍以下的放大镜观察，缺陷处可分别相应地发出黄绿色的荧光或呈现红色。
渗透检测可用于检验各种类型的裂纹、气孔、分层、缩孔、疏松、冷隔、折叠及其他开口于表面的缺陷;广泛用于检验有色金属和黑色金属的铸件、锻件、粉末冶金件、焊接件以及各种陶瓷、塑料及玻璃制品等。
液体渗透检验的优点是不受被检试件几何形状、尺寸大小、化学成分和内部组织结构的限制，也不受缺陷方位的限制，一次操作可同时检验开口于表面中所有缺陷;不需要特别昂贵和复杂的电子设备和器械;检验的速度快，操作比较简便，大量的零件可以同时进行批量检验，因此大批量的零件可实现100%的检验;缺陷显示直观，检验灵敏度高。最主要的限制是只能检出试件开口于表面的缺陷，不能显示缺陷的深度及缺陷内部的形状和 大小。
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