一、超声检测(UT)
原理:超声波在介质中传播时,遇到缺陷会产生反射、折射等现象,通过检测这些回声信号来判断金属内部的缺陷和厚度变化。超声波分为纵波、横波、表面波和板波,探伤中广泛应用的是纵波,横波多用于焊缝的超声波探伤,表面波对表面缺陷敏感可探测复杂形状的表面缺陷,板波可检测薄板。超声探伤系统由探伤仪和探头组成,一般需使用耦合剂,且探头接触的金属表面要打磨光滑清洁。常用方法为脉冲反射法,又分垂直探伤法(主要用于铸件、锻件、板材和复合材料检测)和斜角探伤法。此方法可用于探测构件中的不连续性缺陷,提供缺陷三维位置信息及评估数据,如检测焊缝、传动轴、高强螺栓及材料夹层的缺陷等,还可用于测量厚度。其具有材料种类和厚度范围适应性广、可提供缺陷尺寸、深度、位置和性质且判断准确、对人身和材料无损害等优点,但对操作人员知识水平和专业技能要求高。
二、磁粉检测(MT)
原理:铁磁性材料(铁、钴、镍)置于强磁场中被磁化后,若表面或近表面存在缺陷,会使部分磁力线外溢形成漏磁场,吸附施加在其表面的磁粉,从而在缺陷部位显示出痕迹,反映出缺陷的取向、位置和大小。适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄目视难以看出的不连续性,可检测多种情况下的零部件,能发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷,但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,也不能检测铜铝镁钛等非磁性材料,对于表面浅划伤、埋藏较深洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠很难发现。
三、液体渗透检测(PT)
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,渗透液可渗透进表面开口缺陷中;去除零件表面多余渗透液后,施涂显像剂,在毛细管作用下,显像剂吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定光源(紫外线光或白光)下,缺陷处的渗透液痕迹显示出来(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。可检测各种材料,灵敏度较高,显示直观、操作方便、检测费用低;但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,只能检出缺陷的表面分布,难以确定缺陷实际深度,很难对缺陷做出定量评价,且检出结果受操作者影响较大。
四、X射线检测(RT)
原理:利用X射线穿透金属构件,通过射线在底片上感光成影像,根据影像判断内部构件的缺陷和厚度变化。高速电子流射到某些固体表面(靶子)上时,产生特殊的射线(X射线,电磁波频率3×10¹⁶ – 20Hz,波长10⁻⁶ – 10⁻¹⁰⁰cm)。该方法检测缺陷直观,底片可长期保存,适用材料范围广,成本低,操作人员业务能力和经验水平较超声波检测要求低,但仪器尺寸大,不便于携带,穿透力较高(适用于较厚材料,如钢构件120mm),对人体有害,需要电源。
五、γ射线检测
原理:放射性同位素(如⁶⁰Co)可发射出波长很短的电磁波(γ射线),速度达到光速,穿透金属构件后可转换成可见光,用电视摄像显示探测到的缺陷。与X射线检测类似,但仪器尺寸小,便于携带,穿透力强(用于厚壁材料,如钢构件可达300mm),射线源强度不可调,对人体危害大,不需电源。
六、涡流探伤(ET)
原理:利用涡流在金属内部产生的磁场变化,通过检测磁场变化来判断金属内部的缺陷和厚度变化。主要用于导电体(钢铁、有色金属、石墨)的表面及近表面缺陷的探伤,可检查腐蚀、变形、厚度测量、材料分层等,具有检测速度快、穿透能力强、检测灵敏度高等优点。