金属工件裂纹深度用哪种检测方法

A. 无损探伤检测方法有哪些

无损探伤检测方法如下：

1.渗透探伤PT

渗透探伤主要适用于检查表面开口缺陷的无损检测。诸如裂纹、折叠、气孔、冷隔和疏松等，它不受材料组织结构和化学成分的限制，它不仅可以检查金属材料，还可以检查塑料、陶瓷及玻璃等非多孔性的材料。

渗透显示直观，容易判断，操作方法具有快速、简便的特点，通过操作即可检出任何方向的缺陷，但它也有一定的局限性，只能检出表面开口性缺陷，对被污染物堵塞或机械处理（抛光和研磨等）后开口被封闭的缺陷都不能有效地检出，它也不适用于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件，其显像剂最佳观察时间是8-10分钟，有效保留时间是：30-45分钟。且在一般情况下不能与磁粉检测同时使用，其磁粉施加的磁悬液会堵塞缺陷的开口。特殊要求情况下，可先做渗透探伤，后做磁粉探伤，但其检出率会很低，没有实际意义。

2.磁粉探伤MT

磁粉探伤主要用于碳钢、合金结构钢、沉淀硬化钢和电工钢等的表面和近表面的缺陷检测，由于不连续的磁痕堆积于被检工件的表面上，所以能直观地显示不连续的形状、位置和尺寸，并大致确定其性质，磁粉检测的灵敏度也较高，可检出缺陷宽度可达0.1μm，对于埋藏深达几毫米，甚至十几毫米的某些不连续也可探测出来。

磁粉检测时，几乎不受被检测件的大小、和形状限制，并采用各种磁化技术检验各个部位的缺陷，它的工艺相对简单而且检验速度快、成本低。但它不能检验非铁磁性的金属，如铝、镁、铜，也不能检查非金属材料，如橡胶、塑料、玻璃、陶瓷等。它也不能检查奥氏体不锈钢，它主要用于船体焊缝、柴油机零部件、钢锻件、钢铸件的检测。

磁粉探伤只适用于铁磁性材料；只能检测表面与近表面缺陷；对裂纹有很强的检测能力。

3.超声波探伤UT

超声波探伤在工业上应用非常广泛，主要应用于各种尺寸的锻件、轧制件、焊缝、铸件等，适用于黑色金属、有色金属和非金属材料和零部件。

超声波适于检测平面状缺陷，如裂纹、折叠、夹层、未焊透、未融合等。只要超声波波束与裂纹平面垂直，就可以获得很高的缺陷回波。而对于气孔夹渣类球状缺陷不够灵敏较射线偏低。

超声波检测的优点：a.适用于金属、非金属和复合材料等的无损检测；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。c.缺陷定位比较准确；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，现场使用较方便。

超声波检测主要用于内部的缺陷的检测，对于面积型缺陷，如未融合、裂纹、分层有较高的检出率。但其定性、定量困难、复杂形状检测困难，需耦合剂和参考标准，且被检测的表面光洁度要求较高，在船舶上主要用于母材厚度为6-100mm的铁素体钢全焊透焊缝的检测。

4.射线探伤RT

X射线探伤是应用最早、最普遍的无损检测方法之一。

它的原理是依据X射线穿透物体后其衰减程度不同因而在底片上产生不同黑度的影像来识别物体中的缺陷，缺陷影像直观，易于对缺陷定位、定性和定量。适用于金属和非金属等各种材料。

射线探伤与超声波检测相比，两者均能检测材料或工件的内部缺陷，而它主要检测体积型的缺陷，即工件成型后未经过压力加工变形，如铸件、焊缝、粉末冶金件等，广泛用于焊缝和铸件的检测，尤其是焊缝的检验。射线照相法用得最多，也最为有效。它能有效检测出气孔、夹渣、疏松等缺陷，但对分层、裂纹又难以检测。且在射线方向上要存在厚度差或密度差。它能在底片上直观地观察到缺陷的性质、形状大小、位置等，便于对缺陷定位、定量、定性。可以长久地保存底片，作为检测结果记录的可靠依据。但它对面状缺陷检测能力较差，尤其对工件中最危险的缺陷—裂纹，如果缺陷的取向与射线方向相对角度不适当时，检出率会明显下降，乃至完全无法检出。此外，费用也较高，操作工序也较为复杂。射线检测必须采取相应的防护措施。

B. 金属表面缺陷检测方法有哪些

1、轮廓测量仪

轮廓测量仪采用均布的4只二维激光测量传感器测量轧材截面，4只传感器包容轧材整个截面，真正做到无盲区测量。其应用范围可以是任何截面形状的轮廓，如圆形、方形、螺纹钢、六角形、轨梁、T型、H型和其他长材产品。测量软件系统根据各传感器的测量数据拟合截面形状，可在软件界面直观显示轧材的截面形状及关键尺寸。应用于轧钢、有色金属等的在线表面缺陷监测。

2、漏磁检测

漏磁检测技术广泛应用于钢铁产品的无损检测。其检测原理是，利用磁源对被测材料局部磁化，如材料表面存在裂纹或坑点等缺陷，则局部区域的磁导率降低、磁阻增加，磁化场将部分从此区域外泄，从而形成可检验的漏磁信号。

3、红外线检测

红外线检测是通过高频感应线圈使连铸板坯表面产生感应电流，在高频感应的集肤效应作用下，其穿透深度小于1mm，且在表面缺陷区域的感应电流会导致单位长度的表面上消耗更多电能，引起连铸板坯局部表面的温度上升。

4、超声波探伤检测

超声波检测是利用声脉在缺陷处发生特性变化的原理来检测。声波在工件内的反射状况就会显示在荧光屏上，根据反射波的时间及形状来判断工件内部缺陷及材料性质的方法。超声波探伤技术多应用于金属管道内部的缺陷检测。

5、光学机器视觉智能检测

光学机器视觉智能检测的基本原理是：一定的光源照在待测金属表面上，利用高速CCD摄像机获得连铸板坯表面图像，通过图像处理提取图像特征向量，通过分类器对表面缺陷进行检测与分类。

这5种方法均可检测轧钢及金属表面的缺陷尺寸，轮廓测量仪更是可在线无损检测轧材表面缺陷的设备，检测精度高，对轧材的材质、温度等都无要求，可以说是在线金属缺陷检测的重要帮手。

C. 简述使用超声波探伤判断金属内部裂纹的方法

钢结构在现代工业中占有重要地位，更是海洋石油行业重要的基础设施，在国民经济和社会发展中起到十分重要的作用。钢结构在建造焊接过程中受到各种因素的影响，难免产生各种缺陷，甚至是裂纹等危害性较大的缺陷，若在建造过程中不及时发现并将其移除，将可能发生重大突发事件，甚至危及生命安全。因此，无损检测在建造环节中尤为重要，目前常用的无损检测方法有：射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等，而超声波检测由于其效率高、灵敏度高、无辐射无污染等优点，在海洋钢结构的建造中得到广泛的应用。
1 超声波检测基础
超声检测是指超声波与工件相互作用，就反射、透射和散射波进行研究，对工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。
1.1 超声波检测原理
利用超声波对材料中的宏观缺陷进行探测，依据的是超声波在材料中传播时的一些特性，如：声波在通过材料时能量会有损失，在遇到两种介质的分界时，会发生反射等等，其工作原理是：
1）用某种方式向被检试件中引入或激励超声波；
2）超声波在试件中传播并与其中的物体相互作用，其传播的方向或特征会被改变；
3）改变后的超声波又通过检测设备被检测到，并可对其处理和分析；
4）根据接收的超声波的特征评估试件本身及其内部存在的缺陷特征。
通常用以发现缺陷并对缺陷进行评估的基本信息为：
1）来自材料内部各种不连续的反射信号的存在及其幅值；
2）入射信号与接收信号之间的传播时间；
3）声波通过材料以后能量的衰减。
图1 超声检测示意图
1.2 超声波检测的优点和局限性
1.2.1 优点
与其他无损检测方法相比，超声检测方法的主要优点有：
（1）适用于金属、非金属、复合材料等多种材料的无损评价。
（2）穿透能力强，可对较大厚度范围的试件内部缺陷进行检测，可进行整个试件体积的扫查。
（3）灵敏度高，可检测到材料内部很小的缺陷。
（4）可较准确的测出缺陷的深度位置，这在很多情况下世十分必要的。
（5）设备轻便，对人体和环境无害，可作现场检测。
1.2.2 局限性
（1）由于纵波脉冲反射法存在盲区，和缺陷取向对检测灵敏度的影响，对位于表面和近表面的某些缺陷常常难以检测。
（2）试件形状的复杂性，如不规则形状，小曲率半径等，对超声波检测的课实施性有较大影响。
（3）材料的某些内部结构，如晶粒度，非均匀性等，会使灵敏度和信噪比变差。
2 横向裂纹检验
横向裂纹不仅给生产带来困难，而且可能带来灾难性的事故。裂纹焊接中最危险的缺陷之一，他严重削弱了工件的承载能力和腐蚀能力，即使不太严重的裂纹，由于使用过程中造成应力集中，成为各种断裂的断裂源。正因为裂纹有如此大的危害性，像JB/T 4730， GB 11345，AWS D1.1， API RP 2X等国内外各大标准中都有“裂纹不可接受”等类似描述。而超声波检测对缺陷性质判定没有射线检测直观，如果检测方法不当等原因造成横向裂纹的漏检或误判，其都有不良结果：若把其他缺陷判为横向裂纹造成不必要的返修，进而影响材料韧性等性能；把裂纹判为点状缺陷放过，则工程就存在较大的安全隐患。所以正确选择探测方法和对回波特性分析，对横向裂纹的超声波检测尤为重要。
2.1 探头角度的选择
纵波直探头：横向裂纹属面状缺陷，一般和探测面垂直，而0°直探头适用于发现与探测面平行的缺陷，所以直探头不能有效的探测出横向裂纹。
横波斜探头：对同一缺陷，70°和60°探头声程较大，声波能量由于被吸收和散射造成衰减严重，尤其只在检测母材厚度较大的焊缝时，回波高度较低，对发现缺陷波和波形分析不利，进而影响是否为横向裂纹的判定。而45°探头具有声束集中、声程短衰减小，声压往复透射率高的特点，所以选用45°探头具有良好的效果。图2是70°，60°和45°探头在相同的基准灵敏度的前提下，对同一横向裂纹的回波比较：
（a）70°探头回波 （b）60°探头回波
（c）45°探头回波
图2 70°，60°和45°探头对同一横向裂纹的回波
2.2 横向裂纹的扫查
图3 焊缝UT扫查方式平面图
常见的焊接缺陷（如夹渣、未熔合、未焊透等）大多与焊缝轴线平行或接近平行，或以点状形式存在，针对这种情况，综合使用图3中的方式A、方式B和方式C即可，但该三种扫查方式对横向裂纹等与焊缝轴线垂直（与声束方向平行）的横向缺陷无回波显示，即无法被检出。为能有效探出焊缝横向裂纹应尽可能使声束尽可能平行于焊缝。可用如下几种扫查方式探测横向裂纹：
2.2.1 骑缝扫查
如果焊缝较平滑或焊缝加强高已经打磨处理，探头“骑”在焊缝上探测是检查横向裂纹的极为有效的方法，可采用在焊缝上直接扫查的方式，如图3方式D所示。
2.2.2 斜平行扫查
若焊缝表面较为粗糙且不宜进行打磨处理，为探测出焊缝中的横向裂纹，可用探头与焊缝轴线成一个小角度或以平行于焊缝轴线方向移动扫查，如图3方式E所示。 2.2.3 用双探头横跨焊缝扫查法
将两个斜探头放在焊缝两侧，组成一发一收装置，此时若焊缝中有横向裂纹，发射的超声波经反射后会被接收探头接收从而检出缺陷，如图4所示。
图4 双探头横跨焊缝扫查法
该三种方法各有特点，斜平行扫查操作简单、效率高、焊缝无需处理、耦合较好，但由于声束方向与裂纹不能完全垂直而造成灵敏度不高；双探头横跨焊缝扫查法操作精度要求高困难大、效率不高；骑缝扫查对焊缝表面要求较高，对埋弧焊或其他焊接方法但焊缝表面进过处理的焊缝，表面相对较平滑，能够有效的耦合，该方法较为直接，且效率高，灵敏度高，所以在很多情况下“骑缝扫查”是首选。
2.3 扫查灵敏度
按照各项目业主所规定的标准调节。
3 横向裂纹的判别
根据形状，我们把缺陷分为点状缺陷、线状缺陷和面状缺陷（裂纹、未熔合）。显然，反射体形状不同，超声波反射特性必然存在一定的差异，反过来，通过分析反射波、缺陷位置、焊接工艺等信息，就可以推测缺陷的性质。
横向裂纹具有较强的方向性，当声束与裂纹垂直时，回波高度较大，波峰尖锐，探头转动时，声束与裂纹角度变化，声束能量被大量反射至其他位置而无法被探头接收，回波高度急剧下降，这一特性是判定横向裂纹的主要依据。
检测过程中横向裂纹的判别可以按以下步骤：
1）在扫查灵敏度下将探头放在的焊缝缝上扫查（参考2.2节扫查方式）；
2）发现横向显示后，找到最高波，确定是否为缺陷回波；
3）定缺陷回波后，定出缺陷的具体位置，并在焊缝上做出标记；
4）探头围绕缺陷位置做环绕扫查（如图5所示）；
图5 环绕扫查示意图 图6 动态波形图1
环绕扫查时回波高度基本相同，变化幅值不大，其动态波形如图6所示，则可以判定其为点状缺陷；若环绕扫查时其动态波形如图7或图8所示，结合静态波形，可判断为横向裂纹，在条件允许的情况下可用同样的方法到焊缝背面扫查确认。
图7 动态波形图2 图8 动态波形图3
5）若条件允许可打磨到裂纹深度，借助磁粉检验（MT）进一步验证。
图9 横向裂纹MT验证
4 结论
超声波探伤是检出焊缝横向裂纹的有效手段，尤其是厚壁焊缝，射线检测灵敏度下降，难以发现其中的横向裂纹。用超声波检测方法，选择正确的参数、合适的扫查方式，掌握横向裂纹的静态和动态波形特点，能够有效的判别横向裂纹，这已举措已经在海洋石油工程的各个项目中得到应用，并多次准确成功检测出横向裂纹，保证了多项工程质量。

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E. 加工件内部缺陷如何探测探伤仪的重要应用

机加工是指是用机械加工的工艺加工出来的工件，比如钣金加工：剪、冲、折、压、弯。或切削加工：车、铣、刨、磨、钻，钣金加工不改变材料厚度，切削加工去除材料改变工件厚度。主要是指不发生化学反应(或者反应很微小)的加工方式。如果对它进行内部缺陷的探测，需要应用到探伤仪。
探伤仪从测量原理不同可以分为：超声波探伤仪、磁粉探伤仪、涡流探伤仪、射线探伤仪和荧光探伤仪，主要用于探测机加工件内部有无缺陷(裂纹、砂眼、气孔、白点、夹杂等)，焊缝是否合格，查找有无暗伤，从而判定工件合格与否。探伤仪从测量原理不同可以分为：超声波探伤仪、磁粉探伤仪、涡流探伤仪、射线探伤仪和荧光探伤仪，其中磁粉探伤仪、涡流探伤仪、射线探伤仪主要检测工件近表层的缺陷，体积较大不便于携带，而且射线对环境有污染;随着科技的发展超声波探伤仪被越来越广泛的应用，体积小重量轻，操作方便，具有较强的实用性，将来高端发展一定会有扫描图象代替声波波形的探测方式，这一点与B超机象类似，但价格不菲。
探伤仪的应用有很广泛，比如用超声的反射来测量距离，利用大功率超声的振动来清除附着在锅炉上面的水垢，利用高能超声做成"超声刀"来消灭、击碎人体内的癌变、结石等，探伤仪而利用超声的反射等效应和穿透力强、能够直线传播等的特性来进行检测也是其中一个很大的应用领域。探伤仪的检测应用主要包括在工业上对各种材料的检测和在医疗上对人体的检测诊断，通过它人们可以探测出金属等工业材料中有没有气泡、伤痕、裂缝等缺陷，可以检测出人们身体的软组织、血流等是否正常。
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。
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20 kHz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。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。常用的探伤波形有纵波、横波、表面波等，前二者适用于探测内部缺陷，后者适宜于探测表面缺陷，但对表面的条件要求高。
3、 磁粉探伤方法
磁粉探伤是建立在漏磁原理基础上的一种磁力探伤方法。当磁力线穿过铁磁材料及其制品时，在其(磁性)不连续处将产生漏磁场，形成磁极。此时撒上干磁粉或浇上磁悬液，磁极就会吸附磁粉，产生用肉眼能直接观察的明显磁痕。因此，可借助于该磁痕来显示铁磁材料及其制品的缺陷情况。磁粉探伤法可探测露出表面，用肉眼或借助于放大镜也不能直接观察到的微小缺陷，也可探测未露出表面，而是埋藏在表面下几毫米的近表面缺陷。用这种方法虽然也能探查气孔、夹杂、未焊透等体积型缺陷，但对面积型缺陷更灵敏，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。
磁力探伤中对缺陷的显示方法有多种，有用磁粉显示的，也有不用磁粉显示的。用磁粉显示的称为磁粉探伤，因它显示直观、操作简单、人们乐于使用，故它是最常用的方法之一。不用磁粉显示的，习惯上称为漏磁探伤，它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷，它比磁粉探伤更卫生，但不如前者直观。由于目前磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷，因此，人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤，其设备称为磁力探伤设备。
4、 涡流探伤方法
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。影响涡流的因素很多，即是说涡流中载有丰富的信号，这些信号与材料的很多因素有关，如何将其中有用的信号从诸多的信号中一一分离出来，是目前涡流研究工作者的难题，多年来已经取得了一些进展，在一定条件下可解决一些问题，但还远不能满足现场的要求，有待于大力发展。
5、 渗透探伤方法
渗透探伤是利用毛细现象来进行探伤的方法。对于表面光滑而清洁的零部件，用一种带色(常为红色)或带有荧光的、渗透性很强的液体，涂覆于待探零部件的表面。若表面有肉眼不能直接察知的微裂纹，由于该液体的渗透性很强，它将沿着裂纹渗透到其根部。然后将表面的渗透液洗去，再涂上对比度较大的显示液(常为白色)。放置片刻后，由于裂纹很窄，毛细现象作用显着，原渗透到裂纹内的渗透液将上升到表面并扩散，在白色的衬底上显出较粗的红线，从而显示出裂纹露于表面的形状，因此，常称为着色探伤。若渗透液采用的是带荧光的液体，由毛细现象上升到表面的液体，则会在紫外灯照射下发出荧光，从而更能显示出裂纹露于表面的形状，故常常又将此时的渗透探伤直接称为荧光探伤。此探伤方法也可用于金属和非金属表面探伤。其使用的探伤液剂有较大气味，常有一定毒性。

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G. 如何通过分析频谱图来检测材料内部裂纹

常用的无损检测方法有以下几种：磁粉探伤、渗透探伤、超声波探伤、射线检测等。裂纹易于产生的应力集中部位，如叶片进水边正面（压力分布面）靠近上冠处、叶片出水边正面的中部、叶片出水边背面靠近上冠处、叶片与下环连接区等部位，由于透照布置比较困难，不能用射线透照法进行无损探伤。根据水轮机转轮叶片表面比较粗糙、结构复杂和厚度变化大的特点，一般应采用渗透、磁粉、超声波的方法进行无损检测。 3.1 超声波检测 超声波探伤方法对裂纹、未熔合等面积型缺陷的检出率较高，适宜检验较大厚度的工件，但是对于铸钢、奥氏体不锈钢材，由于粗大晶粒的晶界会反射声波，在屏幕上出现大量的“草状波”，容易与缺陷波混淆，影响检测可靠性，限制了超声波探伤方法在铸钢制水轮机转轮叶片上无损检测的应用。探测频率越高，杂波就越显着，为了减小晶界反射波的影响，我们采用了低频探头（2MHz）对铸钢转轮进行超声波探伤，发现反射信号以后再用高频探头（4MHz）进行定量，实践证明这是可行的。 3.2 渗透探伤 渗透探伤方法简单易行，显示直观，适合于大型和不规则工件的检查和现场检修检查。但是，渗透探伤方法是利用渗透能力强的彩色渗透液渗入到裂纹等缺陷的缝隙中，再利用吸附能力强的白色显像剂，将渗透液吸出来以显示缺陷的，因此，只能检查表面开口的缺陷。 3.3 磁粉探伤 磁粉探伤方法是利用工件磁化后，在材料中的不连续部位（包括缺陷造成的不连续性和结构、形状、材质等原因造成的不连续性），磁力线会发生畸变，部分磁力线有可能逸出材料表面形成漏磁场，这时在工件上撒上磁粉，漏磁场就会吸附磁粉，形成与缺陷形状相近的磁粉堆积，从而显示缺陷。因此，磁粉探伤适用于铁磁材料探伤，可以检出表面和近表面缺陷，但是有些部位由于难以磁化而无法探伤。 第五种射线探伤法（RT），能比较直观地对缺陷定性和定量，底片可长期保存。此方法已广泛应用于锅炉压力容器压力管道的检验。但对于微裂纹检测，却受到微裂纹本身取向及其宽度和深度的影响，加之透照、暗室处理等诸多环节因素，其过程处理稍有不当，结果将事倍功半，检测灵敏度降低，甚至无法检出。 3裂纹检测的主要方法 3．1磁粉法 此法是利用高磁导率的磁粉细粒，在进入由于裂纹而引起的漏磁场时，就会被吸住留下，从而形成磁痕。由于漏磁场比裂纹宽，故积聚的磁粉用肉眼容易看出。其应用非常简单，直接检测表面裂纹，特点是显示直观、操作简单，它是最常用的方法之一。但磁粉检测也存在如下问题：无法检测应力集中，而应力集中往往会引起疲劳裂纹。检测时必须对被检工件磁化，而形状复杂的承载部件磁化时有一定的难度。为了清晰的显示磁痕，检测前，必须对被检件表面进行表面处理，即清理检测区域影响磁痕显示的油漆和腻子等，这不仅大大的增加了检测成本、检测时间，而且打磨过程本身会使被检工件形成新的缺陷。检测时速度慢，无法对整个承载部件全面检查，只能在目测的基础上重点检测一些部位，使得检测存在一定的隐患。检测结果受人为因素影响，降低了检测的准确度及可靠性。检测后为了不影响构件的性能，往往要求对检测件进行退磁，这也增加了检测成本。目前主要应用于汽车零部件等的探伤。 3．2渗透法 渗透法是利用毛细现象来进行探伤的方法。对于表面光滑而清洁的零部件，用一种有色或带有荧光的、渗透性很强的液体，涂覆于待探零部件的表面。若表面有肉眼不能直接观察的微裂纹，由于该液体的渗透性很强，它将沿着裂纹渗透到其根部。然后将表面的渗透液洗去，再涂上对比度较大的显示液。放置片刻后，由于裂纹很窄，毛细现象作用显着，原渗透到裂纹内的渗透液将上升到表面并扩散，在衬底上显出较粗的线条，从而显示出裂纹露于表面的形状，因此，常称为着色探伤。若渗透液采用的是带荧光的液体，由毛细现象上升到表面的液体，则会在紫外灯照射下发出荧光，从而更能显示出裂纹露于表面的形状，故常常又将此时的渗透探伤直接称为荧光探伤。此探伤方法也可用于金属和非金属表面探伤。其使用的探伤液剂有较大气味，常有一定毒性。渗透法对表面开口裂纹检测灵敏度很高，但对表面有涂层的工件不佳； 3．3超声法 超声波检测采用高频率、高定向声波来测量材料的厚度、发现隐藏的内部裂纹，分析诸如金属、塑料、复合材料、陶瓷、橡胶以及玻璃等材料的特性。超声波仪器使用人耳听力极限之外的频率，向被检测材料内发射短脉冲声能，而后仪器监测和分析经过反射或透射的声波信号来获取检测结果。 超声导波方法可细分为接触式检测方法、非接触式检测方法，其作用机理为当超声入射至被测工件时，产生反射波，根据反射波的时间及形状来判断工件的裂纹。这种检测方法有时会产生盲区，发生阻塞现象，不能发现近距离裂纹。它常用于管道内壁的裂纹检测，能较为精确的判断出裂纹位置、周向开口裂纹长度、管壁减薄程度及裂纹截面积。 表面波对于表面上的复层油污不光洁等反应敏感，并被大量衰减。利用表面波测定裂纹深度有2种方法： （1）表面波入射到上表面开口裂纹时，会产生一个反射回波，其波高与裂纹深度有关，当裂纹深度较小时，波高随裂纹深度增加而升高，这种方法只适用于测试深度较小的表面裂纹。当裂纹深度超过2倍波长时，测试误差较大。 （2）利用表面波在裂纹开口处和尖端处产生的2个反射回波及回波前沿所对应的一起水平刻度差值来确定裂纹深度，此法适用于深度较大的裂纹。裂纹深度太小，裂纹表面过于粗糙会导致测试误差增加。如果裂纹中充满了油和水，误差会更大。 相控阵检测是一种特殊的超声检测技术。它使用复杂的多晶片阵列探头及功能强大的软件来操控高频声束，使其通过被检测材料，并显示保真（或几何校正）的回波图像。所生成的材料内部结构的图像类似于医用超声波图像。对诸如关键金属结构、管道焊接、航空航天复合材料等的检测，相控阵技术所提供的附加信息是非常有价值的。 目前激光超声技术、超声红外热成像技术等的发展为超声技术在裂纹检测方面的应用提供了有益的启示。 3．4漏磁法 所谓漏磁检测是指，铁磁材料被磁化达到磁饱和后，其表面和近表面缺陷与空气边界出现磁导率跃变，裂纹及附近的磁阻会增加，裂纹附近的磁场会因此发生畸变而形成漏磁通,通过检测漏磁场即可确定铁磁性金属结构上的应力和变形集中区，进而发现缺陷的非破坏检测技术。从整个检测过程来说，漏磁检测可以分为以下几个部份： 测试系统是基于金属磁记忆效应原理检测铁磁管件裂纹，诊断评估其应力状态和集中区域，为及时处理或更换管件提供科学依据。铁磁体在形变和微弱地球磁场的作用下产生磁记忆现象的内部原因取决于铁磁晶体的微观结构特点，是由于磁弹性作用的结果。 漏磁场检测方法是由传感器获取信号，计算机判断有无缺陷，可以从根本上解决人为因素的影响，具有较高的检测可靠性，也易于实现自动化，检测效率很高。在一定条件下，漏磁通信号的峰值和表面裂纹的深度有很好的线性关系。因此这种方法不仅可以检测裂纹的方位，还可对裂纹的危险程度作进一步判断，这是实现非破坏评价的基础。但这种检测方法也有一定的局限性。和磁粉检测一样它只适合于铁磁材料的表面检测，而且检测灵敏度较低，检测得到的信号相对简单，只能给出裂纹的初步量化，不适合检测形状复杂的试件 实际工业生产中，漏磁检验方法被大量应用于钢铍、钢棒、钢管的自动化检测。特别值得指出的是，漏磁场检测是地埋输油管线等最主要的检测方法，采用漏磁技术的“管道猪”可在地下管道中爬行300km。在管道的检查中，在厚度高达30mm的壁厚范围内，可同时检测内外壁缺陷。该技术也应用于火炮、飞机、导弹、弹药、铁道机车、石油等应用领域。 3．5红外线法 红外检测常用于高温或低温承压设备内部保温层状态的检测与评价，而热弹性红外检测技术适用于各种特种设备高应力集中和疲劳损伤部位的检测;许多高温特种设备内部有一层珍珠岩保温材料，若其出现裂纹或部分脱落，壳体会出现超温运行，引起材料的热损伤，采用常规红外热成像技术即可发现该局部超温现象。特种设备上的高应力集中部位在大量疲劳载荷的作用下，出现的早期疲劳损伤会显示在热斑迹图像上。红外无损检测技术是一种非接触式的检测技术，远距离空间分辨率高、安全可靠对人体无害、灵敏度高、检测范围广、速度快，对被测物体没有任何影响。 3．6涡流法 涡流法检测是利用电磁感应原理实现的。电涡流传感器的线圈作为振荡电路中谐振回路的一个电感元件，加电工作时在线圈里会产生高频振荡电流。而传感器接近试件表面时，线圈周围的高频磁场在金属表面和内层感应出高频电流，即涡流。而涡流产生的损耗及反磁通又通过耦合反射到传感器的线圈中去，当传感器在试件表面移动时遇到裂纹处或裂纹深度宽度有变化时，涡流磁场对线圈的反射作用不同，线圈等效阻抗电感量也不同，进而影响回路的谐振频率和幅频特性，分析处理这种变化就可判断试件有无裂纹或裂纹深浅宽窄。 涡流技术对表面开口裂纹很灵敏，可以在不去除表面涂层的情况下方便可靠地检测出金属材料的表面和近表面裂纹。其特点是检测速度快、裂纹灵敏度高、适用方便，缺点是不能准确区分裂纹性质、受干扰因素多、不确定性大。它可分为单频和多频涡流检测技术，单频涡流检测只能显示涡流信号的幅值变化，不能抑制，不能区别提离、抖动等干扰信号，定性、定量均有一定困难。多频涡流检测技术的发展对上述问题做了较好的解决，多频涡流检测就是用几种不同频率同时激励探头，具有阻抗平面图形相位显示和纹幅值显示功能。根据不同频率激励信号所取得的测量结果，通过实时矢量相加减和处理，抑制不需要的干扰信号，具有去伪存真的功能，阻抗分析能在检测中分离出探头摆动信号和提离信号等的干扰。常规涡流方法只适用于检测表面光滑母材上的裂纹，对焊缝上的裂纹检测会因焊缝在高温熔合时产生的铁磁性变化和表面高低不平而出现杂乱无序的磁干扰而无法实施。只有基于复平面分析的金属材料焊缝电磁涡流检测技术，采用特殊的点式探头(电流扰动磁敏探头)检测焊缝的表面裂纹才可以允许焊缝表面较为粗糙或带有一定厚度的防腐层。 脉冲涡流检测方法是一种新近发展的技术。按照傅立叶变换，一个脉冲信号可以展开为无限多个谐波分量之和，因而，具有较宽的频谱。当用脉冲电流作激励信号进行涡流检测试验时，蕴含着丰富的被测信息。而且，激励的脉冲特性使涡流在金属中存在一个很高的峰值，易于观察和测量；能够进行传统涡流检测所不能进行的瞬态分析。 目前工程上能检测出在0.3～0.4mm 涂层下最小裂纹深度为0.5～2mm 的裂纹。