无损检测(NDT)或无损评估 (NDE)是一种在不改变或损坏材料的情况下对其成分特征进行评估的材料检测方法。在材料测试行业,无损检测很重要,此行业需快速获取关于成品或原材料的可靠信息。可在生产阶段、材料或产品有效期内进行,也可在材料失效时用作诊断工具。

破坏性试验与非破坏性试验正好相反,例如压力试验或弯曲试验,其中关键的材料性能是通过破坏试样来确定。虽然破坏性检测能直观反映材料的特性;但它会造成材料损失,进而增加制造成本,而且它不适合在生产过程中检测材料。

非破坏性测试(NDT)的应用覆盖全范围的材料和行业,包括汽车、航空、建筑和大量的制造行业。传统的非破坏性(NDT)试验指的是在焊接材料的生产期间检测焊接缺陷和在使用寿命期间定期检测焊接缺陷。其他典型应用包括飞机蒙皮的裂纹检测、管件或杆件的表面缺陷以及产品热处理评估。

非破坏性试验(NDT)也成为研发领域有价值的试验方法,其中快速可靠的数据可以提供关于材料的重要信息。常见的NDT检测包括超声波探伤法、涡流探伤法、回弹检测法和超声波接触阻抗法。用金刚石或球压进行硬度测试有时也可视为一种无损检测,因为在大多数情况下,材料所受影响极小。硬度测试采用的试验力与压痕深度或压痕面积有关,以确保提供硬度测量值。材料的性能和有效性通常不会受到影响。显微硬度测试是无损硬度测试的最佳示例。以下介绍了几种最常用的 NDT 检测技术。
 

常见的非破坏性测试

超声波测试

超声波测试 (UT) 通过高频声能来评价各种各样的材料,从而生成重要的信息。通常用于缺陷检测、尺寸测量和表面厚度。一个典型的系统可以由一个脉冲发生器/接收器、传感器和显示装置组成。脉冲发生器向换能器发送高压电脉冲,随后换能器会产生超声能。引入能量并以波浪的形式流经试样。波径检测到不连续缺陷,所得到的电信号显示在显示装置上。超声波探伤是应用最广泛的NDT检测技术。它有许多明显优势,包括材料制备最少、瞬间提供检测结果、精度高,而且只需接触工件的一侧。超声波探伤适用于钢材、混凝土、木材和复合材料。
 

涡流检测

涡流检测使用电磁原理作为检验的基础。在涡流测试中,将电流引入材料。基于材料进行修改提供有价值的工件信息,例如裂缝和表面裂纹可以用涡流测试测材料的硬度、以及材料和涂层的厚度。
 

回弹法检测

回弹法检测利用里氏原理进行检测。在该方法中,冲击装置通过指向试件的导管使用弹簧推动冲击体。当朝着试样移动时,碰撞块内的磁体在导管线圈内生成一个信号。碰撞过后,它从表面弹回,从而产生二次信号,传输进线圈。回弹检测仪会利用电压比计算硬度值,并分析其相位以自动补偿移动变化。由于装置本质上属于电子装置,因此,大多里氏硬度计会将里氏数值自动转换为更传统的硬度标尺。通过使用各种不同的转换头来满足不同材料的需要,因此可以测试各种金属部件。它的主要不足是只能检测表面精整、重量至少5kg的零件。里氏测试仪是便携式的,可以不同角度使用,只要与测试面垂直。
 

超声波接触阻抗检测

超声波接触阻抗或UCI检测利用一个与传统的维氏微观硬度测试相似的金刚石压头。传统的维氏硬度测试需要通过显微镜测量压痕区域,而UCI检测法能利用超声频率的移动,以电子方式检测缺陷。UCI检测仪利用弹簧对固定在谐振杆末端的维氏压头施加约5kg的试验力。当谐振杆和维氏硬度压头压入试样时,在谐振杆中将发生频移。需要测量频移量,并使其关联维氏压头在试样表面的压入深度。测试结果能以电子方式转换为其他硬度标尺,如维氏硬度和洛氏硬度标尺。UCI检测仪能采用不同的转换值检测各类材料,但试样必须表面光滑,而且厚度至少为0.5英寸。

NDT是材料评价和维护中重要的、越来越多被使用的试验方法。在变化快、流动大的环境中,需要工具可靠、高效、有效,以满足制造、研发和检验的质量要求。无损检测技术将继续在这些领域发挥重要作用。