【文章內容簡介】 些目視檢驗完成以后，必須準備相應的檢驗報告來說明所完成的檢驗內容。這些報告應說明檢驗的特征、包括諸如下面的內容：檢查了什么、檢驗時間、什么人做的檢驗、相關的接收標準、以及檢驗的結論。正如我們前面所提到的那樣，這些檢驗報告應該盡可能地簡單（且清晰可辨）但仍要包含足夠的信息以便其他人員能夠明白都做了那些檢驗以及檢驗的的發(fā)現(xiàn)和結論。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 如前所述，目視檢驗是所有焊接質量控制程序中最基本的活動。盡管目視檢驗相當簡單，但通過它我們能夠發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的焊接缺陷。然而，目視檢驗只能發(fā)現(xiàn)焊縫表面所存在的問題。因此，目視檢驗要求在整個制作過程中都要進行檢查以保證適當?shù)母采w性。一般說來，焊接檢驗師要進行一定的焊前、焊接過程中和焊后檢驗活動。當應用得法時，目視檢驗能夠在問題發(fā)生之時就發(fā)現(xiàn)問題，因此可以大幅度地降低相關的返修成本。在掌握了有關目視檢驗的基本知識以后，我們可以接下來學習下一步的焊接檢驗（技術）。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 無損探傷（ NDT）? 一個有效的質量控制程序的目的之一是要確定給定母材或者焊縫針對其指定用途的適用性。評價這種適用性的一種方法是對母材或焊縫進行破壞性試驗，這種破壞性試驗可以提供有關被試驗物性能的信息。顧名思義，破壞性試驗的最大缺點是被試驗物在試驗過程中將被損壞。因此，人們已經(jīng)開發(fā)出了許多種既能反映被試驗物的性能、但又不影響被試驗物實際使用的測試方法。? 我們把各種各樣的這類試驗統(tǒng)稱為 無損探傷（試驗） ， 因為他們可以對金屬或部件進行非破壞的評估。而對試驗部件的一定比例部分進行的破壞性試驗也會成本較高，并且需假定未試驗部件與經(jīng)過試驗的具有相同的質量。無損探傷反映的是一種間接的、但仍然是有效的結果，根據(jù)其定義，經(jīng)無損檢測的物體不發(fā)生變化，只要檢測結果合格即可投入實際應用。? 如上所述，有許多種無損探傷方法可以用來對要焊接的母材以及完工的焊縫進行檢測和評估。這里我們將只對一些最常用的方法，包括每種方法的有優(yōu)缺點及其應用進行討論。然而，所有的這些無損探傷方法都有一些共性，并可歸納如下：? 檢測能量源或者介質? 檢測能量受缺陷的影響而發(fā)生變化? 檢測這種變化的手段? 顯示這種變化的手段? 觀測和記錄顯示的方法以便進一步的分析第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 針對某一指定的應用場所，特定無損探傷方法的適用性取決于對上述每一個因素的考慮。檢測源或者是檢測介質必須適合于被檢對象以及所關心的缺陷。存在的缺陷必須能以某種方式使檢測介質發(fā)生改變或變化。一旦當介質發(fā)生變化時，必須能夠以某種方式檢測到所發(fā)生的變化。由不連續(xù)所引起的介質變化形成一種指示或者是被記錄下來。最后這指示要保存下來以便進行進一步的分析和評估。? 在討論每一種無損檢測方法的時候，重要的是要理解每種無損探傷方法的所能提供的基本信息。這種理解將有助于確定選擇最合適的探傷方法。? 經(jīng)過多年的努力，人們已經(jīng)開發(fā)出了各種各樣的無損探傷方法。每種探傷方法都有其優(yōu)點及應用上的限制，從而使其適合或者是不太適用一特定的檢測任務?？紤]到有多種無損探傷方法可供選擇，選擇那些能夠提供必要的檢測結果的探傷方法是非常重要的。在許多情況下，可能會同時采取幾種不同的探傷方法以確保被檢的材料或工件是合格的。因為有如此多的探傷方法，因此要想在本教材中把每種檢測方法都提到是比較困難的。? 因此，我們將集中討論那些常見的、被經(jīng)常用來對母材和焊件進行檢測和評估的無損探傷方法。下面給出了幾種將要展開討論的無損探傷方法，其縮寫如括號內的內容所示。? （ 1） 滲透探傷（ PT）? （ 2） 磁粉探傷 (MT)? （ 3） 射線探傷 (RT)? （ 4） 超聲波探傷 (UT)? （ 5） 渦流探傷 (ET)第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 雖然焊接檢驗師通常只做目視檢驗而不做無損檢測，但考慮到下述幾個方面的原因，他或她如果能對這些基本的無損檢測方法有一個基本的了解也是非常重要。首先，焊接檢驗師應該了解各種無損檢測方法的優(yōu)點及其限制。這有助于決定采取那種無損檢測方法以提供除外觀質量以外的、有關材料和焊縫的其他信息。通過一些附加的無損檢測，可以對目視檢驗的結論做進一步的核實。有了對各種檢測方法優(yōu)缺點的了解，還可以幫助焊接檢驗師判斷由無損探傷人員所做的實際檢測是否恰當。因為焊接檢驗師有可能要對一些檢測進行監(jiān)控、或是要保存相關的檢測結果，對上述知識的掌握有助于檢驗師理解相關的檢測結論。? 在我們討論每一種無損檢測方法的時候，有必要對各種探傷方法的優(yōu)、缺點以及操作原理作一些介紹。同時我們也將討論各種探傷方法需要用到的一些必要設備以及每種探傷方法的典型應用。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 滲透探傷（ PT）? 簡單地說，滲透探傷就是通過把滲透介質滲出到有一定對比度的背景色上來觀察 表面不連續(xù) 的一種探傷方法。這是通過把滲透劑（通常為液體）噴到經(jīng)過清理的被檢工件表面來實現(xiàn)的。當滲透劑被留在檢物體的表面并經(jīng)過一定時間 (駐留時間 ) 以后，由于毛細現(xiàn)象的作用，滲透劑將滲入到所有表面開口內。接下來再把多余的滲透劑擦掉并用顯像劑將留在不連續(xù)中的滲透劑析出。最終的影像會在較高的對比度顯示出來，把所存在的不連續(xù)放大并以以便于進一步的目視評估。? 有兩種主要的辦法可以對 滲透劑進行分類 ：一種是按照所形成的 影像的類型 來分類，另一種是按照 去除多余滲透劑的方法 。滲透劑有可見光和熒光兩種顯示方式。當在白光下進行觀察時，可見光染料（通常為紅色）會在白色的顯像劑背景下形成非常鮮艷的紅色顯示。當在紫外光下觀察時，熒光滲透劑會在背景光下形成一種綠色的熒光顯示。和可見光相比，人眼對熒光更為敏感，使用瑩光滲透劑可以獲得更為靈敏的檢測結果。? 第二種對滲透劑分類的方法和去除被檢測面過多滲透劑的方法有關。他們可以是水洗法、溶劑清除法和乳化液法?？梢运吹臐B透劑中包含有一種乳化劑，這種乳化劑可以把油性的滲透劑通過低壓水清洗掉。溶劑性清洗滲透劑需要使用溶劑來清除被檢表面過多的滲透劑。在駐留時間后，后乳化性滲透劑可通過加入一種乳化液在試驗表面，然后和水洗法一樣，用水乳化液去除。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 綜合上述的兩種分類方法，可以把滲透劑分為下述的的六大類：? （ 1）可見光 /水洗性滲透劑? （ 2）可見光 /溶劑清洗型滲透劑? （ 3）可見光 /后乳化性滲透劑? （ 4）熒光 /水洗性滲透劑? （ 5）熒光 /溶劑清洗型滲透劑? （ 6）熒光 /后乳化性滲透劑? 除了后乳化性滲透劑需要額外的步驟加入乳化液以外，上述的幾種滲透劑的應用方法基本上一致。因此，在實際應用中無論采用哪種方法都要遵循四個基本的步驟以便相對簡單地進行滲透探傷。盡管比較簡單，但按照既定的順序認真地進行每一步的操作仍然顯得非常重要。否則的話，探傷結果將變得不可靠。? 滲透探傷的第一步是要 對被探傷工件的表面進行徹底地清理 。因為滲透探傷是用來反映表面不連續(xù)的探傷方法，因此這一步就顯得特別地重要。任何堵住了不連續(xù)表面開口的異物都將會阻礙滲透劑進入開口，進而影響不連續(xù)的顯示。被檢測物表面不得存有油污、贓物、銹蝕以及油漆等。在用機械的方法（如鋼絲刷或噴砂）清理如銅或者鋁這樣較軟工件的表面時要特別小心。任何過度的機械清理都有可能損傷被檢工件的表面，進而覆蓋已存在的表面開口并影響缺陷的檢測。圖 工件表面的情況。? 滲透劑在被檢工件的表面經(jīng)過適當?shù)那謇聿⒏稍镆院蠹尤?。對于小工件而言，可以把它浸入盛有滲透劑的池子中來加滲透劑。對于較大的工件而言，可以用噴涂或刷子刷的辦法來施加滲透劑。滲透劑可以在被檢工件的表面保留 5~30分鐘，這一時間被稱為駐留時間。實際的 駐留 時間取決于：滲透劑制造廠商的建議、被檢工件的溫度以及缺陷尺寸的大小。在這一時間段內，滲透劑必須使被檢工件的表面保持濕潤以便使?jié)B透劑能夠進入所存在的開口。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 圖 噴涂滲透劑的實例。? 受毛細現(xiàn)象的作用，滲透劑可以滲入到開口很小的裂紋中去。前面我們在討論釬焊填料滲入到釬焊接頭的過程中曾經(jīng)討論過這一現(xiàn)象。毛細現(xiàn)象可以使液體滲入到很細的開口中去。在達到駐留時間后，需要將多余的滲透劑從被檢工件表面徹底、仔細地清理掉。必須小心、仔細地對被檢工件表面進行足夠的清理以防止出現(xiàn)過多的滲透劑背景色或無關顯示，從而避免漏掉或屏蔽真正的缺陷顯示。然而，過度的清理也是不足取的，因為它會把進入較淺不連續(xù)的滲透劑洗掉。圖 正確方法。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 在取除掉多余的滲透劑后，需要 在被檢工件表面施加上顯像劑 。顯像劑可以是干粉、也可以是懸浮于揮發(fā)性溶液中的顆粒物，揮發(fā)性溶液可以很快地蒸發(fā)并把顆粒留在被檢工件的表面。重要的是施加顯像劑要薄、要均勻。事實上，為了避免顯像劑的堆積的一種好辦法是將顯像劑分幾次施加到被檢工件的表面并保證每層的厚度都很薄，且每層顯像劑的施加都要有幾分鐘的時間間隔。過厚的顯像劑層會將非常小的顯示屏蔽掉。? 滲透探傷的靈敏度取決于 顯像劑顆粒的大小以及被檢工件上顯像劑的厚度。較大的顆粒尺寸和過厚的顯像劑厚度將會降低滲透探傷的靈敏度。像海綿吸水一樣，顯像劑把存在于所有表面不連續(xù)內的滲透劑吸出并形成有對比度的顯示。這種 “析出 ”效果能將微小的不連續(xù)放大以形成便于觀察的顯示。此時就可以對不連續(xù)顯示進行評估以確定其是否有害。當采用可見的染色滲透劑時，對不連續(xù)的評估可在日（白）光下進行，而使用熒光滲透劑時則需要在黑暗的環(huán)境中使用紫外光（黑光）來對不連續(xù)進行評估。圖 劑層 “析出 ”并形成可見顯示的情況。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 滲透探傷有許多優(yōu)點。? 首先，滲透劑的使用不只局限于金屬性被檢物。使用這種探傷方法可以 對所有的非孔狀材料進行表面不連續(xù)探傷 。滲透探傷也特別適合于對使用 不同金屬材料的焊縫或釬焊接頭進行評估 ，而這對其他探傷方法來講則是一個問題。這種方法還可以用于 非磁性金屬，而其他方法則不行 。? 其次，這種探傷的 工藝非常簡便 ，特別是溶劑清洗型滲透探傷。對這種探傷方法而言，實際上可以把小罐裝的滲透劑、顯像劑、清洗劑方便地帶到任何探傷現(xiàn)場。根據(jù)所采用的滲透劑系統(tǒng)型式，探傷所需設備的變化也非常地少。和別的探傷方法相比，滲透探傷的使用者不必花費過多的設備費用。? 在滲透探傷的局限性? 最為突出的是它 不能用來檢測表面下的不連續(xù) 。此外，和磁粉探傷相比，滲透探傷相對而言比較費時也比較麻煩。由于工件的表面條件對探傷結果的影響比較明顯，對某些應用場合而言所需要的表面清理工作量會非常地大。還需要在探傷后對被檢工件表面進行清理處理。在 對粗糙、不規(guī)則的表面進行探傷時，無關的顯示會使?jié)B透結果的評估變得相對比較困難。? 相對于其它探傷方法而言，滲透探傷所需的設備比較簡單，它可以由滲透劑、清洗劑、沒有棉絮的抹布，顯影劑，以及（如果有要求時）乳化液組成?？梢姽獾娜旧珴B透探傷需要好的白光源，而熒光類滲透劑則需要好的紫外線光源。此外，熒光探傷法還要求有一個暗室以便于監(jiān)控清理和對探傷結果進行評估解釋。事實證明，在對非常細小的不連續(xù)進行評估時，使用放大鏡會顯得非常有用。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 一旦發(fā)現(xiàn)有（缺陷）顯示，則 可以利用照片或草圖的方法將其永久性地記錄下來 。利用一種透明的膠帶，還可以將這種顯示從探傷工件的表面取下來加到探傷報告中去。? 當使用滲透探傷方法時，在開始焊接以前，必須將包括多余的滲透劑、清洗劑以及顯像劑的所有探傷材料從工件表面取掉。因為在含有這類物質的工件表面不僅會影響焊接質量，而且會產(chǎn)生有毒甚至是危險的煙氣而導致嚴重的安全隱患。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 磁粉探傷（ MT）? 磁粉探傷主要用來發(fā)現(xiàn)鐵磁性材料的 表面不連續(xù)。雖然這種探傷還能觀察到近表面的不連續(xù)顯示，但要對其作出準確的評估則非常困難， 通常需要借助于別的探傷方法來實現(xiàn)。采用其他的無損探傷技術可以對近表面下的不連續(xù)進行檢測和評估。然而，存在于磁化物體表面的不連續(xù)會使所加的磁場在不連續(xù)的兩側產(chǎn)生相反方向的 “磁極 ”而對鐵粒子有很強的吸引力。如果把鐵粒子（這些鐵離子可以被磁化而成為 “磁化離子 ”）噴灑在被檢物體的表面，它們會因為受上述磁場的作用吸引而保持在一定的位置并堆積形成可見的不連續(xù)顯示。? 雖然磁粉探傷有幾種不同的形式，但都以這一相同的基本原理為依據(jù)。因此，所有的磁粉探傷都是在被檢工件上形成磁場并在探傷面上噴灑鐵離子來實現(xiàn)的。? 為了對磁粉探傷有一個了解，有必要先掌握一些和磁力學有關的基礎知識。因此，我們對磁力學的一些重要特征進行描述。在開始這種討論以前，讓我們先看一下圖 ，該圖顯示了和磁棒相關的磁場分布的情況。第十單元 目視和其他無損檢測方法及其符號 20231112? 讓我們來看一下這張圖，它說明了幾個磁力學的基本原理。首先，在磁棒的周圍存在的有磁力的線被稱為磁力線或磁能量線，它們總是從磁棒的一端（或磁極）移動到達另外一端（或磁極）。我們將這些磁極定義為北極（ N）和南極 (S)。磁力線構成許多連續(xù)的