無損檢測技術

培養目標:本專業培養適應現代化機械製造業生產、建設、管理、服務第一線需要的德、智、體、美等全面發展的、熟練掌握無損檢測技術的基本能力和基本技能的人才；重點培養學生編制無損檢測工藝的能力和按所編工藝進行實際操作的能力；並能完成對檢測結果的正確評定。為生產、建設、管理第一線崗位輸送高等應用性技術人才。

主要課程：高等數學、英語、計算機技術及應用、物理原理與技術、電工電子技術、金屬材料與熱處理、焊接技術、承壓設備基礎知識、射線檢測、超聲波檢測、滲透檢測、磁粉檢測、無損檢測新技術、上崗綜合實訓、綜合技能實踐、質量管理等。

無損檢測與無損評價技術是在物理學、材料科學、斷裂力學、機械工程、電子學、計算機技術、信息技術以及人工智能等學科的基礎上發展起來的一門應用工程技術。隨着現代工業和科學技術的發展，無損檢測與無損評價技術正日益受到各個工業領域和科學研究部門的重視，不僅在產品質量控制中其不可替代的作用已為眾多科技人員和企業界所認同，而且對運行中設備的在役檢查也發揮着重要作用。作為一種新興的檢測技術，其具有以下特徵：無需大量試劑；不需前處理工作，試樣製作簡單；即使檢測，在線檢測；不損傷樣品，無污染等等。

無損檢測 NDT （Non-destructive testing），就是利用聲、光、磁和電等 特性，在不損害或不影響被檢對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在 缺陷或不均勻性，給出缺陷的大小、位置、性質和數量等信息，進而判定被檢對象所處技術狀態（如合格與否、剩餘壽命等）的所有技術手段的總稱。

與破壞性檢測相比，無損檢測具有以下顯著特點：

(1)非破壞性

(2)全面性

(3)全程性

(4)可靠性問題

無損檢測分為常規檢測技術和非常規檢測技術。常規檢測技術有：超聲檢測 Ultrasonic Testing（縮寫 UT）、射線檢測 Radiographic Testing（縮寫 RT）、磁粉檢測 Magnetic particle Testing（縮寫 MT）、滲透檢驗Penetrant Testing （縮寫 PT）、渦流檢測Eddy current Testing（縮寫 ET）。非常規無損檢測技術有：聲發射Acoustic Emission(縮寫 AE)、 紅外檢測Infrared（縮寫 IR）、激光全息檢測Holographic Nondestructive Testing（縮寫HNT）等。

常用的無損檢測方法有目視檢測、射線照相檢驗、超聲檢測、磁粉檢測和液體滲透檢測四種。其他無損檢測方法：渦流檢測、聲發射檢測、熱像、紅外、泄漏試驗、交流場測量技術、漏磁檢驗、遠場測試檢測方法等。

無損檢測是利用物質的聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷大小，位置，性質和數量等信息。它與破壞性檢測相比，無損檢測有以下特點。第一是具有非破壞性，因為它在做檢測時不會損害被檢測對象的使用性能；第二具有全面性，由於檢測是非破壞性，因此必要時可對被檢測對象進行100%的全面檢測，這是破壞性檢測辦不到的；第三具有全程性，破壞性檢測一般只適用於對原材料進行檢測，如機械工程中普遍採用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗都是針對製造用原材料進行的，對於產成品和在用品，除非不準備讓其繼續服役，否則是不能進行破壞性檢測的，而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能。所以，它不僅可對製造用原材料，各中間工藝環節、直至最終產成品進行全程檢測，也可對服役中的設備進行檢測。

1.超聲檢測

超聲檢測的基本原理是：利用超聲波在界面（聲阻抗不同的兩種介質的結合面）出的反射和折射以及超聲波在介質中傳播過程中的衰減，由發射探頭向被檢件發射超聲波，由接收探頭接收從界面（缺陷或本底）處反射回來超聲波（反射法）或透過被檢件後的透射波（透射法），以此檢測備件部件是否存在缺陷，並對缺陷進行定位、定性與定量。

超聲檢測主要應用於對金屬板材、管材和棒材，鑄件、鍛件和焊縫以及橋樑、房屋建築等混凝土構建的檢測。

2.射線檢測

射線檢測的基本原理是：利用射線(X射線、γ射線和中子射線)在介質中傳播時的衰減特性，當將強度均勻的射線從被檢件的一面注入其中時，由於缺陷與被檢件基體材料對射線的衰減特性不同，透過被檢件後的射線強度將會不均勻，用膠片照相、熒光屏直接觀測等方法在其對面檢測透過被檢件後的射線強度，即可判斷被檢件表面或內部是否存在缺陷（異質點）。

射線檢測主要一個用於機械兵器、造船、電子、航空航天、石油化工等領域中的鑄件、焊縫等的檢測。

3.磁粉檢測

磁粉檢測的基本原理是：由於缺陷與基體材料的磁特性（磁阻）不同穿過基體的磁力線在缺陷處將產生彎曲並可能逸出基體表面，形成漏磁場。若缺陷漏磁場的強度足以吸附磁性顆粒，則將在缺陷對應處形成尺寸比缺陷本身更大、對比度也更高的磁痕，從而指示缺陷的存在。

磁粉檢測主要應用於金屬鑄件、鍛件和焊縫的檢測。

4.滲透檢測

滲透檢測的基本原理是：利用毛細管現象和滲透液對缺陷內壁的浸潤作用，使滲透液進入缺陷中，將多餘的滲透液出去後，殘留缺陷內的滲透液能吸附顯像劑從而形成對比度更高、尺寸放大的缺陷顯像，有利於人眼的觀測。

滲透檢測主要應用於有色金屬和黑色金屬材料的鑄件、鍛件、焊接件、粉末冶金件以及陶瓷、塑料和玻璃製品的檢測。 ^[1] 

5.渦流檢測

渦流檢測的基本原理是：將交變磁場靠近導體（被檢件）時，由於電磁感應在導體中將感生出密閉的環狀電流，此即渦流。該渦流受激勵磁場（電流強度、頻率）、導體的電導率和磁導率、缺陷（性質、大小、位置等）等許多因素的影響，並反作用於原激發磁場，使其阻抗等特性參數發生改變，從而指示缺陷的存在與否。

渦流檢測主要應用於導電管材、棒材、線材的探傷和材料分選。

6.聲發射檢測

聲發射檢測的基本原理是：利用材料內部因局部能量的快速釋放（缺陷擴展、應力鬆弛、摩擦、泄露、磁疇壁運動等）而產生的彈性波，用聲發射傳感器級二次儀表取該彈性波，從而對試樣的結構完整性進行檢測。

聲發射檢測主要應用於鍋爐、壓力容器、焊縫等試件中的裂紋檢測；隧道、涵洞、橋樑、大壩、邊坡、房屋建築等的在役檢（監）測。

7.紅外檢測

紅外檢測的基本原理是：用紅外點温儀、紅外熱像儀等設備，測取目標物體表面的紅外輻射能，並將其轉變為直觀形象的温度場，通過觀察該温度場的均勻與否，來推斷目標物體表面或內部是否有缺陷。

紅外檢測主要用應於電力設備、石化設備、機械加工過程檢測、火災檢測、農作物優種、材料與構件中的缺陷無損檢測。

8.激光全息檢測

激光全息檢測是利用激光全息照相來檢驗物體表面和內部的缺陷。它是將物體表面和內部的缺陷，通過外部加載的方法，使其在相應的物體表面造成局部變形，用激光全息照相來觀察和比較這種變形，然後判斷出物體內部的缺陷。

激光全息檢測主要應用於航空、航天以及軍事等領域，對一些常規方法難以檢測的零部件進行檢測，此外，在石油化工、鐵路、機械製造、電力電子等領域也獲得了越來越廣泛的應用。

無損檢查目視檢測範圍

1、焊縫表面缺陷檢查。檢查焊縫表面裂紋、未焊透及焊漏等焊接質量。

2、內腔檢查。檢查表面裂紋、起皮、拉線、劃痕、凹坑、凸起、斑點、腐蝕等缺陷。

3、狀態檢查。當某些產品(如蝸輪泵、發動機等)工作後，按技術要求規定的項目進行內窺檢測。

4、裝配檢查。當有要求和需要時，使用同三維工業視頻內窺鏡對裝配質量進行檢查;裝配或某一工序完成後，檢查各零部組件裝配位置是否符合圖樣或技術條件的要求;是否存在裝配缺陷。

5、多餘物檢查。檢查產品內腔殘餘內屑，外來物等多餘物。

無損檢測技術在食品加工領域，如材料的選購、加工過程品質的變化、流通環節的質量變化等過程中，不僅起到保證食品質量與安全的監督作用，還在節約能源和原材料資源、降低生產成本、提高成品率和勞動生產率方面起到積極的促進作用。作為一種新興的檢測技術，其具有以下特徵：無需大量試劑；不需前處理工作，試樣製作簡單；即時檢測，在線檢測；不損傷樣品，無污染等等.

無損檢測技術在工業上有非常廣泛的應用，如航空航天、核工業、武器製造、機械工業、造船、石油化工、鐵道和高速火車、汽車、鍋爐和壓力容器、特種設備、以及海關檢查等等。

進入21世紀以後，隨着科學技術特別是計算機技術、數字化與圖像識別技術、人工神經網絡技術和機電一體化技術的大發展，無損檢測技術獲得了快速進展。

在射線檢測方面，射線成像和缺陷自動識別技術、射線計算機輔助成像技術（CR）、射線實時成像技術（DR）和射線斷層掃描技術（CT）都獲得了廣泛的應用。檢測集裝箱的快速X射線實時成像系統、以X射線、γ射線、直線加速器為射線源的各種工業CT裝置已被廣泛地應用到各個工業領域。微焦點X射線CT可以檢測微米級的微小缺陷。

在超聲檢測方面，各種數字化超聲波探傷儀廣泛使用。TOFD超聲檢測系統、超聲成像檢測系統、磁致伸縮超聲導波檢測系統、相控陣超聲檢測系統已經獲得了廣泛應用。在檢測方法和應用技術研究方面，主要針對自動化超聲檢測技術、超聲成像檢測技術、人工智能與機器人檢測技術、TOFD超聲檢測技術、超聲導波檢測技術、非接觸超聲技術、相控陣超聲檢測技術、激光超聲檢測技術等都取得了大量的研究成果。在管棒材和焊管自動化檢測線使用的多通道超聲波探傷儀，通道數可達500個，採樣速率最高可達240MHz 。超聲導波檢測系統和磁致伸縮導波檢測方法已經用於帶保温層工業管道和埋地管道腐蝕缺陷的長距離檢測。

在電磁檢測方面，常規渦流檢測儀器全部實現數字化，並發展了陣列探頭和多通道儀器，實現了數據轉換和分析等先進電子與信息技術的應用。遠場渦流、多頻渦流、脈衝渦流和磁光/渦流成像檢測技術都得到了成熟發展和應用。脈衝渦流檢測技術用於帶保温層鋼質壓力容器和管道腐蝕檢測，最大可以穿透150mm厚的保温層。

漏磁檢測技術已廣泛用於大型常壓儲罐底板腐蝕檢測、管道製造過程的在線檢測、鋼絲繩檢測、石油鑽桿檢測和無保温層工業管道腐蝕檢測等。磁記憶檢測在電站鍋爐、壓力容器、壓力管道、汽輪機、風力發電機和橋樑等結構上已廣泛應用。巴克豪森噪聲技術在殘餘應力檢測中的應用更加廣泛。

在聲發射檢測方面，各種性能先進的多通道聲發射儀不斷湧現。在聲發射信號分析和處理方面，包括常規參數分析、時差定位、關聯圖形分析、頻譜分析、小波分析、模式識別、人工神經網絡模式識別、模糊分析和灰色關聯分析等都獲得了應用。在我國有50多個檢測機構常年從事壓力容器的聲發射檢測。

在微波檢測和紅外檢測方面，也得到了很大發展。微波檢測在濕度、温度、密度、固化度等檢測中廣泛應用，在膠接結構、複合材料、火箭推進劑等檢測中也發揮了重要作用。

紅外檢測在電力工業、石油化工、房屋建築等領域得到了廣泛應用。在金屬力學試樣、斷裂力學和應力分析、印刷電路板故障分析和陶瓷工業等領域也開展了應用研究。壓力容器紅外熱成像檢測已正式納入我國的特種設備安全監察法規體系。

在役檢查是在用設備與結構安全監察的重要方法。在壓力容器等特種設備、石油天然氣管道、航空系統、鐵道系統、土木工程與鋼結構、核電站等領域已廣泛開展，並取得了顯著的成就。

在役結構可靠性評價理論和法規在國際上獲得了一致的認可。無損檢測技術在在用設備與結構的可靠性評價中發揮了重要的作用。

無損檢測技術在應對氣候變化、發展低碳經濟、循環經濟和綠色再製造產業中也正在起到不可替代的重要作用。

我國擁有17萬無損檢測人員和2000多家無損檢測機構（不含企業內部探傷室），在國民經濟建設和人身與設備安全監測中發揮着重要作用。