无损检测技术及其应用

　　引言

　　无损检测是以不损害被检验对象的使用性能为前提，应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料、零部件和结构进行有效的检验和测试，借以评价它们的完整性、连续性、安全可靠性及某些物理性能，包括探测材料或构件中是否有缺陷存在，并判断缺陷的形状、性质、大小、位置、取向、分布等情况。

　　无损检测可以对工程材料、零部件和结构件进行100%的检测，并根据检出的缺陷情况，依照常规力学或断裂力学判据作出评价。它是工业生产中实现质量控制、节约原材料、改进工艺和提高劳动生产率的重要手段，也是设备安全运行的重要监测手段。因此，近年来无损检测技术受到工业上的普遍重视，特别是在航空与航天、核技术、武器系统、电站设备、铁道与造船、石油与化工、锅炉与压力容器、建筑、冶金和机械制造等工业中应用极为广泛。

　　无损检测主要是检测材料和构件中的宏观缺陷，也就是说无损检测技术所表征的是材料和构件中宏观组织结构的特点;对于微观缺陷的检测，一般说来是困难的。在工业生产检验中，目前应用最广泛的无损检测方法主要是液体渗透法、磁粉检测法、射线检测法、超声波检测法和涡流检测法。

　　2材料和构件中缺陷与强度的关系

　　人们在使用各种材料尤其是金属材料的长期实践中，观察到大量断裂现象，特别是材料与构件的脆性断裂曾给人们带来众多灾难性事故，其中涉及到舰船、飞机、轴类、压力容器、宇航器、核设备和各类武器等。因此，断裂问题始终是研究各种材料的主要方面。

　　为了避免金属材料与构件在加工制造和使用过程中发生断裂，人们一方面要求材料有较高的强度，同时要求材料有一定的韧性，即要求材料有良好的综合机械性能。金属材料强度的来源是金属原子间的结合力，但在实际的材料和构件中，金属原子间的结构却不是理想完整晶体，而是存在大量的微观缺陷和宏观缺陷。这些缺陷的存在，大大降低了材料和构件的强度，因此研究断裂问题就必须与材料和构件的缺陷联系起来进行。材料和构件中缺陷与强度的关系极为复杂，这与材料和构件的使用条件如应力、温度、环境以及缺陷的类型、大小、取向、位置(表面、内部或应力集中部位)等各种因素有关。因此，在同种材料或构件中，若存在相同缺陷，但使用条件不同，则破损的情况可能完全不同。所以我们说，在研究材料和构件中缺陷与强度的关系时，必须综合考虑如下各种因素:

　　(l)材料、焊缝和构件所处的应力条件与环境条件;