无损检测技术种类繁多，根据其基本原理，国际上通常将其分为六大常规方法,此外还有一些应用领域相对特殊或技术较新的方法。
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六大常规无损检测方法
这六种方法是应用最广泛、最基础的无损检测技术。
超声检测
- 基本原理： 类似于医学上的B超，利用高频声波（超声波）进入材料内部，当遇到不同介质（如缺陷、异质）时，会发生反射、折射或衰减，通过接收和分析这些反射波（回波）来定位、评估缺陷。
- 能检测出的缺陷： 内部裂纹、夹杂、气孔、未焊透等体积型缺陷。
- 优点：
- 对面积型缺陷（如裂纹）检出率很高。
- 检测深度大,可穿透较厚的材料。
- 对缺陷有较高的定位精度。
- 缺点：
- 对检测人员的操作技能和经验要求高。
- 对工件形状复杂的表面检测困难。
- 结果判断需要专业知识,不直观。
- 典型应用： 焊缝检测、锻件、铸件、复合材料、板材等的内部质量检测。
射线检测
- 基本原理： 利用X射线或γ射线等高能量电磁波穿透工件，由于缺陷部位（如气孔、疏松）与致密材料的密度和厚度不同，对射线的吸收能力也不同，因此在胶片或数字探测器上形成黑度不同的影像，从而显示出缺陷的形状、大小和位置。
- 能检测出的缺陷： 内部气孔、夹渣、未焊透、缩孔等体积型缺陷。
- 优点：
- 检测结果直观，像一张“内部照片”,易于保存和追溯。
- 对体积型缺陷非常敏感。
- 能检测出缺陷的具体位置和尺寸。
- 缺点：
- 对与射线方向平行的面积型缺陷（如薄裂纹）检出率低。
- 存在辐射安全风险,需要严格的防护措施。
- 设备成本高,检测速度相对较慢。
- 对工件厚度有一定限制（太厚则穿透不过）。
- 典型应用： 铸件、焊缝的内部质量检测，特别是在航空航天、压力容器等高风险行业。
磁粉检测
- 基本原理： 仅适用于铁磁性材料（如钢铁），对工件进行磁化后，若表面或近表面存在缺陷（如裂纹），磁力线会发生泄漏，形成泄漏磁场，撒上磁粉后，磁粉会被吸附在泄漏磁场处,从而显示出缺陷的痕迹。
- 能检测出的缺陷： 铁磁性材料表面和近表面的裂纹、折叠、夹杂等线性缺陷。
- 优点：
- 灵敏度高,尤其对表面开口裂纹非常有效。
- 操作简单，成本较低,结果直观。
- 检测速度快。
- 缺点：
- 仅限于铁磁性材料。
- 只能检测表面和近表面缺陷,无法检测内部缺陷。
- 检测后通常需要退磁。
- 典型应用： 钢材锻件、铸件、焊缝、飞机起落架等铁磁性零部件的表面检测。
渗透检测
- 基本原理： 利用液体的毛细作用原理，将着色渗透液或荧光渗透液涂覆在工件表面，渗透液会渗入表面开口的缺陷中，擦去多余渗透液后，再施加显像剂，将缺陷中的渗透液吸附到表面,从而显示出缺陷的痕迹。
- 能检测出的缺陷： 材料表面开口的缺陷，如裂纹、气孔、疏松等。
- 优点：
- 原理简单，设备简单,成本低。
- 适用范围广，几乎所有非多孔性材料（金属、陶瓷、塑料等）均可使用。
- 对表面缺陷非常敏感。
- 缺点：
- 只能检测表面开口的缺陷,对闭合性或内部无效。
- 检测过程多,工序繁琐。
- 对被检件的表面清洁度要求高。
- 典型应用： 非铁金属（如铝、镁合金）、陶瓷、塑料等非磁性材料的表面检测。
涡流检测
- 基本原理： 利用电磁感应原理，将通有交流电的线圈（探头）靠近导电材料，会在材料中感应出涡流，如果材料存在缺陷或材质、尺寸发生变化，将干扰涡流的分布，进而改变线圈的阻抗,通过检测这种阻抗变化来判断缺陷。
- 能检测出的缺陷： 导电材料的表面和近表面缺陷，如裂纹、腐蚀减薄等。
- 优点：
- 检测速度快,易于实现自动化。
- 对表面和近表面缺陷敏感。
- 非接触式检测,对工件无污染。
- 可同时检测材料的电导率和磁导率等性能。
- 缺点：
- 仅限于导电材料。
- 对形状复杂的工件检测困难。
- 干扰因素多（如材质、温度、提离效应等）,信号解释复杂。
- 典型应用： 管材、棒材、线材的在线探伤，飞机蒙皮腐蚀检测,换热管检测等。
声发射检测
- 基本原理： 这是一种动态检测方法，材料或结构在受力变形或断裂时，其内部会迅速释放能量，产生应力波，即“声发射”信号，通过布置在表面的传感器阵列接收这些信号，并分析其来源和特性,来评价结构的活性和完整性。
- 能检测出的缺陷： 主要检测正在扩展的活动性缺陷，如裂纹扩展、塑性变形、泄漏等。
- 优点：
- 动态监测,能实时发现缺陷的产生和发展。
- 检测范围大,可覆盖整个结构。
- 对结构几乎无损伤。
- 缺点：
- 无法检测静态缺陷。
- 信号噪声干扰大,信噪比低。
- 结果分析复杂,需要丰富的经验。
- 典型应用： 压力容器、管道、桥梁、储罐等大型结构的在线健康监测和完整性评估。
其他无损检测技术
除了上述六大常规方法,还有一些针对特定领域或具有特殊优势的技术：
- 目视检测： 最基本、最直接的方法，包括直接目视和借助内窥镜、放大镜、工业相机等辅助工具进行观察,是所有检测的第一步。
- 泄漏检测： 用于检测容器、管道等的泄漏，如气泡法、压力衰减法、氦质谱检漏法等。
- 红外热成像检测： 通过检测物体表面温度分布的差异来发现缺陷，如绝缘层缺陷、复合材料脱粘、结构过热等。
- 激光检测： 如激光剪切干涉术、激光超声等，技术前沿,精度高。
- 微波检测： 利用微波与材料的相互作用，适用于非金属、复合材料等的检测。
| 检测方法 | 基本原理 | 主要适用材料 | 主要检测缺陷 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|---|---|
| 超声检测 | 声波反射/折射 | 金属、非金属、复合材料 | 内部裂纹、夹杂等 | 对面积型缺陷敏感，检测深度大 | 依赖经验，对复杂表面困难 |
| 射线检测 | 射线穿透成像 | 金属等致密材料 | 内部气孔、夹渣等 | 结果直观，像“内部照片” | 有辐射风险，对平行裂纹不敏感 |
| 磁粉检测 | 磁场泄漏吸附 | 铁磁性材料 | 表面/近表面裂纹 | 灵敏度高，操作简单 | 仅限铁磁性材料，只能测表面/近表面 |
| 渗透检测 | 液体毛细作用 | 非多孔性材料（金属、塑料等） | 表面开口缺陷 | 适用广，简单直观 | 只能测表面开口缺陷，工序多 |
| 涡流检测 | 电磁感应变化 | 导电材料 | 表面/近表面缺陷 | 检测快，可自动化 | 仅限导电材料，干扰因素多 |
| 声发射检测 | 材料断裂发声 | 金属、复合材料等 | 活动性缺陷（如扩展裂纹） | 动态监测，覆盖范围大 | 无法检测静态缺陷，信号分析复杂 |
在实际应用中，常常需要根据检测对象、要求、成本等因素，选择一种或多种NDT方法组合使用,以达到最佳的检测效果。
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