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第1篇 概论2

1 无损检测内涵从探伤到评价的演变2

2 无损检测与质量控制3

2.1 质量与质量控制3

2.2 无损检测在全面质量控制中的作用4

2.3 无损检测作业的质量控制5

3 缺陷检出的可靠性7

3.1 可靠性、缺陷检出概率和置信度8

3.2 从二项式分布法获得POD(a)函数8

3.3 从检出/漏检数据获得POD(a)9

3.4 从信号响应数据获得POD(a)函数10

参考文献11

第2篇 材料学的基本知识13

第1章 金属材料15

1.1 金属材料的分类15

1.2 单组元金属的结构15

1.2.1 金属电子率15

1.2.2 金属的晶体结构16

1.2.3 晶粒与晶界17

1.3 合金的结构17

1.3.1 合金17

1.3.2 相18

1.3.3 相变、相平衡和相图19

1.4 金属材料的力学性能22

1.4.1 在静拉伸下的力学性能22

1.4.2 弹性与广义虎克定律23

1.4.3 在其他静加载下的力学性能25

1.4.4 冲击韧度26

1.4.5 疲劳26

1.4.6 蠕变27

1.4.7 断裂韧变28

1.5 金属材料的物理性能29

1.6 金属材料组织的观察29

1.6.1 低倍组织观察29

1.6.2 光学金相显微术29

1.6.3 电子显微术29

1.6.4 其他30

1.7 金属材料的热加工工艺和相应缺陷30

1.7.1 铸造30

1.7.2 塑性加工31

1.7.3 焊接31

1.7.4 热处理32

1.7.5 表面技术33

1.7.6 其他热加工工艺34

1.8 金属材料使用过程中产生的缺陷34

1.9 金属中断裂发展的概念35

1.9.1 晶体缺陷35

1.9.2 位错35

1.9.3 滑移与位错塞积36

1.9.4 塑性形变和断裂36

1.9.5 断裂力学36

参考文献37

第2章 聚合物、无机非金属材料和复合材料38

2.1 聚合物38

2.1.1 概述38

2.1.2 高聚物38

2.2 无机非金属材料39

2.3 复合材料39

2.3.1 结构复合料39

2.3.2 功能复合材料39

2.3.3 先进复合材料40

2.3.4 常用复合材料40

2.3.5 复合材料的失效41

参考文献41

第3篇 射线检测43

第1章 X射线与γ射线检测47

1.1 检测技术的物理基础47

1.1.1 X射线47

1.1.2 γ射线与放谢性48

1.1.3 光量子与物质的相互作用49

1.1.4 X射线与γ射线的衰减规律50

1.2 射线源52

1.2.1 X射线机52

1.2.2 γ射线设备58

1.2.3 高能X射线源60

1.3 射线胶片62

1.3.1 射线胶片的结构62

1.3.2 潜影与射线照相效应的特点62

1.3.3 胶片的主要感觉特性62

1.3.4 射线胶片的分类与选用65

1.4 射线照相的影像66

1.4.1 影像质量的基本因素66

1.4.2 射线照相灵敏度68

1.5 射线照相检测的基本技术71

1.5.1 概述71

1.5.2 透照布置72

1.5.3 基本透照参数的确定72

1.5.4 散射线控制74

1.5.5 增感75

1.5.6 曝光曲线76

1.6 暗室处理78

1.6.1 暗室处理概述78

1.6.2 暗室处理过程78

1.6.3 存档质量检查79

1.7 评片79

1.7.1 评片概述79

1.7.2 缺陷识别80

1.7.3 质量评定概述82

1.8 射线实时成像检测技术82

1.8.1 概述82

1.8.2 X射线图像增强器系统82

1.8.3 线阵扫描系统(LDA)87

1.8.4 光纤CCD系统91

1.8.5 非晶硅探测器92

1.8.6 X射线荧光/真空微光摄像系统92

参考文献93

第2章 中子射线法检测95

2.1 概述95

2.2 基本原理95

2.3 用于中子射线检测的装置96

2.3.1 中子按能量的分级96

2.3.2 中子源97

2.3.3 准直器97

2.4 热中子成像方法98

2.4.1 射线胶片成像法98

2.4.2 闪烁器和实时成像99

2.4.3 迹蚀探测器99

2.4.4 中子射线照相图像质量的确定100

2.5 其他能量中子的控制102

2.5.1 冷中子102

2.5.2 超热中子102

2.5.3 共振中子102

2.5.4 快中子102

2.6 中子射线检测法的应用示例102

2.6.1 检测高密度容器中的低密度元件和低密度区102

2.6.2 检测密度相似但中子功面不同的材料103

2.6.3 检测高放谢性试件105

2.7 中子激活问题105

附录105

参考文献106

第3章 射线计算机层析检测107

3.1 概述107

3.2 射线CT的基本原理107

3.3 射线CT系统的构成108

3.3.1 射线源108

3.3.2 机械扫描系统109

3.3.3 辐射探测系统110

3.3.4 计算机系统111

3.4 工业射线CT的图像质量111

3.4.1 空间分辨力111

3.4.2 对比度、对比灵敏度112

3.4.3 伪像112

3.5 射线CT系统性能的测量113

3.5.1 试样113

3.5.2 空间分辨力的测量113

3.5.3 对比灵敏度的测量115

3.5.4 对比度-细节-剂量（Contrast-Detail-Dose,CDD）曲线116

3.5.5 某些市售工业用射线CT的性能116

3.6 工业射线CT应用示例117

3.7 双能CT技术123

3.7.1 基本原理123

3.7.2 应用示例123

3.8 圆锥射束CT技术123

3.9 康普顿背散射层析术123

3.9.1 基本原理123

3.9.2 优点和局限性124

3.9.3 应用示例124

3.10 焦平面层析126

3.11 中子CT技术126

参考文献127

第4章 β射线与γ射线测厚技术128

4.1 射线和物质的相互伤脑筋128

4.1.1 β射线与物质的相互作用128

4.1.2 γ射线与物质的相互作用130

4.2 辐射源、探测器和防护133

4.2.1 常用测厚放射源133

4.2.2 辐射探测器134

4.2.3 射线的防护135

4.3 测厚仪表135

4.3.1 透射式仪表135

4.3.2 散射式仪表139

4.3.3 测厚仪表的标定141

参考文献142

第5章 其他射线检测方法143

5.1 质子射线照相143

5.1.1 所依据的基本原理143

5.1.2 擀子源和探测器材144

5.1.3 应用144

5.2 正电子湮没检测145

5.2.1 基本概念145

5.2.2 应用146

5.3 中子活化分析146

5.3.1 基本概念146

5.3.2 优点和局限性146

5.3.3 应用示例147

5.4 穆斯堡尔谱法147

5.4.1 基本概念147

5.4.2 方法的优点和局限性148

5.4.3 应用149

5.5 电子射线照相149

5.5.1 概述149

5.5.2 透射法150

5.5.3 发射法150

参考文献150

第4篇 声学方法检测153

第1章 超声检测155

1.1 概述155

1.2 超声检测基础知识155

1.2.1 振与波155

1.2.2 超声平面波在大平界面上垂直入射时的行为158

1.2.3 超声平面波在大平界面上斜入射时的行为159

1.2.4 圆盘声源的声场163

1.3 超声检测仪、探头和试块166

1.3.1 超声检测仪166

1.3.2 探头168

1.3.3 超声检测仪、压电换能器探头及两者组合的性能测试174

1.3.4 试块174

1.4 超声检测中的共性问题176

1.4.1 超声检测系统的配置176

1.4.2 对受检件的要求176

1.4.3 耦合177

1.4.4 关于频率的选择179

1.4.5 对比试块179

1.4.6 扫查180

1.4.7 影响缺陷回波幅度的因素180

1.4.8 实际缺陷的定理评定方法181

1.4.9 检测规程的编制和检测结果的记录182

1.5 纵波检测182

1.5.1 设备性能要求183

1.5.2 搜查前的设备183

1.5.3 缺陷位置的确定184

1.5.4 用AVG图法确定缺陷的当量值184

1.5.5 用对比试件法确定缺陷的当量值185

1.5.6 缺陷长度的测量187

1.5.7 背表面反面损失的评定187

1.5.8 受检件纵波检测的质量等级划分188

1.5.9 双晶片纵波探头的运用188

1.5.10 纵波检测时试件侧边界的影响188

1.5.11 水浸法检测189

1.5.12 缺陷埋深和自身高度的测量——衍射传播时间（TOFD）技术192

1.5.13 头波和爬波194

1.6 横波检测195

1.6.1 斜探头发射的横波声场195

1.6.2 横波检测的基本工作方式196

1.6.3 检测条件选择的考虑197

1.6.4 横波检测前的准备197

1.6.5 缺陷位置的确定199

1.6.6 缺陷的定量200

1.6.7 横波检测时侧壁的影响200

1.6.8 缺陷埋深及自身高度的测量200

1.6.9 圆弧面试件斜探头的直接接触法检测201

1.7 瑞利波检测202

1.7.1 声表面波202

1.7.2 瑞利波202

1.7.3 瑞利波的产生202

1.7.4 斜楔瑞利波探头性的测试203

1.7.5 时间基线的标定及检测灵敏度的调整204

1.7.6 缺陷的检测205

1.8 蓝姆波的检测205

1.8.1 蓝姆波方程、相速度、群速度和质点振动的位移205

1.8.2 在薄中蓝姆波的激励208

1.8.3 在薄板中蓝姆波的模式的选择209

1.8.4 薄板分层的蓝姆波检测211

1.8.5 板与固体或液体接触时的情况212

1.8.6 泄漏蓝姆波检测213

1.9 超声测厚214

1.9.1 共振法214

1.9.2 脉冲反射法215

附录218

参考文献223

第2章 材料的超声特征224

2.1 概述224

2.2 声速的测量224

2.2.1 纵波速度的测量224

2.2.2 横波速度的测量226

2.2.3 瑞利波速度的测量226

2.2.4 超声测角器227

2.2.5 各向异性材料准纵波、准横波速度的测量228

2.3 涉及声速的应用示例229

2.3.1 弹性常数的测定229

2.3.2 各向异性的测量230

2.3.3 陶瓷覆盖层的测量230

2.3.4 晶粒尺寸的声速评定230

2.4 声衰减的测量232

2.4.1 方法232

2.4.2 衰减值的给出234

2.5 涉及声衰减的应用示例234

2.6 非线性超声法237

2.7 残余应力的检测239

2.7.1 整体残余应力的检测239

2.7.2 表面残余应力的检测241

2.7.3 材料的各向异性问题241

附录 弹性常数换算表242

参考文献242

第3章 声发射检测244

3.1 概述244

3.1.1 声发射技术概念244

3.1.2 声发射技术的特点244

3.1.3 发展过程245

3.2 声发射技术基础245

3.2.1 声发射源245

3.2.2 波的传播245

3.2.3 影响声发射特性的因素248

3.2.4 凯塞效应和费利西蒂比249

3.3 检测设备与信号处理249

3.3.1 声发射传感器249

3.3.2 电缆251

3.3.3 信号调节252

3.3.4 信号探测与处理252

3.3.5 数据显示254

3.3.6 声发射源定位255

3.3.7 声发射检测系统257

3.4 声发射检测技术261

3.4.1 压力容器声发射检测程序261

3.4.2 设置与校准262

3.4.3 传感器安装263

3.4.4 加载程序263

3.4.5 噪声来源与排除264

3.4.6 数据解释与评价265

3.4.7 声发射检测标准与规范266

3.5声发射检测应用268

3.5.1 材料表征应用268

3.5.2 结构件应用268

参考文献273

第4章 声-超声检测275

4.1 概述275

4.2 声-超声检测的技术基础276

4.2.1 检测原理276

4.2.2 信号表征278

4.3 声-超声检测方法280

4.3.1 工作频率281

4.3.2 接收换能器281

4.3.3 两换能器间的间距281

4.3.4 换能器的接触压力281

4.3.5 耦合剂281

4.4 声-超声检测装置281

4.5 声-超声检测技术应用示例282

4.5.1 胶接结构检测282

4.5.2 监测材料各向异性287

参考文献293

第5章 声振检测294

5.1 概述294

5.1.1 声振检测的技术基础294

5.1.2 声振检测的分类295

5.2 整体声振检测296

5.2.1 整体人工敲击检测296

5.2.2 单点激振单点测量296

5.2.3 多点激振多点测量299

5.2.4 振动分析308

5.3 忆部声振检测323

5.3.1 局部人工敲击检测323

5.3.2 声阻法检测327

5.3.3 声谐振检测334

5.3.4 定距发送/接收检测344

5.3.5 综合声学检测技术347

5.3.6 局部声振检测技术小结347

参考文献351

第6章 声成像成声全息检测352

6.1 声成像352

6.1.1 声成像基本原理352

6.1.2 无损检测应用356

6.2 声全息检测357

6.2.1 光学模拟声全息358

6.2.2 扫描声全息366

6.2.3 声全息系统比较369

6.2.4 声全息应用概况369

参考文献370

第7章 声显微镜检测371

7.1 概述371

7.2 激光扫描声显微镜检测371

7.2.1 工作原理371

7.2.2 检测前的考虑372

7.2.3 应用示例372

7.3 扫描声显微镜377

7.3.1 工作方式和基本原理377

7.3.2 扫描声显微镜的构成381

7.3.3 应用示例382

参考文献387

第5篇 电学方法检测389

第1章 涡流检测391

1.1 概述391

1.2 涡流检测的物理基础392

1.2.1 金属的导电性392

1.2.2 金属的磁特性392

1.2.3 电磁感应392

1.2.4 集肤效应393

1.3 涡流检测中线圈的阻抗分析394

1.3.1 线圈的阻抗和归一化394

1.3.2 放置式线圈的阻抗395

1.3.3 带无限长导电圆棒的穿过式线圈的阻抗396

1.3.4 带管材的穿过式线圈和内通过式线圈的情况397

1.4 用于涡流检测的主要电路400

1.4.1 振荡器400

1.4.2 放大器400

1.4.3 抑制电路400

1.4.4 检出电路400

1.4.5 信号显示402

1.5 放置线圈涡流检测的应用402

1.5.1 分选（混料的识辨）和热处理状态的确认402

1.5.2 缺陷的探测示例406

1.5.3 厚度的测定408

1.5.4 薄板和箔材的涡流检测——涡流检测的一个重要应用410

1.6 棒材的穿过式线圈检测412

1.6.1 分选412

1.6.2 缺陷的检测413

1.7 非磁性管材的穿过式线圈及内通过式线圈检测414

1.7.1 薄壁管的检测414

1.7.2 厚壁管的检测415

1.8 远场涡流检测415

1.8.1 单激励线圈、单检测线圈运动涡流检测415

1.8.2 单激励线圈多节检测线圈的配置416

1.8.3 双激励线圈的运用416

1.9 多频涡流检测417

1.10 磁光涡流检测418

1.10.1 原理418

1.10.2 优点418

1.10.3 应用示例419

1.11 脉冲涡流检测420

附录A421

附录B422

附录C424

参考文献425

第2章 电位差和交流场检测426

2.1 概述426

2.2 直流电位差法测量裂纹深度426

2.2.1 基本原理426

2.2.2 单条、开裂面垂直于有限厚试件表面的无限长裂纹深度测量427

2.2.3单条、开裂面垂直于有限厚试件表面的有限长裂纹深度测量428

2.2.4 倾斜裂纹的深度测量429

2.2.5 多条裂纹的深度测量430

2.2.6 直流电位差法的优缺点431

2.3 交流电位差法测裂纹深度432

2.3.1 交流电位差法的特点432

2.3.2 电流集肤深度小、裂纹长而深情况432

2.3.3 电流集肤深度小、裂纹短而深情况432

2.3.4 电流集肤深度大、不同裂纹长、深比的情况433

2.3.5 裂纹倾斜的情况434

2.3.6 附加信号436

2.3.7 交流电位差法的优缺点437

2.4 应用示例437

2.5 交流场测量（ACFM）技术439

2.5.1 单探头的情况439

2.5.2 阵列探头的应用440

参考文献440

第3章 电流微扰检测442

3.1 概述442

3.2 检测系统442

3.2.1 交流检测系统442

3.2.2 直流检测系统443

3.3 信号特征443

3.4 应用示例444

3.4.1 双层构件紧固孔中底层孔边裂纹的探测444

3.4.2 钛合金空心主轴螺纹概况疲劳裂纹的探测446

3.4.3 叶片榫槽表面裂纹的检查447

参考文献448

第4章 其他电学检测方法449

4.1 带电粒子检测449

4.1.1 带金属背衬的非导电材料449

4.1.2 不带金属背衬的非导电材料449

4.1.3 粉末特性和试验装置449

4.2 电晕放电检测450

4.2.1 基本概念450

4.2.2 检测技术450

4.2.3 作业450

4.3 外激电子发射450

参考文献451

第6篇 磁学方法检测453

第1章 磁粉检测455

1.1 概述455

1.2 磁粉检测基础知识455

1.2.1 磁场455

1.2.2 磁感应强度455

1.2.3 磁导率456

1.2.4 磁性材料的分类456

1.2.5 漏磁场与反磁场456

1.3 产生磁场的方法457

1.3.1 电流法457

1.3.2 磁轭法461

1.3.3 复合磁化法462

1.4 对磁场强度的要求463

1.4.1 确定所需磁场强度时的考虑463

1.4.2 电流法463

1.4.3 磁轭法465

1.5 磁粉和磁悬液465

1.5.1 磁粉465

1.5.2 磁悬液466

1.5.3 磁粉的施加467

1.6 磁痕的判别和记录469

1.6.1 磁痕的判别469

1.6.2 磁痕的记录470

1.7 检测后的退磁和清理470

1.7.1 退磁470

1.7.2 清理471

1.8 系统性能的控制471

1.8.1 带缺陷试验件的利用471

1.8.2 磁粉检测装置的查核473

1.8.3 磁粉性能的检定473

1.9 安全474

1.9.1 使用材料时的安全474

1.9.2 黑光源475

1.9.3 电气设备475

1.9.4 暗区适应475

1.10 应用示例475

1.10.1 锻、铸件的检测475

1.10.2 焊缝的检测476

1.10.3 疲劳裂纹扩展的监测476

附录477

参考文献481

第2章 漏磁场检测483

2.1 概述483

2.2 磁化技术484

2.2.1 局部磁化和整体磁化484

2.2.2 交、直流磁化484

2.3 缺陷的漏磁场485

2.3.1 漏磁场的实验测量485

2.3.2 漏磁场的理论计算485

2.3.3 各种因素对缺陷漏磁场的影响487

2.4 漏磁场信号的获得488

2.5 漏磁场检测信号处理489

2.6 漏磁场检测中缺陷的量化方法491

2.6.1 裂纹宽度的量化491

2.6.2 深度的量化492

2.7 应用举例494

2.7.1 管材的检测494

2.7.2 地理管线的检测494

2.7.3 钢丝绳的漏磁场检测494

参考文献495

第3章 Barkhausen噪声检测497

3.1 检测原理497

3.2 应力和显微组织的影响498

3.2.1 应力的影响498

3.2.2 显微组织的影响499

3.3 检测仪器介绍500

3.3.1 传感器和前置放大器500

3.3.2 激励电源500

3.3.3 模拟电路501

3.3.4 自动增益反馈电路501

3.3.5 信号处理和控制系统501

3.4 检测参数的选择502

3.4.1 最佳磁场强度值的确定502

3.4.2 检测深度的选择502

3.5巴克豪森检测法的应用504

3.5.1 应用范围504

3.5.2 残余应力检测504

3.5.3 显微组织缺陷的评估506

参考文献508

第4章 磁声发射检测509

4.1 检测原理509

4.1.1 磁声发射的产生509

4.1.2 MAE和磁致伸缩509

4.2 应力的影响510

4.3 MAE检测510

4.3.1 检测系统510

4.3.2 检测深度511

4.4 应用示例512

4.4.1 残余应力的检测512

4.4.2 硬度的检测512

4.4.3 热处理和冷加工513

4.4.4 晶粒充的检测513

参考文献513

第5章 其他磁学检测方法515

5.1 核磁共振检测515

5.2 磁吸收检测516

5.2.1 基本概念516

5.2.2 应用示例517

参考文献519

第7篇 微波与介电测量检测521

第1章 微波检测523

1.1 概述523

1.1.1 微波523

1.1.2 微波检测技术的应用进展525

1.1.3 微波检测技术的特点525

1.1.4 微波与超声波特行的比较526

1.1.5 微波的物理特性527

1.2 微波检测机理528

1.2.1 微波检测的物理基础528

1.2.2 反射与折射529

1.2.3 微波的吸收与色散530

1.2.4 驻波531

1.2.5 散射531

1.2.6 各种检测原理比较532

1.3 微波检测技术532

1.3.1 穿透技术533

1.3.2 反射技术533

1.3.3 驻波技术534

1.4 微波检测装置535

1.4.1 微波无损检测器件536

1.4.2 检测装置分类543

1.4.3 测厚仪545

1.4.4 探伤仪547

1.5 微波检测技术应用553

1.5.1 金属表面裂缝的微波检测553

1.5.2 介电材料化学成分微波检测554

1.5.3 微波湿度分析554

1.5.4 金属应力腐蚀的微波测量554

1.5.5 材料各向异性的微波测量556

1.5.6 厚复合材料的无损评定556

1.6 微波涡流检测技术559

1.6.1 铁磁共振涡流探头564

1.6.2 涡流用于小半径的孔和区域567

1.7 微波全息照相技术567

1.7.1 同心圆绕射板568

1.7.2 光全息照相568

1.7.3 微波全息照相568

1.7.4 应用示例571

1.7.5 检测仪器572

参考文献574

第2章 介电测量检测576

2.1 概述576

2.2 技术基础576

2.2.1 场的区分576

2.2.2 检测原理577

2.3 检测方法579

2.3.1 交流电桥法579

2.3.2 谐振回路法579

2.3.3 电容法580

2.4 介电测量固化监测580

参考文献582

第8篇 光学方法检测583

第1章 目视检测585

1.1 概述585

1.2 放大镜检验585

1.2.1 放大装置585

1.2.2 照明装置586

1.2.3 测量器具586

1.2.4 记录586

1.3 刚性内窥镜586

1.4 柔性内窥镜587

1.4.1 光导纤维的传光和传像587

1.4.2 柔性光纤内窥镜的构成588

1.4.3 光源589

1.5 柔性视频内窥镜589

1.5.1 成像原理589

1.5.2 优点590

1.5.3 技术性能590

1.5.4 影子测量系统591

1.6 使用内窥镜检查的基本因素593

1.6.1 检查人员593

1.6.2 试件593

1.7 目视检验的应用594

1.7.1 内窥镜的应用594

1.7.2 偏视技术的应用594

参考文献595

第2章 光全息术检测596

2.1 光全息术检测的特点596

2.1.1 不全息术检测的优点与局限性596

2.1.2 光全息术检测的应用597

2.2 光全息术检测的原理598

2.2.1 全息照相598

2.2.2 数学定量分析599

2.3 激光全息干涉计量技术603

2.3.1 全息干涉计量技术的特点603

2.3.2 实时全息干涉计量技术604

2.3.3 双曝光全息干涉计量技术605

2.3.4 时间平均全息干涉计量技术605

2.3.5 夹层全息干涉计量技术607

2.3.6 全息照相等高线绘制607

2.3.7 全息干涉无损检测加载方法607

2.3.8 检测程序610

2.3.9 检测参数的影响612

2.3.10 检测读出方法615

2.3.11 检测结果判读617

2.4 全息照相设备与器件620

2.4.1 激光器620

2.4.2 防振工作台624

2.4.3 全息照相光学元件624

2.4.4 记录和再现像读出系统626

2.4.5 典型全息照相系统629

2.5 全息检测技术的应用630

2.5.1 全息检测技术的适用范围630

2.5.2 夹芯结构的脱粘检测630

2.5.3 叠层结构的脱粘检测633

2.5.4 金属工件裂纹检测635

2.5.5 涡轮与螺旋桨叶片的振动分析636

2.5.6 用全息照相画等高线638

2.5.7 复合材料的表征641

2.6 激光散斑干涉计量技术642

2.6.1 散斑现象642

2.6.2 散斑干涉原理642

2.6.3 散斑干涉定量分析643

2.6.4 散斑干涉技术的应用645

参考文献646

第3章 错位散斑干涉648

3.1 概述648

3.2 七其他无损检测技术的比较648

3.3 错位散斑干涉原理649

3.3.1 错位照相649

3.3.2 条纹解析650

3.3.3 相移技术651

3.4 错位照相法设备652

3.4.1 激光光源652

3.4.2 计算机数字图像处理系统652

3.4.3 加载装置652

3.4.4 光学头653

3.5加载方法653

3.5.1 增压加载653

3.5.2 局部真空加载654

3.5.3 热加载654

3.6 缺陷的识别与表征654

3.6.1 缺陷识别654

3.6.2 缺陷表征654

3.7 应用示例656

3.8 错位照相法的进展660

3.8.1 测试理论与实验技术的发展660

3.8.2 错位照相法在工业无损检测中的应用660

参考文献660

第9篇 热学方法检测663

第1章 光声光热检测665

1.1 光热辐射测量法665

1.1.1 概述665

1.1.2 检测系统简介666

1.1.3 应用示例668

1.2 光热光束偏移法674

1.2.1 光热位移检测技术674

1.2.2 光热光偏转检测技术676

1.3 光声法677

1.3.1 气体传声器光声检测技术677

1.3.2 压电式光声显微镜678

1.3.3 压电式电子声显微镜678

1.4 同牺牲品光声光热检测系统的性能比较681

参考文献681

第2章 其他热学方法683

2.1 温差电方法683

2.1.1 温并电方法基础683

2.1.2 导电材料的温关电分选683

2.1.3 质量检测684

2.1.4 镍层厚度测量684

2.1.5 微观组织的分析685

2.1.6 金属中早期疲劳损伤的温差电探测686

2.2 热敏材料涂覆法687

2.2.1 基本原理687

2.2.2 热敏漆、热敏纸、热致猝熄磷光体等687

2.2.3 液晶检测688

参考文献689

第10篇 渗透法检测691

第1章 液体渗透检测693

1.1 概述693

1.2 液体渗透检测所涉及的一些物理化学现象693

1.2.1 表面张力693

1.2.2 液体的润湿作用693

1.2.3 毛细现象694

1.2.4 溶解、溶液、溶液度694

1.2.5 表面活性与表面活性剂695

1.2.6 乳化与乳化剂695

1.2.7 黑光和荧光695

1.2.8 对比度和可见度695

1.3 液体渗透检验方法696

1.3.1 渗透检验方法的分类696

1.3.2 渗透检验的基本操作程序696

1.4 液体渗透检验前试件表面的准备696

1.4.1 必要性696

1.4.2 表面污染的类型及渗透作用的696

1.4.3 表面预清理方法696

1.4.4 预清理后的清洗、干燥和防护698

1.4.5 工序的安排699

1.4.6 非金属表面清洗的预防措施699

1.5 渗透液及其应用699

1.5.1 渗透液的施加699

1.5.2 渗透液在零件上的停留700

1.5.3 影响渗透液渗入的因素及加强渗透的辅助措施700

1.6 表面多余渗透液的去除方法701

1.6.1 水洗型渗透型的去除方法701

1.6.2 后乳化型（亲油的）渗透剂的去除方法702

1.6.3 溶剂去除型渗透剂的去除方法703

1.6.4 后乳化型（亲水的）渗透剂的去除方法703

1.6.5 不适当去除表面渗透剂后的试件重新处理705

1.7 显像705

1.7.1 显像前试件的干燥705

1.7.2 干粉显像剂及其使用706

1.7.3 水基（湿式）显像剂及其使用707

1.7.4 非水湿显像剂及其使用708

1.7.5 塑料膜显像剂及其应用708

1.8 渗透检验显示的观察和评价708

1.8.1 显示的观察708

1.8.2 渗透剂显示的解释709

1.8.3 渗透剂显示的评价711

1.8.4 质量验收标准711

1.9 渗透检验后试件的清洗、防护、标志、记录和报告711

1.9.1 后清洗711

1.9.2 防护711

1.9.3 标志712

1.9.4 检验记录和报告712

1.10 渗透检验的质量控制712

1.10.1 渗透检验对比试块的运用712

1.10.2 渗透检验材料的质量控制715

1.10.3 检验质量控制718

1.10.4 渗透检验人员的要求720

1.11 渗透检验的技术安全720

1.11.1 使用非水显像剂的危险720

1.11.2 黑光的生理效应721

1.11.3 渗透材料废液污染的控制721

1.11.4 液体渗透材料的毒性及闪点721

1.11.5 渗透检验时的保健措施722

1.11.6 渗透检验作业中的辐射安全722

1.12 应用示例723

1.12.1 铸造叶片的荧光检验723

1.12.2 锻造和机加工镍基合金盘的检验724

1.12.3 锻造不锈钢大阀门体的着色检验724

参考文献725

第2章 其他渗透检测方法726

2.1 滤出粒子检测726

2.1.1 作业原理和应用726

2.1.2 悬浮液及其施加726

2.1.3 检测中的安全与卫生防护措施727

2.2 氪气体渗透成像727

2.2.1 工艺步骤727

2.2.2 渗透剂系统的比较728

2.3 挥发液检测728

参考文献729

第11篇 渗漏检测731

1 概述732

2渗漏检测的方法原理732

2.1 漏道732

2.2 漏道中流体的流动特性732

2.3 流体动力学的原理733

3 不用示踪气体的压力系统渗漏检测734

3.1 空气打压法及其应用735

3.2 气泡法及其适用范围735

3.3 气体放电渗漏试验及其应用736

4 利用示踪气体检测器的压力系统渗漏检测737

4.1 卤素检漏法739

4.2 氦气检漏法739

4.3 氨检漏法742

4.4 放射性同位素法743

5 真空系统的检漏方法744

6 其他检漏新方法746

7渗漏检测最佳方案选择748

8 利用经校准的标准漏孔测量漏率749

第12篇 特定产品的无损检测751

第1章 铸件753

1.1 概述753

1.2 我国铸钢、铸铁材料的牌号规定、分类和特点753

1.2.1 铸钢材料的牌号规定和分类753

1.2.2 铸铁材料的牌号规定和分类754

1.2.3 铸钢件和铸铁件的特点756

1.3 检测范围757

1.3.1 表面缺陷的检测方法概述757

1.3.2 内部缺陷的检测方法概述757

1.3.3 尺寸的检测方法概述757

1.3.4 力学性能的测定759

1.4 常见缺陷761

1.4.1 铸钢件的常见缺陷761

1.4.2 铸铁件的常见缺陷761

1.5 对铸件外部质量的检测程序761

1.5.1 目视检测761

1.5.2 尺寸检测762

1.5.3 称重试验762

1.5.4 硬度试验762

1.6 常用的无损检测方法762

1.6.1 液体渗透检测762

1.6.2 磁粉检测763

1.6.3 涡流检测763

1.6.4 射线检测764

1.6.5 超声检测764

1.7 渗漏检测766

1.8 铸铁件的检测766

1.8.1 灰铸铁件的检测767

1.8.2 可锻铸铁件的检测768

1.8.3 球墨铸铁件的检测769

1.8.4 蠕墨铸铁件的检测771

1.9 铸件焊接性的一般比较772

1.9.1 铸钢件焊接性的比较772

1.9.2 铸钢件焊补性的比较773

1.10 铝合金铸件的检测773

1.10.1 铸造铝合金的各检测阶段774

1.10.2 液体渗透检测774

1.10.3 加压试验775

1.10.4 射线探伤检测775

1.10.5 超声探伤检测775

1.11 铜和铜合金铸件的检测775

1.11.1 气孔和疏松776

1.11.2 缩孔776

1.11.3 微裂纹和热撕裂776

1.11.4 非金属夹杂物和偏析777

1.12 钛和钛合金铸件的检测777

1.12.1 铸造钛合金的牌号和特点777

1.12.2 钛合金铸件的无损检测778

1.13 我国常用的铸件检测标准目录778

1.14 与铸件检测相关的一些参考使用数据779

1.14.1 超声检测779

1.14.2 射线检测779

1.14.3 表面粗糙度780

1.14.4 晶粒度780

参考文献781

第2章 锻件782

2.1 概述782

2.2 钢锻件的无损检测782

2.2.1 钢锻件的常见缺陷782

2.2.2 钢锻件的磁粉检测783

2.2.3 钢锻件的超声波检测784

2.2.4 钢锻件的液体渗透检测787

2.2.5 钢锻件的射线检测787

2.3 铝合金锻件的无损检测788

2.3.1 铝合金锻件中常见的缺陷788

2.3.2 铝合金锻件的超声检测789

2.3.3 铝合金制件的涡流检测791

2.4 钛合金锻件的无损检测793

2.4.1 钛合金锻件的制取及缺陷的形式793

2.4.2 钛合金锻件的射线检测794

2.4.3 钛合金锻件的超声检测795

2.4.4 钛合金锻件的涡流检测798

2.4.5 钛合金锻件的阳极化检测799

2.4.6 钛合金锻件的液体渗透检测800

2.5 高温合金锻件的无损检测800

2.5.1 INCO-718合金的微观组织801

2.5.2 INCO-718合金制件中的不连续性（缺陷）801

2.5.3 INCO-718高温合金锻件无损检测802

2.5.4 INCO-706合金大功率重型工业燃气涡轮的超声检测804

2.5.5 GH33A高温合金锻件的超声检测804

2.5.6 高温合金微观组织的超声传播速度和声衰减表征805

2.5.7 高温合金锻件的液体渗透检测807

参考文献807

第3章 坯料、棒材、丝材809

3.1 钢材中常见的宏观冶金缺陷简述809

3.2 钢坯、棒、丝中常见的宏观缺陷种类810

3.3 钢坯表面缺陷的无损检测方法810

3.3.1 钢坯表面的磁粉检测810

3.3.2 钢坯表面缺陷的热图检测法811

3.3.3 钢坯表面缺陷的旋转探头涡流检测法812

3.4 钢坯内部缺陷的检测法813

3.5 钢棒表面缺陷的自动检测814

3.5.1 钢棒表面缺陷的自动漏磁检测814

3.5.2 钢棒表面缺陷的自动涡流检测814

3.6冷拉钢棒内部缺陷的自动超声检测816

3.6.1 冷拉圆钢棒内部缺陷的自动超声检测816

3.6.2 冷拉六角钢棒内部缺陷的自动超声检测817

3.7冷拔钢丝的自动无损检测818

3.7.1 冷拔钢丝的自动涡流检测818

3.7.2 钢丝的自动超声检测818

3.7.3 钢丝的超声导波检测819

3.7.4 高速线材的高温涡流检测820

参考文献821

第4章 管状产品822

4.1 引言822

4.2 目视检测822

4.2.1 概述822

4.2.2 观察技术822

4.2.3 检测条件823

4.2.4 缺陷种类与处理826

4.3 液体渗透检测827

4.3.1 概述827

4.3.2 检测技术828

4.3.3 实施检测的程序829

4.3.4 渗透检测系统综合灵敏度的校验832

4.3.5 渗透指标的评释833

4.4 磁粉检测836

4.4.1 概述836

4.4.2 磁化836

4.4.3 施加磁粉842

4.4.4 缺陷指示的评释和算是843

4.4.5 后处理845

4.5 漏磁检测845

4.5.1 概述845

4.5.2 磁化846

4.5.3 漏磁场的探查847

4.5.4 缺陷的评释849

4.5.5 影响检测结果的因素850

4.6 涡流检测851

4.6.1 概述851

4.6.2 涡流检测系统851

4.6.3 检测方法855

4.6.4 检测程序857

4.6.5 检测结果的评释处理858

4.7 超声检测859

4.7.1 概述859

4.7.2 检测方法859

4.7.3 检测用的设备器材862

4.7.4 检测条件和工作参数864

4.7.5 检测结果的评定867

4.8 射线检测868

4.8.1 概述868

4.8.2 检测前的准备868

4.8.3 透照技术870

4.8.4 射线照相底片的评释876

第5章 粉末冶金制件880

5.1 概述880

5.2 粉末冶金工艺及相应缺陷的形成880

5.2.1 金属粉末的制取880

5.2.2 金属粉末的固结881

5.2.3 粉末冶金件的锻造882

5.2.4 热处理882

5.3 粉末冶金制件的射线检测882

5.3.1 X射线检测882

5.3.2 康普顿散射法882

5.3.3 γ射线密度测定883

5.4 粉末冶金制件的超声检测883

5.4.1 在未烧结压块中的超声波的传播883

5.4.2 微孔隙的超声速度漂移评估884

5.4.3 夹杂物的超声检测886

5.4.4 表面和近表面缺陷的超声检测887

5.4.5 微孔洞和微观组织的超声表征889

5.4.6 粉末冶金件力学性能的超声评估890

5.5 粉末冶金制作的磁粉检测892

5.6 粉末冶金制作的直流电位法检测892

5.7 粉末冶金制作的涡流检测892

5.7.1 在热等静压(HIP)过程中用涡流法测量密度892

5.7.2 未烧结和烧结后粉末治金件的涡流检测893

5.8 粉末冶金件的液体渗透检测894

5.9 粉末冶金制作的声发射检测894

参考文献894

第6章 焊接件896

6.1 焊接产品制造过程引起的缺陷896

6.2 焊接产品运行中产生的裂纹897

6.3 各种无损检测方法对裂纹的检出率897

6.4 焊缝的射线检测898

6.5 焊缝的超声检测899

6.6焊缝的涡流检测902

6.6.1 铁素体焊缝的脉冲涡流检测902

6.6.2 铁素体钢焊缝的收发分离式双线圈涡流检测903

6.6.3 收发分离式线圈涡流检测的信号特点903

6.7 焊接件的其他检测方法904

参考文献904

第7章 非金属材料906

7.1 混凝土的无损检测906

7.1.1 混凝土结构无损检测的目的及检测方法分类906

7.1.2 如何选择超声仪器和换能器906

7.1.3 混凝土强度的超声检测910

7.1.4 混凝土厚度的超声检测913

7.1.5 混凝土内部缺陷的超声检测914

7.1.6 混凝土质量冲击振动法检测918

7.1.7 国内外混凝土无损检测标准规范概况921

7.2 岩体声波检测923

7.2.1岩体声波检测的特点923

7.2.2岩体声波检测的内容923

7.2.3岩体声波检测方法924

7.2.4岩体声波检测仪器及换能器926

7.2.5 测区、溅线、测点选择的一般原则926

7.2.6岩石超声波衰减测量926

7.2.7 岩溶洞穴的声波检测928

7.2.8 岩石力学研究中的声发射技术928

7.3 塑料930

7.3.1 塑料的无损检测要求930

7.3.2 超声检测931

7.3.3 声发射法931

7.3.4 X射线检测932

7.3.5 光学方法932

7.4 橡胶933

7.4.1 橡胶无损检测的要求933

7.4.2 X射线检测933

7.4.3 全息照相检测933

7.4.4 红外检测934

7.4.5 超声波检测935

7.5 木材935

第8章 陶瓷制件939

8.1 概述939

8.2 陶瓷制件的制备及可能引入的缺陷939

8.2.1 制备939

8.2.2 可能引入的缺陷939

8.3 陶瓷制件的X射线检测940

8.3.1 孔洞的检测940

8.3.2 夹杂物的检测941

8.3.3 裂纹的检测942

8.3.4 陶瓷制件的X射线断层成像（CT）检测942

8.4 陶瓷制件的中子射线检测942

8.4.1 聚合物夹杂物的检测942

8.4.2 孔洞的检测943

8.4.3 小解中子散射943

8.4.4 未烧结陶瓷制件中粘合剂分布的检测943

8.5 陶瓷制件的核磁共振检测943

8.5.1 未烧结件中粘合剂分布的检测943

8.5.2 孔隙的检测943

8.6 陶瓷制件的超声检测944

8.6.1 陶瓷压坯的超声检测944

8.6.2 烧结后陶瓷制件的常规超声检测945

8.6.3 烧结后陶瓷制件的扫描声显微镜检测（SLAM检测）947

8.6.4 烧结后陶瓷制件的扫描声显微镜检测（SAM检测）948

8.7 陶瓷制件的热声技术检测948

8.7.1 光声显微镜（PAM）检测948

8.7.2 扫描电子声显微镜（SEAM）检测950

8.8 陶瓷制件的激光散射检测951

8.9 陶瓷制件的荧光渗透检测952

8.10 陶瓷制件的氪曝光检测952

参考文献952

第9章 复合材料954

9.1 概述954

9.1.1 复合材料结构的特点954

9.1.2 复合材料的结构的缺陷954

9.1.3 复合材料结构的检测要求和检测技术954

9.2 射线检测956

9.2.1 复合材料射线检测的特点956

9.2.2 X射线机和胶片956

9.2.3 X射线和检测方法956

9.2.4 射线检测中的计算机技术958

9.2.5 X射线检测应用示例960

9.3 超声检测962

9.3.1 复合材料超声检测的特点962

9.3.2 缺陷的检测962

9.3.3 超声检测设备966

9.3.4 超声检测应用示例966

9.4 全息照相检测970

9.4.1 复合材料全息照相检测的特点970

9.4.2 检测方法970

9.4.3 全息照相检测应用示例972

9.5 声发射检测976

9.5.1 复合材料声发射检测的特点976

9.5.2 声发射检测设备977

9.5.3 样件及结构件的声发射检测977

9.5.4 声发射检测应用示例980

9.6 声-超声检测983

9.6.1 声-超声检测的基本概念983

9.6.2 声-超声检测方法984

9.6.3 声-超声检测设备986

9.6.4 声-超声检测技术应用示例987

9.7 热图法检测988

9.7.1 复合材料热图法检测的特点988

9.7.2 热图法检测应用示例990

9.8 复合材料检测的实施991

9.8.1 各种检测方法的比较991

9.8.2 检测方法的选择992

9.8.3 验收标准992

参考文献993

第10章 胶接件检测995

10.1 概述995

10.2 缺陷类型及产生原因997

10.3 无损检测方法1000

10.3.1 胶接件表面质量检测1000

10.3.2 目视检查1001

10.3.3 敲击法1002

10.3.4 声振检测1003

10.3.5 超声检测1005

10.3.6 射线检测1006

10.3.7 激光全息照相1009

10.3.8 热学检测1010

10.3.9 声发射与应力波检测1011

10.4 常用无损检测方法选择1011

10.5 检测条件1013

10.5.1 人员要求1013

10.5.2 设备要求1013

10.5.3 标准试块1013

10.5.4 验收标准1013

参考文献1014

第11章 锅炉、压力容器检测1015

11.1 概述1015

11.2 板材、管材及锻件、紧固件的检测1015

11.2.1 板材1015

11.2.2 钢管1015

11.2.3 锻件1015

11.2.4 紧固件1016

11.3 制造过程中的检测1016

11.3.1 无包覆层容器的检测1016

11.3.2 有包覆层容器的检测1018

11.3.3 现场检测示例1018

11.4 成品的最终检测1018

11.5 在役检验1018

11.5.1 定期检验1018

11.5.2 修理与改造的检验1019

11.5.3 在役检验中无损检测技术的运用1020

11.6 玻璃纤维增强塑料容器的声发射检测1027

11.7 纤维缠绕压力容器的声-超声检测1029

参考文献1029

第12章 核电设备1030

12.1 无损检测在核电中的位置1030

12.1.1 价值1030

12.1.2 重要性1030

12.2 核电站概况1030

12.3 核电无损检测的要求1033

12.3.1 质量保证1033

12.3.2 人员1033

12.3.3 设备1033

12.3.4 检验规程1034

12.4 核电无损检测的方法和标准1034

12.4.1 方法1034

12.4.2 标准1034

12.4.3 ASME标准1035

12.4.4 RCC-M标准介绍1035

12.5 无损检测在核电建设中的应用1037

12.5.1 概述1037

12.5.2 设计中的无损检测1037

12.5.3 制造和安装过程中的检验1038

12.5.4 在役检查1038

12.6 无损检测的目的和作用1038

12.6.1 定义与功能1038

12.6.2 方法特点与局限性1038

12.6.3 缺陷种类与形成1039

附录 与无损检测专业有关的国际标准和国外先进标准1041

附录A 国际标准经组织（IS）标准1041

附录B 国际电工委员会（IEC）标准1046

附录C 欧洲标准化委员会标准1047

附录D 美国国家标准学会标准（ANSI）1051

附录E 英国标准1051

附录F 日本标准1054

附录G 美国材料与试验协会标准1057

附录G-1 E-7技术委员会发布的标准目录（03.03卷）1058

附录G-2 非E-7技术委员会发布的与无损检测专业有关的标准与规范目录1062

附录H 美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Techno-logy NIST）可提供的与无损检测专业有关的参比物1071

附录I 美国自动化工程协会（Society of Automotive Engineer.SAE）标准1074

参考文献1077