無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用 (第二版)
本書系統(tǒng)介紹了工業(yè)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用,闡述了各種方法的原理、特點(diǎn)、適用范圍和發(fā)展趨勢(shì),并列舉了應(yīng)用實(shí)例。內(nèi)容包括射線、超聲、磁粉、滲透、渦流等常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù),以及種子照相、聲發(fā)射檢測(cè)、激光全息攝影無(wú)損檢測(cè)等新技術(shù),對(duì)微波與紅外檢測(cè)、光纖檢測(cè)、X射線殘余應(yīng)力測(cè)試等新技術(shù)的應(yīng)用也做了介紹。本書是國(guó)內(nèi)最系統(tǒng)、最全面、最科學(xué)地介紹無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用的一本學(xué)術(shù)專著。
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目錄
第二版序
第一版序
第1章 總論 1
1.1 無(wú)損檢測(cè)概述 1
1.1.1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用 1
1.1.2 無(wú)損檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)的進(jìn)展 2
1.2 材料和構(gòu)件中缺陷與強(qiáng)度的關(guān)系 4
1.3 工程設(shè)計(jì)與斷裂預(yù)報(bào)力學(xué) 5
1.4 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn) 7
1.5 無(wú)損檢測(cè)方法的選擇 9
參考文獻(xiàn) 12
第2章 滲透與磁法檢測(cè) 13
2.1 滲透檢測(cè)的特點(diǎn)與應(yīng)用 13
2.1.1 滲透檢測(cè)的特點(diǎn) 13
2.1.2 滲透檢測(cè)的應(yīng)用 13
2.1.3 滲透檢測(cè)發(fā)展趨勢(shì) 14
2.2 滲透檢測(cè)的原理和方法 15
2.2.1 滲透檢測(cè)的基本原理 15
2.2.2 著色檢測(cè)法 16
2.2.3 熒光檢測(cè)法 17
2.2.4 滲透檢漏法 18
2.2.5 影響滲透檢測(cè)靈敏度的因素 18
2.3 滲透檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例 19
2.3.1 高強(qiáng)度鑄造鋁合金部件熒光檢驗(yàn) 19
2.3.2 小型零部件的熒光檢驗(yàn) 21
2.3.3 著色探傷的應(yīng)用 21
2.4 磁粉檢測(cè)的特點(diǎn)與應(yīng)用 21
2.4.1 礅粉檢測(cè)的特點(diǎn)與應(yīng)用 21
2.4.2 磁粉檢測(cè)發(fā)展趨勢(shì) 22
2.5 磁粉檢測(cè)的原理和方法 23
2.5.1 磁粉檢測(cè)的基本原理 23
2.5.2 磁粉檢測(cè)方法 24
2.5.3 影響磁粉檢測(cè)靈敏度的因素 27
2.6 磁粉檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例 29
2.6.1 大型鋼殼的磁粉檢驗(yàn) 29
2.6.2 帶中心孔零件的磁粉檢驗(yàn) 29
2.6.3 緊固件的磁粉檢驗(yàn) 30
2.6.4 工藝裝置的磁粉檢驗(yàn) 30
2.7 漏磁和錄磁檢測(cè)法 30
2.7.1 漏磁檢測(cè)法 31
2.7.2 錄磁檢測(cè)法 33
2.7.3 漏磁檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)展 34
2.8 磁記憶檢測(cè) 37
2.8.1 磁記憶檢測(cè)的原理與特點(diǎn) 37
2.8.2 磁記憶檢測(cè)儀器 39
2.8.3 磁記憶檢測(cè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 40
2.8.4 磁記憶檢測(cè)的應(yīng)用 41
參考文獻(xiàn) 42
第3章 電位與渦流檢測(cè) 43
3.1 電位檢測(cè)法 43
3.1.1 電位檢測(cè)法原理 43
3.1.2 電位法檢測(cè)探頭 46
3.1.3 電位法檢測(cè)夾層 46
3.1.4 電位法檢測(cè)小球形容器電子束焊縫的熔深 47
3.2 渦流檢測(cè)的特點(diǎn)與應(yīng)用 47
3.2.1 渦流檢測(cè)的特點(diǎn)與應(yīng)用 47
3.2.2 渦流檢測(cè)發(fā)展趨勢(shì) 48
3.3 渦流檢測(cè)的原理和方法 49
3.3.1 渦流檢測(cè)的基本原理 49
3.3.2 有效磁導(dǎo)率和界限頻率 51
3.3.3 阻抗圖特性 53
3.3.4 渦流檢測(cè)的儀器與方法 55
3.4 渦流檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例 58
3.4.1 渦流測(cè)量與測(cè)厚 58
3.4.2 薄壁管的渦流探傷 59
3.5 渦流檢測(cè)技術(shù)的新發(fā)展 62
3.5.1 多頻渦流檢測(cè)技術(shù) 62
3.5.2 遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù) 63
3.5.3 脈沖渦流檢測(cè)技術(shù) 64
3.5.4 渦流陣列檢測(cè)技術(shù) 65
3.5.5 磁光/渦流成像檢測(cè)技術(shù) 67
參考文獻(xiàn) 67
第4章 射線檢測(cè) 68
4.1 射線檢測(cè)的特點(diǎn)和應(yīng)用 68
4.1.1 射線檢測(cè)的特點(diǎn) 68
4.1.2 射線檢測(cè)的應(yīng)用 68
4.1.3 射線檢測(cè)發(fā)展趨勢(shì) 69
4.2 射線源及其特性 70
4.2.1 什么是射線 70
4.2.2 X射線的產(chǎn)生及其性質(zhì) 71
4.2.3 X射線透過(guò)物質(zhì)時(shí)的衰減 76
4.2.4 γ射線的產(chǎn)生及其特性 80
4.3 射線檢測(cè)原理和裝置 82
4.3.1 X射線檢測(cè)法原理 82
4.3.2 X射線檢測(cè)裝置 84
4.3.3 X射線管 85
4.3.4 產(chǎn)生X射線的典型電路 92
4.3.5 X射線發(fā)生器 94
4.3.6 γ射線檢測(cè)裝置 95
4.4 射線檢測(cè)方法 97
4.4.1 射線檢測(cè)靈敏度 97
4.4.2 髟響靈敏度的有關(guān)因素 101
4.4.3 射線檢測(cè)方法的近期發(fā)展 106
4.5 射線檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例 113
4.5.1 炸藥件內(nèi)部質(zhì)量的X射線檢測(cè) 113
4.5.2 鋁合金鑄件的X射線探傷 116
4.5.3 普通焊縫的X射線探傷 117
4.5.4 儀器支架焊縫的X射線探傷 119
4.5.5 小球形容器電子束焊縫的X射線探傷 121
4.5.6 聚氨酯泡沫塑料件的軟X射線探傷 123
4.6 高能射線檢測(cè)的應(yīng)用 123
4.7 閃光射線檢測(cè)的應(yīng)用 126
4.8 質(zhì)子照相和電子照相 128
4.8.1 質(zhì)子散射照相 128
4.8.2 電子射線照相 130
4.9 數(shù)字化射線成像檢測(cè)技術(shù) 130
4.9.1 數(shù)字化射線成像檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)展 130
4.9.2 計(jì)算機(jī)射線照相技術(shù)(CR) 133
4.9.3 線陣列掃描成像技術(shù)(LDA) 133
4.9.4 數(shù)字平板直接成像技術(shù)(DR) 136
4.9.5 450kV工業(yè)X射線數(shù)字平板成像檢測(cè)系統(tǒng) 138
4.10 工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)展及其應(yīng)用 140
4.10.1 工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)展 140
4.10.2 工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)的配置 141
4.10.3 工業(yè)CT的圖像質(zhì)量 145
4.10.4 工業(yè)CT圖像質(zhì)量性能指標(biāo)及影響因素 147
4.10.5 工業(yè)CT圖像質(zhì)量的測(cè)試方法 150
4.10.6 工業(yè)CT在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用 152
4.11 射線檢測(cè)中的傳遞函數(shù) 154
4.11.1 分辨力函數(shù) 154
4.11.2 線擴(kuò)展函數(shù) 155
4.11.3 調(diào)制侍遞函數(shù) 156
參考文獻(xiàn) 158
第5章 中子照相檢測(cè) 160
5.1 概述 160
5.2 中子照相的原理、方法和特征 161
5.3 中子源及中子照相裝置 164
5.3.1 中子和中子源 164
5.3.2 中子照相裝置 166
5.4 中子照相的應(yīng)用 173
5.5 研究實(shí)驗(yàn)堆的中子照相及其應(yīng)用 177
5.5.1 研究實(shí)驗(yàn)堆中子照相裝置一般性能 177
5.5.2 研究實(shí)驗(yàn)堆中子照相應(yīng)用概述 178
5.6 中子照相的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 180
5.6.1 E545-75檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 180
5.6.2 幾種檢驗(yàn)裂縫分辨率的方法 182
參考文獻(xiàn) 186
第6章 超聲波檢測(cè) 187
6.1 超聲波檢測(cè)的特點(diǎn)與應(yīng)用 187
6.1.1 超聲波檢測(cè)的特點(diǎn) 187
6.1.2 超聲波檢測(cè)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì) 188
6.2 超聲波的傳播 189
6.2.1 超聲波傳播特性 189
6.2.2 聲波在界面上的反射和折射 192
6.2.3 聲強(qiáng)和聲壓的反射率與透射率 193
6.2.4 波型轉(zhuǎn)換 195
6.2.5 斜入射時(shí)聲壓的反射率和透射率 197
6.2.6 超聲波在多層平面的反射和透射 201
6.2.7 聲波在彎曲界面的反射和折射 203
6.3 波動(dòng)方程與超聲波聲場(chǎng)特性 205
6.3.1 理想流體介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程 205
6.3.2 固體中超聲波波動(dòng)方程 207
6.3.3 圓形壓電晶片聲場(chǎng)中的聲壓 208
6.3.4 近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)和超聲指向性 209
6.3.5 聲場(chǎng)截面上的聲壓分布 211
6.3.6 斜探頭橫波聲場(chǎng) 212
6.3.7 聲場(chǎng)分布測(cè)量方法 214
6.3.8 超聲波的衰減 215
6.4 挨能器與超聲波探傷儀 216
6.4.1 壓電效應(yīng)和等效電路 216
6.4.2 超聲波換能器 218
6.4.3 超聲波探傷儀 221
6.5 超聲檢測(cè)方法 227
6.5.1 接觸法與液浸法 227
6.5.2 縱波脈沖反射法 228
6.5.3 橫波探傷法 229
6.5.4 表面波探傷法 230
6.5.5 蘭姆波探傷法 230
6.5.6 穿透法檢測(cè) 230
6.5.7 檢測(cè)條件的選擇 231
6.6 缺陷的定位、定量和定性 231
6.6.1 缺陷的定位 231
6.6.2 缺陷的定量 232
6.6.3 缺陷的定性 239
6.7 超聲檢測(cè)應(yīng)用實(shí)例 240
6.7.1 屏蔽鑄鐵超聲檢測(cè) 240
6.7.2 鋼殼和模具的超聲檢測(cè) 240
6.7.3 小型壓力容器殼體超聲檢測(cè) 241
6.7.4 復(fù)合材料檢測(cè) 241
6.7.5 各類結(jié)構(gòu)件焊縫的超聲檢測(cè) 243
6.7.6 非金屬材料探傷 245
6.7.7 薄壁管的超聲檢測(cè) 245
6.8 用超聲波檢測(cè)材料的其他性能 247
6.8.1 厚度的超聲波檢測(cè)法 247
6.8.2 硬度的超聲波檢測(cè)法 250
6.8.3 超聲波檢測(cè)淬硬層深度 252
6.8.4 彈性模量和晶粒度的超聲波檢測(cè) 253
6.9 聲阻檢測(cè)法 254
6.9.1 聲阻檢測(cè)法概述 254
6.9.2 雙片聲阻法 255
6.9.3 單片聲阻法 256
6.10 超聲成像與超聲全息攝影 257
6.10.1 液面法超聲全息攝影 258
6.10.2 激兆干涉聲全息法 260
6.10.3 換能器陣列法 261
6.10.4 超聲攝像管法 261
6.11 聲顯微鏡技術(shù) 263
6.12 非線性超聲檢測(cè)技術(shù) 265
6.13 相控陣超聲檢測(cè)技術(shù) 268
6.13.1 相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 268
6.13.2 相控陣超聲原理及系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 270
6.13.3 相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng) 278
6.13.4 相控陣超聲成像技術(shù)研究現(xiàn)狀 278
6.14 超聲檢測(cè)儀器設(shè)備的新進(jìn)展 281
參考文獻(xiàn) 283
第7章 聲發(fā)射檢測(cè) 284
7.1 聲發(fā)射檢測(cè)的特點(diǎn)與應(yīng)用 284
7.1.1 聲發(fā)射技術(shù)的特點(diǎn) 284
7.1.2 聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用 285
7.1.3 聲發(fā)射檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì) 285
7.2 聲發(fā)射波的產(chǎn)生和傳播 286
7.2.1 聲發(fā)射源 286
7.2.2 聲發(fā)射波的傳播 288
7.2.3 實(shí)際傳播的聲發(fā)射波 291
7.3 聲發(fā)射檢測(cè)方法與裝置 292
7.3.1 聲發(fā)射信號(hào)的表征參數(shù) 292
7.3.2 對(duì)聲發(fā)射檢測(cè)儀器的要求 295
7.3.3 聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)的組成 296
7.4 聲發(fā)射檢測(cè)的應(yīng)用 298
7.4.1 聲發(fā)射在材料研究中的應(yīng)用 298
7.4.2 焊接質(zhì)量的聲發(fā)射監(jiān)測(cè) 299
7.4.3 膠接質(zhì)量的聲發(fā)射檢測(cè) 301
7.4.4 壓力容器的聲發(fā)射檢測(cè) 302
7.4.5 小型韌性不銹鋼壓力容器的聲發(fā)射檢測(cè) 304
7.5 聲發(fā)射檢測(cè)信號(hào)處理新技術(shù) 307
7.5.1 參數(shù)分析法 307
7.5.2 波形分析法 307
7.5.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 308
7.5.4 聲發(fā)射檢測(cè)信號(hào)處理萬(wàn)法的集成化 309
參考文獻(xiàn) 309
第8章 激光全息攝影無(wú)損檢測(cè) 311
8.1 激光全息攝影無(wú)損檢測(cè)的特點(diǎn)與應(yīng)用 311
8.2 激光全息攝影 312
8.2.1 激光全息攝影的原理和特點(diǎn) 312
8.2.2 拍攝全息圖需具備的條件 314
8.2.3 激光全息圖的類型 317
8.3 全息干涉度量技術(shù) 319
8.3.1 實(shí)時(shí)全息干涉度量技術(shù) 319
8.3.2 二次曝光全息干涉度量技術(shù) 320
8.3.3 時(shí)間平均全息干涉度量技術(shù) 320
8.4 物體移動(dòng)、變形和它的全息干涉圖 321
8.5 物體三維變形的定量分析和計(jì)算 324
8.5.1 零級(jí)條紋法 324
8.5.2 條紋計(jì)數(shù)法 326
8.6 用全息干涉度量技術(shù)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè) 327
8.6.1 無(wú)損檢測(cè)的加載方法 327
8.6.2 某些無(wú)損檢測(cè)的實(shí)例 328
8.7 全息攝影等高線法及其無(wú)損檢測(cè) 331
8.7.1 雙波長(zhǎng)全息攝影等高線法 331
8.7.2 雙折射率全息攝影等高線法 333
8.8 高速全息攝影及高速全息攝影機(jī) 334
8.8.1 高速全息攝影允許物體的最大運(yùn)動(dòng)速度與各參數(shù)的關(guān)系 334
8.8.2 高速全息攝影的應(yīng)用 335
8.8.3 高速全息攝影機(jī) 341
參考文獻(xiàn) 345
第9章 其他無(wú)損檢測(cè)方法與新技術(shù) 346
9.1 X射線殘余應(yīng)力測(cè)試技術(shù) 346
9.1.1 殘余應(yīng)力的測(cè)試方法和發(fā)展趨勢(shì) 346
9.1.2 X射線殘余應(yīng)力測(cè)試基本原理 347
9.1.3 X射線應(yīng)力測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方法 349
9.1.4 X射線應(yīng)力測(cè)定技術(shù)的進(jìn)展 351
9.2 氦質(zhì)譜真空檢漏技木 354
9.2.1 泄漏檢定方法和發(fā)展趨勢(shì) 354
9.2.2 氦質(zhì)譜檢漏的基本原理 356
9.2.3 容器焊縫氦質(zhì)譜檢漏方法 357
9.3 液晶與紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 359
9.3.1 液晶無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 359
9.3.2 紅外線無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 361
9.4 微波無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 363
9.4.1 微波無(wú)損檢測(cè)的特點(diǎn)和原理 363
9.4.2 微波無(wú)損檢測(cè)方法與裝置 364
9.4.3 微波檢測(cè)技術(shù)的新進(jìn)展 366
9.5 光纖無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 369
9.5.1 光纖目視檢測(cè)儀 369
9.5.2 光纖裂紋檢測(cè)儀 371
9.6 穆斯堡爾譜在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用 372
9.7 正電子湮沒(méi)在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用 373
9.8 巴克豪森噪聲在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用 375
9.8.1 巴克豪森效應(yīng)的原理及應(yīng)用 375
9.8.2 巴克豪森效應(yīng)的新發(fā)展 376
9.9 外激電子發(fā)射在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用 378
9.10 光聲顯微鏡在無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用 379
9.11 核磁共振檢測(cè) 381
參考文獻(xiàn) 385
第10章 在役檢查 387
10.1 在役結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)價(jià)的基本理論 387
10.1.1 歐洲工業(yè)結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定方法SINTAP簡(jiǎn)介 389
10.1.2 英國(guó)含缺陷結(jié)構(gòu)完整性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 394
10.1.3 美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API 579簡(jiǎn)介 398
10.2 特種設(shè)備的在役檢查 401
10.2.1 停產(chǎn)檢驗(yàn)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 401
10.2.2 在線檢測(cè)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 402
10.2.3 壓力容器腐蝕檢測(cè)的其他常規(guī)方法 403
10.3 石油天然氣管道的在役檢查 404
10.3.1 非開挖檢測(cè)及其檢測(cè)方法 405
10.3.2 開挖檢測(cè)及電磁超聲技術(shù) 406
10.3.3 起聲導(dǎo)波技術(shù)在管道腐蝕檢測(cè)中的應(yīng)用 407
10.4 鐵道系統(tǒng)的在役檢查 408
10.5 航空系統(tǒng)的在役檢查 411
10.5.1 航空系統(tǒng)在役檢查的特點(diǎn)與方法 411
10.5.2 復(fù)合材料的在役檢查 413
10.6 土木工程與鋼結(jié)構(gòu)的在役檢查 416
10.6.1 土木工程的在役檢查 416
10.6.2 鋼結(jié)構(gòu)的在役檢查 418
10.6.3 超聲衍射時(shí)差法(TOFD) 419
10.7 核電站的在役檢查 420
參考文獻(xiàn) 422