無損檢測（第2版） 習(xí)題答案 林莉

無損檢測（第2版）課后習(xí)題答案第一章超聲檢測試述超聲波的特點和適用范圍。超聲波特點：（1）超聲波的方向性好。超聲波具有像光波一樣良好的方向性，經(jīng)過專門的設(shè)計可以定向發(fā)射，猶如手電筒的燈光可以在黑暗中幫助人的眼睛探尋物體一樣，利用超聲波可在被檢對象中進行有效的探測。（2）超聲波的穿透能力強。對于大多數(shù)介質(zhì)而言，它具有較強的穿透能力。例如在一些金屬材料中，其穿透能力可達數(shù)米。（3）超聲波的能量高。超聲檢測的工作頻率遠高于聲波的頻率，超聲波的能量遠大于聲波的能量。研究表明，材料的聲速、聲衰減、聲阻抗等特性攜帶有豐富的信息，并且成為廣泛應(yīng)用超聲波的基礎(chǔ)。（4）遇有界面時，超聲波將產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換。人們利用超聲波在介質(zhì)中傳播時的這些物理現(xiàn)象，經(jīng)過巧妙的設(shè)計，使超聲檢測工作的靈活性、精確度得以大幅度提高，這也是超聲檢測得以迅速發(fā)展的原因。（5）對人體無害。適用范圍：工業(yè)超聲檢測常用的工作頻率為0.510MHz。較高的頻率主要用于細晶材料和高靈敏度檢測，而較低的頻率則常用于衰減較大和粗晶材料的檢測。有些特殊要求的檢測工作，往往首先對超聲波的頻率作出選擇，如粗晶材料的超聲檢測常選用1MHz以下的工作頻率，金屬陶瓷等超細晶材料的檢測，其頻率選擇可達10200MHz，甚至更高。簡述超聲波有哪些基本波型和分類方法？以介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向之間的關(guān)系分類可分為以下四種：縱波L：介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相同的波叫縱波。橫波S（T）：介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波。表面波R：當超聲波在固體介質(zhì)中傳播時，對于有限介質(zhì)而言，有一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ牟ń斜砻娌?。介質(zhì)表面的質(zhì)點作橢圓運動，橢圓的長軸垂直于波的傳播方向，短軸平行于波的傳播方向，介質(zhì)質(zhì)點的橢圓振動可視為縱波與橫波的合成。板波：在板厚和波長相當?shù)膹椥员“逯袀鞑サ某暡ń邪宀ǎɑ蛱m姆波）。板波傳播時薄板的兩表面和板中間的質(zhì)點都在振動，聲場遍及整個板的厚度。薄板兩表面質(zhì)點的振動為縱波和橫波的組合。除此之外，超聲波還可根據(jù)頻率范圍分為：低頻超聲波（20kHz至100kHz）、中頻超聲波（100kHz至1MHz）、高頻超聲波（1MHz以上）。按產(chǎn)生方式分為：連續(xù)型超聲波和脈沖型超聲波。何謂超聲場，它有哪些基本參量？充滿超聲波的空間，或在介質(zhì)中超聲振動所波及的質(zhì)點占據(jù)的范圍叫超聲場。描述超聲波聲場常用的物理量包括聲壓、聲強、聲阻抗、質(zhì)點振動位移和質(zhì)點振動速度等。試分述介質(zhì)聲參量的物理意義和數(shù)學(xué)表達式。聲阻抗：超聲波在介質(zhì)中傳播時，任一點的聲壓p與該點速度振幅V之比叫聲阻抗，常用Z表示。單位：g(cm2·s)；kg(聲速：聲波在介質(zhì)中傳播的速度稱為聲速，常用c表示。在同一種介質(zhì)中，超聲波的波型不同，其傳播速度亦各不相同，超聲波的聲速還取決于介質(zhì)的密度、彈性模量等。例如無限固體介質(zhì)中的縱波聲速：cL聲衰減系數(shù)：超聲波在介質(zhì)中傳播時，隨傳播距離的增加能量逐漸減弱的現(xiàn)象叫做超聲波的衰減。在傳聲介質(zhì)中，單位距離內(nèi)某一頻率下聲波能量的衰減值叫做該頻率下介質(zhì)的衰減系數(shù)，常用表示。單位為dB/m或dB/cm。簡述超聲波垂直入射時的r、t、R、T及界面兩側(cè)必須滿足的邊界條件。r、t、R、T分別滿足如下邊界條件：r=t=R=T=在垂直入射時，介面兩側(cè)的聲波必須滿足以下兩個邊界條件：（1）一側(cè)總聲壓等于另一側(cè)總聲壓。否則界面兩側(cè)受力不等，將會發(fā)生界面運動。（2）兩側(cè)質(zhì)點速度振幅相等，以保持波的連續(xù)性。默寫斯涅爾定律，第一、第二臨界角的數(shù)學(xué)表達式。斯涅爾定律：sin式中，是入射角，β是折射角，是反射角，L代表縱波，S代表橫波。第一臨界角：第二臨界角：何謂超聲波的聚焦？簡述水浸聚焦探頭的設(shè)計思路。超聲波的聚焦是指將超聲波能量集中到一個特定的區(qū)域或點上，以增強其在該區(qū)域的作用。水浸聚焦探頭是根據(jù)平面波入射到c1c2的凸曲面上時，透射波將產(chǎn)生聚焦的原理設(shè)計制作的，水浸聚焦探頭由壓電晶片和具有一定曲率半徑的凹面聲透鏡兩部分組成，聲束在水中焦距為聲透鏡曲率半徑，在介質(zhì)中焦距為f=C1C1?C2r何謂超聲場的近場區(qū)、遠場區(qū)和指向性？超聲場的近場區(qū)：超聲波從發(fā)射源傳播出后，距離發(fā)射源較近的區(qū)域，聲場的性質(zhì)受到發(fā)射源的影響，波束未完全展開，能量密度不均勻。在聲場中，稱x<N的區(qū)域為聲源的近場區(qū)，最后一個聲壓最大值至聲源的距離N稱為近場長度。N=超聲場的遠場區(qū)：超聲波從發(fā)射源傳播出后，距離發(fā)射源較遠的區(qū)域，聲場的性質(zhì)受波束的影響較小，波束已展開為較為均勻的平面波，能量密度分布均勻。指向性：聲場的指向性是指聲場中θ方向的聲壓振幅pmaxθ與θ為0°時的聲壓振幅pmax0之比，它表達了聲場中聲壓p的振幅與方向角θD當聲源為圓形活塞聲源且直徑為D、半徑為時，用指向角（單位：度）來描述主聲束寬度，或稱半擴散角：θ=arcsin?(1.22同一個探頭發(fā)射超聲波，傳播介質(zhì)分別為水、鋁、鋼和有機玻璃，試問，在哪種材料中超聲波的擴散角最大？使用半擴散角公式，易得出超聲波在鋁中擴散角最大。θ=arcsin?(1.22簡述標準試塊的作用和分類。標準試塊可用以測試探傷儀的性能、調(diào)整檢測靈敏度和聲時的測定范圍。例如我國的標準試塊CSK-I、國際標準試塊IIW、IIW2等。（IIW試塊是國際焊接協(xié)會在1958年確定為用于焊縫超聲檢測用的試塊，IIW2試塊是國際焊接學(xué)會于1974年通過的標準試塊。）一定頻率的超聲波通過聲速低的材料時，其波長將比通過聲速高的材料時：減少材料中的聲速取決于：頻率、波長在給定距離上，下列對超聲波衰減最大的材料是：鑄鐵以相同的檢測靈敏度分別探測粗晶鑄鋼和調(diào)質(zhì)鍛件中的缺陷，如兩者探測面的條件相同，同樣深度處（如200mm）的缺陷回波高度也一樣，則兩者的缺陷：鑄件中的大從檢測原理分析相控陣超聲檢測的特點。相控陣超聲波探頭基于惠更斯原理設(shè)計，由多個相互獨立的壓電晶片組成陣列。每個晶片稱為一個陣元，按一定的規(guī)則和時序用計算機控制激發(fā)各個陣元，則各陣元的波陣面疊加形成一個新的波陣面，從而產(chǎn)生波束聚焦、偏轉(zhuǎn)等相控效果；在反射波的接收過程中，采用同樣的方法控制波束并進行信號合成，最后將合成結(jié)果以適當形式顯示。根據(jù)相控陣超聲原理可以總結(jié)如下幾點相控陣超聲特點：可以靈活、便捷而有效地控制聲束指向、波前形狀及聲壓分布；其焦柱長度、焦點位置和焦斑大小在一定范圍內(nèi)連續(xù)、動態(tài)可調(diào)。通過相位控制可以快速偏轉(zhuǎn)或者移動聲束實現(xiàn)掃查。由于各聲束在焦點處的相干疊加，缺陷檢測信號的信噪比有顯著提高。相控陣超聲技術(shù)的應(yīng)用有助于改善檢測的可達性和適用性，提高檢測的精確性、重現(xiàn)性及檢測結(jié)果的可靠性，增強檢測的實時性和直觀性。相控陣超聲技術(shù)也存在一些局限性，比如：檢測參數(shù)多，對操作人員要求高，數(shù)據(jù)分析和缺陷評定要求高等。試分析傳統(tǒng)超聲檢測與TOFD檢測在缺陷定量方面的差異。傳統(tǒng)超聲檢測利用缺陷回波聲壓對缺陷進行定量，這受限于很多影響因素，例如材料聲速、衰減等，通常使用當量法、6分貝法和20分貝法對缺陷定量，對小體積缺陷定量不準。TOFD檢測利用缺陷端部的衍射波來檢出缺陷并對其進行定量，通過接收缺陷上下端衍射信號的聲時差，實現(xiàn)對缺陷的檢測及精準定量，較傳統(tǒng)超聲檢測方法定量精度高。第二章射線檢測對比射線檢測和超聲檢測的優(yōu)缺點和適用范圍。射線檢測優(yōu)點：適用于檢測體積型缺陷：能夠檢測到被測物內(nèi)部的缺陷，如裂紋、氣孔、夾雜物等。適用性廣：可用于多種材料，包括金屬、塑料、陶瓷等。不受表面條件限制：表面粗糙或涂層不會顯著影響檢測結(jié)果。射線檢測能直觀地顯示缺陷影像，便于對缺陷進行定性、定量和定位。缺點:健康風險：射線輻射對操作人員和周圍人員有潛在健康風險，需采取嚴格的安全措施。設(shè)備成本高：射線檢測設(shè)備和安全設(shè)施成本較高。操作要求嚴格：需要經(jīng)過專門培訓(xùn)的操作人員，且檢測過程較為繁瑣。單一方向檢測：通常只能提供從一個方向的視圖，對某些類型的缺陷可能檢測不到。超聲檢測優(yōu)點：深度穿透能力：可以檢測厚材料的內(nèi)部缺陷，相比于射線檢測穿透能力更強。適用于檢測面積型缺陷：對射線檢測不出的面積型缺陷具有較高的檢測靈敏度。即時反饋：提供即時檢測結(jié)果，方便快捷。安全性高：不存在輻射危險，對操作人員和環(huán)境友好。設(shè)備相對便宜：與射線檢測相比，超聲檢測設(shè)備成本較低，便于攜帶。缺點：對于小體積缺陷檢測的靈敏度較低。缺陷的取向?qū)Τ暀z測靈敏度影響很大。存在盲區(qū)：超聲檢測可能存在“盲區(qū)”，即聲波束寬和死區(qū)的存在可能使得某些區(qū)域的缺陷被漏檢。適用范圍：超聲檢測特別適用于金屬和其他密度高、均勻性好的材料。由于其高穿透能力和良好的定位精度，適合于檢測厚壁組件中的內(nèi)部缺陷，如裂紋、夾雜、孔洞等。超聲檢測在測量材料厚度方面也非常有效，其優(yōu)勢在于它不僅能提供缺陷的存在與否，還能給出缺陷的具體位置、大小和可能的性質(zhì)，但其對于非均質(zhì)或多孔材料（如某些復(fù)合材料）的檢測效果較差。射線檢測適用于發(fā)現(xiàn)和評估材料內(nèi)部的缺陷和結(jié)構(gòu)問題。RT可以應(yīng)用于多種材料，包括金屬、塑料和陶瓷等，特別是對于復(fù)雜形狀或異種材料組合的檢測。它在鑄件、焊接件和鍛件的質(zhì)量評估中尤為常見，能有效檢測氣孔、裂紋和夾雜等缺陷。射線檢測的一個重要優(yōu)勢是能提供直觀的圖像記錄，便于分析和存檔。RT的使用受限于其潛在的健康風險，操作時需要嚴格的安全措施來保護工作人員和環(huán)境。X射線、γ射線和中子射線是如何產(chǎn)生的？X射線管是一種兩極電子管，將陰極燈絲通電加熱，使之白熾而放出電子。在管的兩板（燈絲與靶）間加上幾十至幾百千伏電壓后，由燈絲發(fā)出的電子即以很高的速度撞擊靶面，此時電子能量的絕大部分將轉(zhuǎn)化為熱能形式散發(fā)掉，而極少一部分以X射線能量形式輻射出來，即為X射線。γ射線是一種電磁波，可以從天然放射性原子核鐳-226、鈾-235等中產(chǎn)生，也可以從人工放射性原子核鈷-60、銥-192、銫-137、銩-170等中產(chǎn)生。用質(zhì)子、氘核、α粒子和其它帶電粒子以及γ射線來轟擊原子核，可以激發(fā)中子射線。X射線檢測的原理是什么？如何實現(xiàn)三維重構(gòu)？當管電壓超過某一臨界值時，電子能量增高到足以使原子中的核外電子激發(fā)或脫離原子時，此時原子在低能級處于穩(wěn)定態(tài)的核外電子向高能級升遷或被擊出，從而在低能級處形成一個空穴，使原子處于不穩(wěn)定。鄰近高能級層中的核外電子就會躍至低能級，更遠的高能級層中的核外電子也可能躍至較低能級空穴。這樣，當一個內(nèi)層電子被激發(fā)，就可能引起一系列外層電子的躍遷。外層高能級上的電子向內(nèi)層低能級躍遷將釋放出多余能量，而以X射線形式呈現(xiàn)。透度計的使用原則是什么？透度計通常用與被檢工件材質(zhì)相同或射線吸收性能相似的材料制作，透度計中設(shè)有一些人為的有厚度差的結(jié)構(gòu)(孔、槽、金屬絲等)，其尺寸與被檢工件的厚度有一定的數(shù)值關(guān)系。但透度計的指示數(shù)值(孔徑、槽深或線徑等)并不等于被檢工件中可以發(fā)現(xiàn)的自然缺陷的實際尺寸，因為自然缺陷的實際尺寸是缺陷的幾何形狀、方位和吸收系數(shù)的綜合函數(shù)。不同形狀的工件如何確定合適的透射方向？平板形工件：對平板形工件的透照方法是讓X射線從前方照射，將膠片放在被檢查部位的后面。圓管工件：使膠片與被檢部位的貼合要緊密，并使錐形中心輻射線與被檢區(qū)域中心的切面相互垂直。角形件：在檢驗這一類工件時，X射線照射的方向多為其角的二等分線的方向。對于內(nèi)焊的角形焊、迭焊以及丁字焊的焊縫等，除上述透照法外，尚須沿坡口方向透照。管接頭焊縫：X射線照射的方向45°斜入射焊縫，并沿管旋轉(zhuǎn)焊縫。圓柱體：對于批量大的相同部件進行射線檢測時，可以考慮制作專用的托座或夾具。但在一般情況下，是不具備這種條件的，簡單而有效的辦法就是使用濾波板。濾波板一般安裝在X射線管保護罩的窗口上。厚度變化劇烈的物體的透照：將感光度不同的兩種或兩種以上型號各異的膠片同時放在試件下進行曝光透照。在感光快的底片上觀察厚處，而在感光慢的底片上觀察薄處。如果只有一種型號的膠片，則只有按材料厚薄分別單獨曝光。對于物體的薄處可用與其密度相近的材料作補償塊(圖2-15a)。亦可將物體埋在與其密度相近材料的介質(zhì)(液體、骨狀物和金屬微粒)中(圖2-15b)。經(jīng)上述處理后，均可一次透照成功。不過要注意，當使用液體或膏狀物介質(zhì)作相近材料時，要防止它們在被檢物體表面形成氣泡，因為這些氣泡可在底片上造成假缺陷的影像。利用銅、鉛或錫等重金屬做成金屬增感屏。將考慮采用熒光增感屏的膠片直接進行不增感曝光。鑄件和焊件中常見缺陷在底片上的特征是什么？氣孔在底片上呈圓形、橢圓形、長形或梨形的黑斑，邊界清晰，中間較邊緣黑些，分布有單個的，有密集的或呈鏈狀分布。疏松形貌一般分為羽毛狀和海綿狀兩種。前者的圖像呈類羽毛或?qū)訔l狀的暗色影像，而后者則呈現(xiàn)為海綿狀或云狀的暗色團塊。鑄件的縮孔在底片上呈樹枝狀、細絲或鋸齒狀的黑色影像。鑄件中的針孔一般分為圓形和長形針孔兩種。前者在底片上呈近似圓形的暗點，而后者則呈現(xiàn)為長形暗色影像，它們屬于鑄件內(nèi)部的細小孔洞，呈局部或大面積分布。熔劑夾渣在底片上呈白色斑點或雪花狀，有的還呈蘑菇云狀。氧化夾渣在底片上呈形狀不定而輪廓清晰的黑斑，有單個的，有密集的。夾砂對于鎂、鋁等輕金屬合金鑄件，在底片上呈近白色的斑點；對于黑色金屬，呈黑色斑點，邊界比較清晰，形狀不規(guī)則，影像密度不均勻。比鑄件金屬密度大的夾雜物呈明亮影像，反之呈黑色影像，輪廓一般較明晰，形狀不一。鑄件中的冷隔在圖像上顯示為很明顯的似斷似續(xù)的黑色條紋，形狀不規(guī)則，邊緣模糊不清。這種缺陷多半在鑄件表面上有時也有痕跡，顯示為未熔合的帶有圓角或卷邊的縫隙或凹痕。鑄件中的偏析在底片上呈現(xiàn)為攝影密度變化的區(qū)域。按生成的原因可分為比重?偏析和共晶偏析兩大類：比重偏析在底片上呈現(xiàn)為亮的斑點或云狀；共晶偏析在底片上多呈亮的影像，其形狀可因被填充的缺陷形狀而變化。裂紋在底片上呈黑色的曲線或直線，兩端尖細而密度漸小，有時帶有分叉。如果裂紋是發(fā)生在工件邊緣，且方向垂直于工件的端面，則裂紋在工件端面處較寬，向另一端變細。至于裂紋的清晰度隨裂紋的寬度、深度和破裂面同射線的夾角的大小而不同，有的清晰，有的極難辨認。破裂而若同射線垂直，則一般的裂紋是不會在底片上留下影像的。γ射線和中子射線檢測的特點是什么？γ射線檢測特點：γ射線源不像X射線那樣，可以根據(jù)不同檢測厚度來調(diào)節(jié)能量(如管電壓)，它有自己固定的能量，所以要根據(jù)材料厚度、精度要求合理選取γ射線源。(2)γ射線比X射線輻射劑量(輻射率)低，所以曝光時間比較長，曝光條件同樣是在曝光曲線上選擇，并且一般都要使用增感屏。(3)γ射線源隨時都在放射，不像X射線機那樣不工作就沒有射線產(chǎn)生，所以應(yīng)特別注意射線的防護工作。(4)γ射線比普通X射線穿透力強，但靈敏度較X射線低，它可以用于高空、水下、野外作業(yè)。在那些無水無電及其它設(shè)備不能接近的部位（如狹小的孔洞或是髙壓線的接頭等），均可使用γ射線對其進行有效的檢測。中子射線檢測特點：中子射線照相檢測與X射線照相檢測和γ射線照相檢測相類似，都是利用射線對物體有很強的穿透能力，來實現(xiàn)對物體的無損檢測。對大多數(shù)金屬材料來說，由于中子射線比X射線和γ射線具有更強的穿透力，對含氫材料表現(xiàn)為很強的散射性能等特點，從而成為射線照相檢測技術(shù)中又一個新的組成部分。中子通過物質(zhì)時與原子核相互作用而衰減，且不同的元素有不同的吸收系數(shù)，這和X射線，γ射線是不同的。中子不能直接使X射線膠片感光成像，而是通過一種特殊的轉(zhuǎn)換屏與X射線底片組合使用，中子與轉(zhuǎn)換屏相互作用時能產(chǎn)生α、β或γ射線使X射線膠片曝光。由于轉(zhuǎn)換屏發(fā)出的射線輻射強度與照射的中子射線強度成正比例，所以可以真實地轉(zhuǎn)換中子射線圖像。常用的轉(zhuǎn)換屏有鏑（Dy）、釓（Qd）、銠（Rh）、銀（Ag）等。如何進行X射線、γ射線和中子射線的防護？射線防護主要有屏蔽防護、距離防護和時間防護三種防護方法：屏蔽防護法:屏蔽防護法是利用各種屏蔽物體吸收射線，以減少射線對人體的傷害，這是外照射防護的主要方法。一般根據(jù)X射線、γ射線與屏蔽物的相互作用來選擇防護材料，屏蔽X射線和γ射線以密度大的物質(zhì)為好，如貧化鈾、鉛、鐵、重混凝土，鉛玻璃等。但從經(jīng)濟、方便出發(fā)，也可采用普通材料如混凝土、巖石、磚、土、水等。對于中子的屏蔽除防護γ射線之外，還以特別選取含氫元素多的物質(zhì)為宜。距離防護法:距離防護在進行野外或流動性射線檢測時是非常經(jīng)濟有效的方法。這是因為射線的劑量率與距離的平方成反比，增加距離可顯著的降低射線的劑量率。時間防護法:時間防護是指讓工作人員盡可能地減少接觸射線的時間，以保證檢測人員在任一天都不超過國家規(guī)定的最大允許劑量當量（17mrem）。第三章渦流檢測什么是趨膚效應(yīng)？分析趨膚效應(yīng)對渦流檢測的利與弊。當導(dǎo)體中通以交變電流時，會在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生交變磁場，該磁場也會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使得沿導(dǎo)體截面的電流分布不均勻，表面電流密度最大，越往中心越小，特別是頻率高時，電流幾乎全部集中在導(dǎo)體表面附近的薄層流動，這種電流集中于導(dǎo)體表面的現(xiàn)象稱之為趨膚效應(yīng)。一般來說，激勵頻率越高、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率越大，渦流越趨近于表面，渦流趨膚效應(yīng)越明顯；反之，則趨膚效應(yīng)變?nèi)?，渦流易于滲透到試件內(nèi)部。則其利弊如下所示。優(yōu)勢：由于趨膚效應(yīng)導(dǎo)致電流主要集中在材料表層，渦流檢測對表面及近表面缺陷具有較高的靈敏度，使得檢測這類缺陷更為有效。通過改變交變電磁場的頻率，可以調(diào)整渦流的分布深度，實現(xiàn)對不同深度的缺陷進行定向檢測，這使得渦流檢測具有較好的適應(yīng)性和靈活性。趨膚效應(yīng)限制了渦流在材料深層的分布，這意味著來自材料深處的非缺陷性質(zhì)的信號干擾會減少，有利于提高檢測的準確性。弊端：趨膚效應(yīng)雖然提高了表面缺陷的檢測靈敏度，但同時也限制了渦流檢測深層缺陷的能力。對于深層缺陷，需要使用較低的頻率，這又會降低系統(tǒng)的靈敏度和分辨率。增加了對設(shè)備參數(shù)調(diào)整的要求。為了檢測到深層缺陷而使用的低頻率可能會導(dǎo)致檢測過程變慢，從而降低了檢測效率。影響渦流檢測靈敏度的因素有哪些？如何提高渦流檢測靈敏度？影響渦流檢測靈敏度的因素主要有線圈大小、缺陷位置（表面或近表面等）、激勵頻率、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率等。隨著頻率增加，電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率增加，趨膚深度不斷減小，反之則趨膚深度變大。由此可知，對于深埋缺陷，需要較低的頻率，或者采用適當?shù)姆椒ǜ淖儾牧系奶匦詤?shù)。如對于鐵磁性材料，可采用磁飽和技術(shù)將材料磁化到飽和，降低材料的磁導(dǎo)率，提高渦流滲透深度；而對于表面裂紋缺陷，采用較高的工作頻率，使感應(yīng)渦流集中在試件表面附近，提高對表面缺陷的檢測靈敏度。什么是歸一化阻抗，為什么要對檢測線圈阻抗做歸一化處理？對于渦流檢測，可以將空線圈阻抗Z0≈R1+jωL1作為一個歸一化參數(shù)，該值可以用阻抗橋或空線圈的電壓與電流之比測量。為了只研究渦流作用引起的電阻變化，將空氣中的電阻R1從檢測信號中消去，表現(xiàn)在阻抗圖上的變化，就是將橫坐標向左平移R由于消去了初級線圈的電阻和電感，使得歸一化阻抗平面圖具有通用性，是關(guān)于影響阻抗變化的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、提離、頻率等變化的定量表征，根據(jù)歸一化阻抗平面圖，可分析各影響因素表現(xiàn)出的方向和大小，為根據(jù)不同的檢測要求選擇渦流檢測方法減少干擾因素提供了依據(jù)。分析磁性材料與非磁性材料阻抗平面圖異同，為什么？磁性材料的磁導(dǎo)率高，導(dǎo)致渦流探頭在其上工作時，相比非磁性材料具有更高的初始電感值。這導(dǎo)致阻抗平面圖的起點在電抗軸（縱軸）上更高。非磁性材料（如鋁、銅等）的磁導(dǎo)率接近空氣的磁導(dǎo)率，相對較低，導(dǎo)致探頭的初始電感較小。因此，阻抗平面圖的起點在電抗軸上較低。磁性材料的磁導(dǎo)率與磁場強度有非線性關(guān)系，特別是在低磁場下最明顯。這種非線性導(dǎo)致阻抗變化軌跡在阻抗圖上可能出現(xiàn)更為復(fù)雜的曲線形狀。非磁性材料的磁性能相對線性，這使得阻抗變化在阻抗平面圖上表現(xiàn)為較簡單的直線或平滑曲線。磁性材料存在磁滯現(xiàn)象，這意味著材料的磁化狀態(tài)不僅取決于當前的磁場強度，還取決于先前的磁化歷史。這可能導(dǎo)致阻抗平面圖上出現(xiàn)回環(huán)或更寬的軌跡。由于缺乏磁性，非磁性材料不顯示磁滯效應(yīng)，因此其阻抗圖軌跡更為簡潔，沒有回環(huán)或?qū)掗煹默F(xiàn)象。渦流相似性定律是什么，在渦流檢測中有什么作用？由有效磁導(dǎo)率的定義可知，只要有效磁導(dǎo)率相同，則試件內(nèi)的渦流和磁場強度分布相同。進一步地，由于有效磁導(dǎo)率是一個完全取決于頻率比f/fg的參數(shù)，因此只要頻率比利用該定律，可根據(jù)實際需要，對待檢測的問題進行簡化設(shè)計，得到可應(yīng)用于實際檢測的標準試件，進而制作出相應(yīng)的渦流檢測傳感器。如何計算渦流檢測中的特征頻率，在渦流檢測中有什么作用？將有效磁導(dǎo)率μeff表達式中貝塞爾函數(shù)的虛宗量模為1時對應(yīng)的頻率定義為特征頻率，特征頻率不一定是檢測的最佳頻率，它只是一個用來識別檢測試件特征的參考值，并用來確定合適的檢測條件。什么是提離效應(yīng)？其在渦流檢測中有何利與弊？當線圈與試件之間距離發(fā)生變化時，線圈線阻抗發(fā)生變化，這種線圈阻抗受線圈和試件間距離影響的效應(yīng)稱為提離效應(yīng)。優(yōu)勢在于，小提離就會產(chǎn)生很大的變化，間距越小，提離效應(yīng)越明顯，故而利用提離效應(yīng)，可以測量非導(dǎo)電涂層（如油漆、塑料等）在金屬基體上的厚度。涂層越厚，提離效應(yīng)越明顯，通過測量渦流檢測信號的變化可以準確地確定涂層的厚度。隨著線圈直徑增加，試件中磁通密度增大，從而渦流增大，相當于電導(dǎo)率增大，阻抗值沿著曲線向下移動，與頻率增加效應(yīng)相同。基于這一關(guān)系，利用阻抗曲線選擇最佳檢測工作點時，對于材料一定的情況，既可以通過改變頻率使工作點移動，也可以借助改變線圈直接實現(xiàn)。與檢測試件相比，檢測線圈通常是很小的，能檢測出小面積缺陷，采用逐點掃描方式可獲得整個檢測試件信息。劣勢在于，提離效應(yīng)會減少渦流在被測物體中的分布，導(dǎo)致檢測靈敏度下降。這對于檢測小缺陷或深層缺陷尤為不利。在檢測過程中，如果探頭與被測物體表面之間的距離不是非常穩(wěn)定，提離效應(yīng)會引入額外的變量，使得缺陷信號與提離信號混合，難以區(qū)分，從而影響檢測結(jié)果的準確性和重復(fù)性。檢測線圈過小導(dǎo)致在大規(guī)模檢測任務(wù)時，效率變慢。什么是填充系數(shù)？在渦流檢測中有什么作用？在實際檢測中，為保證檢測線圈能夠順利通過檢測試件，不可能密繞在檢測試件上，檢測試件外表面與線圈內(nèi)表面之間必然存在間隙，此時可以引入填充系數(shù)η來描述這一現(xiàn)象。η=(d為圓柱導(dǎo)體外直徑，D為線圈內(nèi)直徑。填充系數(shù)對渦流檢測起到補償線圈與試件之間空氣間隙的作用，1?η這一項對應(yīng)于由環(huán)形空氣間隙磁場提供的信號分量，與檢測簡述渦流測厚有哪些方法？單一金屬厚度測量:單層金屬板厚測量主要指金屬薄板或箔厚度的測量，由于渦流檢測的是電導(dǎo)率和厚度乘積，可采用兩種頻率探頭，高頻探頭測量電導(dǎo)率，低頻探頭測量電導(dǎo)率與厚度之積，兩者信號之比即為板厚。多層金屬厚度測量:精確控制覆層厚度，需要采用快速可靠的測厚方法，渦流在金屬材料表面覆層厚度檢測中具有明顯優(yōu)勢。用渦流測量涂層厚度是利用提離效應(yīng)進行的。用渦流測量涂層厚度是利用提離效應(yīng)進行的。根據(jù)覆層與基體電磁特性不同，可分為非磁性金屬非導(dǎo)電層厚度測量、磁性金屬非磁性覆層厚度測量和復(fù)合鍍層厚度測量三種。當渦流檢測鋁合金和低碳鋼有缺陷，畫圖說明二者的阻抗曲線變化。低碳鋼：鋁合金：低碳鋼屬于鐵磁性材料，鋁合金屬于非鐵磁性材料。對于非磁性材料，相對磁導(dǎo)率可看作常數(shù)，影響很小，但對于鐵磁性材料，情況不同，磁導(dǎo)率對阻抗的影響是雙重的。一方面，增大，使阻抗值要落到增大倍的曲線上，另一方面又改變參數(shù)，使之增大，阻抗值要移動到另一個的位置上，兩者的綜合效應(yīng)使之沿低碳鋼阻抗曲線圖中弦線方向移動。同樣在鐵磁性材料中，電導(dǎo)率引起的變化依然體現(xiàn)在曲線切線方向，與磁導(dǎo)率效應(yīng)方向有一定的夾角，有一定的分辨力。對于鐵磁性材料，由于磁導(dǎo)率效應(yīng)與直徑效應(yīng)變化趨勢相近，要區(qū)分相對磁導(dǎo)率變化和直徑變化是困難的。第四章磁粉檢測簡述磁粉檢測的原理。磁粉檢測能否發(fā)現(xiàn)不銹鋼焊縫中的缺陷？原理：由鐵磁材料制造的零件被磁化后，當表面或近表面存在缺陷（如裂紋、氣孔或夾雜物）且其延伸方向與磁場方向垂直或呈較大角度時，由于缺陷內(nèi)部介質(zhì)是空氣或非金屬夾雜物，相比于零件基體材料，其磁導(dǎo)率小、磁阻大，因此，磁感應(yīng)線通過缺陷時往往發(fā)生彎曲，逸出零件表面形成漏磁場。此時將磁粉或磁懸液施加到零件表面，在缺陷處的磁粉就會被漏磁場磁化，形成N極、S極，并沿著漏磁場的磁感應(yīng)線方向排列堆積起來，吸附在缺陷處形成磁痕，從而顯示出缺陷的位置、形狀和大小。磁粉檢測不能用于檢測不銹鋼焊縫中的缺陷，不銹鋼是一種非鐵磁性材料，或說其磁性非常弱，特別是奧氏體不銹鋼（如304、316等常用品種），由于磁粉檢測依賴于強磁性來吸引和保留磁粉，所以磁粉檢測不適合用于不銹鋼材料的檢測。簡述磁化方法的選擇依據(jù)及其分類方法。分析交叉電磁軛旋轉(zhuǎn)磁場探傷機的工作原理。磁粉檢測中，在一定的磁化場條件下，要在缺陷處產(chǎn)生足夠大的漏磁場，必須使磁化場的方向盡可能與缺陷垂直。與磁場方向垂直的缺陷，檢測靈敏度最高，與磁場平行的缺陷則難以檢出。磁粉檢測的工件有各種形狀和尺寸，工件中缺陷有各種取向，為了能有效地檢出各個方向的缺陷，根據(jù)缺陷可能的取向來選擇最佳磁化方向，便形成了多種磁化方法。按照在工件上產(chǎn)生的磁場方向不同，磁化方法通常分為周向磁化、縱向磁化和復(fù)合磁化3種。周向磁化法主要用來發(fā)現(xiàn)工件表面和近表面的軸向缺陷以及與軸向夾角小于45°的缺陷。有多種方法可以實現(xiàn)被檢工件的周向磁化。對于小型零部件，可以采用直接通電法或中心導(dǎo)體法對被檢工件作整體周向磁化。在大型結(jié)構(gòu)的磁粉檢測中，可以釆用支桿法（直接通電）和平行電纜法（輔助通電）對被檢區(qū)域作局部周向磁化?？v向磁化在工件內(nèi)部建立的是與工件軸向平行的磁化場，可用于發(fā)現(xiàn)與工件軸向垂直或與軸向夾角大于45°的表面和近表面缺陷，即橫向缺陷。常用的縱向磁化法有線圈法、磁軛法和電纜纏繞法。復(fù)合磁化考慮到工件上實際存在的缺陷可能有各種取向，因此，為避免缺陷的漏檢，就需要至少在兩個相互垂直的方向上磁化被檢工件。釆用前述的磁化方法要分兩次完成這一過程，檢測速度很慢。復(fù)合磁化可將這兩次磁化過程合二為一，即同時在被檢工件上施加兩個或兩個以上不同方向的磁場，其合成磁場的方向在被檢區(qū)域內(nèi)隨著時間變化，經(jīng)一次磁化就能檢出各種不同取向的缺陷。其主要優(yōu)點是靈敏可靠，檢測效率高。交叉電磁軛旋轉(zhuǎn)磁場探傷機的核心在于其能夠生成一個沿工件軸向旋轉(zhuǎn)的磁場。這是通過兩個相互垂直放置的電磁軛（線圈）來實現(xiàn)的，這兩個電磁軛被設(shè)計為可以產(chǎn)生交變的磁場。當這兩個磁場以特定頻率交替激活時，合成的磁場在空間中呈旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。其特點是具有方向靈活性：由于磁場能夠沿多個方向旋轉(zhuǎn)，因此能夠有效檢測出各個方向上的表面和近表面缺陷；高效性：旋轉(zhuǎn)磁場覆蓋工件的全表面，使得檢測過程快速且全面；適用性廣：特別適合于圓柱形工件的檢測，如軸承、管道等。交叉電磁軛旋轉(zhuǎn)磁場探傷機廣泛應(yīng)用于航空、汽車、石油化工和其他領(lǐng)域中的材料檢測，尤其適用于需要高度精確和全面檢測的場合。簡述磁粉檢測的基本過程與檢測靈敏度的評價方法。預(yù)處理：預(yù)處理是對即將進行磁粉檢測的工件作預(yù)備性處理。工件表面狀況對缺陷檢出有較大影響，檢驗前必須清除工件表面的油脂、污垢、銹蝕、氧化皮等。清除方法很多，可以噴砂、溶劑清洗、砂紙打磨、抹布擦洗等。磁化：依據(jù)缺陷尺寸類型選擇磁化方法。如連續(xù)法，為兼顧磁化瞬間施加磁懸液，通常按通電1~3s間斷1~2s這個動作反復(fù)，直到施加磁懸液完畢，這樣可使熱量不至于太高，又達到檢測效果。在采用濕式連續(xù)法時，還應(yīng)注意磁痕不要被磁懸液的流動破壞。施加磁粉或磁懸液：干法檢驗通常采用壓縮空氣將裝在磁粉散布器（如球形噴粉器）中的磁粉彌散在被檢表面上方的空氣里。噴粉時，氣流速度應(yīng)很低，把磁粉均勻散布到工件表面上，并可借助弱氣流吹掉被檢面上多余的磁粉，以利缺陷磁痕的顯示。檢查：檢查缺陷是磁粉檢測的關(guān)鍵，應(yīng)在規(guī)定的照明條件下進行。檢測人員應(yīng)掌握磁粉檢測時工件中可能出現(xiàn)的缺陷種類，以及它們的磁痕形狀、特征，以便準確地識別各種缺陷，分析其產(chǎn)生原因。退磁：退磁就是將工件內(nèi)的剩磁減少到零或最小的操作過程，使剩磁對工件的使用性能不產(chǎn)生不利影響。在工藝操作中必須注意如下問題：周向磁化后的工件，往往對外不呈現(xiàn)磁性，采用儀表也檢查不出剩磁，但仍然必須進行退磁，否則這些工件與其他鐵磁體接觸時就將產(chǎn)生漏磁。后處理：經(jīng)磁粉檢測的工件要求進行后處理。對檢測合格的工件要進行清洗，去除工件表面殘留的磁粉、磁懸液，如果使用水磁懸液，清洗后應(yīng)進行脫水防銹處理。經(jīng)檢測不合格的工件應(yīng)另外存放，并在工件上標記缺陷的位置和尺度范圍，以便進一步驗證和返修。對于無法返修的報廢品，應(yīng)在檢測報告中注明其數(shù)量，對主要缺陷（報廢原因）進行定性、定量、定位分析。如有可能，還要對缺陷產(chǎn)生原因進行分析，提出防止缺陷的意見和建議。簡述漏磁場檢測的原理及其優(yōu)缺點原理：鐵磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁場，通過檢測漏磁場來發(fā)現(xiàn)缺陷的無損檢測技術(shù)，稱為漏磁場檢測。由于漏磁場檢測是用磁傳感器檢測缺陷，相對于磁粉、滲透等方法，有以下優(yōu)點：易于實現(xiàn)自動化漏磁場檢測方法是由傳感器獲取信號，計算機判斷有無缺陷，它的這一特點非常適合于組成自動檢測系統(tǒng)。實際工業(yè)生產(chǎn)中，漏磁場檢測方法被大量應(yīng)用于鋼坯、鋼棒、鋼管的自動化檢測。較高的檢測可靠性由計算機根據(jù)檢測到的信號判斷缺陷的存在與否可以從根本上解決磁粉檢測中人為因素的影響，因而具有較高的檢測可靠性。可以實現(xiàn)缺陷的初步量化缺陷的漏磁信號和缺陷形狀具有一定的對應(yīng)關(guān)系，在特定條件下，漏磁通信號的峰值和表面裂紋深度有很好的線性關(guān)系。缺陷的可量化使得這種方法不僅可用于缺陷檢測，還可以對缺陷的危險程度進行初步判斷，這是實現(xiàn)無損評價的基礎(chǔ)。在管道檢測中，在高達30mm的壁厚范圍內(nèi)，可同時檢測內(nèi)外壁缺陷。高效、無污染自動化的檢測可以獲得很高的檢測效率。局限性如下：只適用于鐵磁材料只有鐵磁材料被磁化后，表面或近表面缺陷才能在試件表面產(chǎn)生漏磁通，因而，漏磁場檢測和磁粉檢測一樣只適合于鐵磁材料的表面檢測。檢測靈敏度低由于檢測傳感器不可能像磁粉一樣緊貼在被檢測表面，不可避免地和被檢測面有一定的提離值，從而降低了檢測靈敏度。對于一般情況，文獻給出的漏磁場檢測靈敏度為深0.1~0.2mm的表面裂紋。缺陷的量化粗略缺陷的形態(tài)是復(fù)雜的，而漏磁通檢測得到的信號相對簡單。在實際檢測中，缺陷的形狀特征和檢測的信號特征不存在一一對應(yīng)關(guān)系，因而漏磁場檢測只能給出缺陷的初步量化。受被檢測工件的形狀限制由于采用傳感器檢測漏磁通，漏磁場方法不適合檢測形狀復(fù)雜的試件。簡述巴克豪森噪聲及其應(yīng)用。巴克豪森噪聲是指在對鐵磁性材料施加交變磁化場時，由于磁疇壁的不可逆跳躍引起的在導(dǎo)體線圈中感應(yīng)出的一系列電壓脈沖信號，反映了材料內(nèi)部的微觀磁疇結(jié)構(gòu)變化。根據(jù)巴克豪森噪聲對應(yīng)力和顯微組織的依賴效應(yīng)，該技術(shù)主要應(yīng)用于以下幾方面。檢測鋼鐵材料和構(gòu)件的殘余應(yīng)力，如焊接、熱處理、使用變形等引起的殘余應(yīng)力。檢測鋼鐵材料顯微組織的變化，如淬火、回火、滲碳、滲氮等各熱處理過程導(dǎo)致的組織結(jié)構(gòu)、硬度的變化，判斷熱處理缺陷，硬度及硬化層深度、鋼種分選等。檢測應(yīng)力和顯微組織變化相聯(lián)系的綜合效應(yīng)，如材料表面的熱處理缺陷、機加工磨削燒傷缺陷、材料疲勞的軟化和硬化以及疲勞壽命的預(yù)測等。第五章滲透檢測滲透劑有何性能要求？分為幾類？滲透劑是滲透檢測中最為關(guān)鍵的材料，直接影響檢測的精度。滲透劑應(yīng)具有以下性能：滲透性能好，容易滲入缺陷中去。易被清洗，容易從零件表面清洗干凈。對于熒光滲透液，要求其熒光輝度高；對于著色滲透劑，則要求其色彩艷麗。其酸堿度應(yīng)呈中性，這樣可對被檢部件無腐蝕，毒性小，對人無傷害，對環(huán)境污染亦小。閃點高，不易著火。制造原料來源方便，價格低廉。滲透劑按其顯示方式可分為熒光滲透劑和著色滲透劑兩種。按其清洗方法可分為水洗型滲透劑、后乳化型滲透劑和溶劑去除型滲透劑三種。滲透檢測的六個主要步驟是什么？預(yù)清洗：零件在使用滲透液之前必須進行預(yù)清洗，用來去除零件表面的油脂、鐵屑、鐵銹，以及各種涂料、氧化皮等，防止這些污物堵塞缺陷，阻塞滲透液的滲入，也防止油污污染滲透液，同時還可防止?jié)B透液存留在這些污物上產(chǎn)生虛假顯示。通過預(yù)清洗將這些污物去除，以便使?jié)B透液容易滲入缺陷中去。滲透：滲透是將滲透液覆蓋被測零件的表面，覆蓋的方法有噴涂、刷涂、流涂、靜電噴涂或浸涂等多種方法。清洗：在涂覆滲透劑并經(jīng)適當?shù)臅r間保持之后，則應(yīng)從零件表面去除多余的滲透劑，但又不能將已滲入缺陷中的滲透劑清洗出來，以保證取得最高的檢驗靈敏度。干燥：干燥的目的是去除零件表面的水分。溶劑型滲透劑的去除不必進行專門的干燥。用水洗的零件，若采用干粉顯示或非水濕型顯像工藝，在顯像前必須進行干燥，若采用含水濕型顯像劑，水洗后可直接顯像，然后進行干燥處理。干燥的方法分別有：干凈的布擦干、壓縮空氣吹干、熱風吹干、熱空氣循環(huán)烘干等方法。顯像：顯像就是用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零件表面，形成清晰可見的缺陷圖像，也增加缺陷顯示和背景之間的對比度，同時減小工件表面光的反射。根據(jù)顯像劑的不同，顯像方式可分為干式、水型和非水型，也有不加顯像劑的自顯法。檢驗：在著色檢驗時，顯像后的零件可在自然光或白光下觀察，不需要特別的觀察裝置。在熒光檢驗時，則應(yīng)將顯像后的零件放在暗室內(nèi)，在紫外線燈的照射下進行觀察。對于某些虛假顯示，可用干凈的布或棉球沾少許酒精擦拭顯示部位，擦拭后顯示部位仍能顯示的為真實缺陷顯示，不能再現(xiàn)的為虛假顯示。檢驗時可根據(jù)缺陷中滲出滲透劑的多少來粗略估計缺陷的深度。虛假顯像產(chǎn)生的原因是什么？如何避免？零件表面由于滲透劑污染和清洗不干凈而產(chǎn)生的顯像稱為虛假顯像，產(chǎn)生虛假顯像的原因可能有：操作者手上的滲透劑對被檢部件的污染；檢驗工作臺上的滲透劑對被檢部件的污染；顯像劑受到滲透劑的污染；清洗時，滲透劑飛濺到干凈的零件表面上；擦布或棉紗纖維上的滲透劑污染；零件筐、吊具上殘存的滲透劑與清洗干凈的零件接觸而造成的污染；已清洗干凈的零件上又有滲透劑滲出，污染了相鄰的零件表面。虛假顯像從顯像特征分析也很容易辨別：用蘸有酒精的棉球擦拭，虛假的顯像容易被擦掉，且不再重新顯像。在進行滲透檢測時，應(yīng)盡量避免產(chǎn)生虛假的顯像。為此，首先操作者自己要保持干凈（無滲透劑和其它污染物），此外，零件筐、吊具和工作臺要始終保持干凈，要使用無絨的布擦洗零件。第六章聲發(fā)射檢測什么是聲發(fā)射？聲發(fā)射是指材料中局域源能量快速釋放而產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象。聲發(fā)射信號攜帶了與材料發(fā)生斷裂位置以及斷裂程度相關(guān)的重要信息，可以通過分析所接收的聲發(fā)射信號來研究材料性能及動態(tài)評價結(jié)構(gòu)的完整性。金屬材料中的聲發(fā)射源有哪些？金屬塑性變形：滑移形變、孿生形變；斷裂：裂紋形成、裂紋亞臨界擴展、裂紋失穩(wěn)擴展、第二相質(zhì)點或夾雜物斷裂或脫開；相變：馬氏體相變、貝氏體相變、共晶反應(yīng)、凝固、熔化與沸騰；磁效應(yīng)：磁疇運動。聲發(fā)射檢測方法的特點？主要優(yōu)點：（1）受被檢測工件的形狀影響小，可以檢測不同形狀的工件；（2）對缺陷的動態(tài)變化較為敏感，能夠檢測出動態(tài)缺陷的微量增長；（3）受外部環(huán)境的限制小，高低溫、輻射等惡劣環(huán)境下均可適用；（4）可提供缺陷隨載荷、時間、溫度等變量改變而實時或連續(xù)變化的信息，因而適用于工業(yè)過程在線監(jiān)控及材料早期損壞預(yù)報；（5）可采用多個通道同時檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)整體損傷的高效率檢測。存在缺點：（1）聲發(fā)射特性對材料特性本身十分敏感，又易受到各類環(huán)境噪聲的干擾，因此對檢測數(shù)據(jù)的解釋依賴于數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場檢測經(jīng)驗；（2）聲發(fā)射檢測通常需要適當?shù)募虞d程序。多數(shù)情況下，可利用現(xiàn)成的加載條件，但有時需要針對性地進行特殊準備；（3）聲發(fā)射檢測目前只能給出“源”的位置和強度，不能直接給出缺陷的性質(zhì)和大小，需結(jié)合其它無損檢測方法進行判定。為什么要用其它無損檢測方法對聲發(fā)射源進行評價？常用的無損檢測方法有哪些？聲發(fā)射檢測目前只能給出“源”的位置和強度，不能直接給出缺陷的性質(zhì)和大小，需結(jié)合其它無損檢測方法進行判定。常用的無損檢測方法除了超聲檢測（UT）以外，還包括磁粉檢測（MT）、渦流檢測（ET）、滲透檢測（PT）、射線檢測（RT）等。什么是彈性變形和塑性變形？彈性變形和塑性變形是描述材料在外力作用下形狀或尺寸改變的兩種基本方式。彈性變形是指當外力撤除后，材料能夠完全恢復(fù)到其原始形狀和尺寸的變形，彈性變形遵循胡克定律，即在彈性限度內(nèi)，材料的變形與施加的力成正比。這種類型的變形是可逆的。塑性變形是指當外力撤除后，材料無法完全恢復(fù)到其原始形狀和尺寸的變形，這種類型的變形是不可逆的，意味著即使外力被移除，材料也不會回到它的原始形狀。彈性變形發(fā)生在材料的彈性極限以內(nèi)，塑性變形則發(fā)生在超過彈性極限之后。什么是凱賽爾效應(yīng)（Kaisereffect）？凱賽爾效應(yīng)指的是聲發(fā)射現(xiàn)象是不可逆的，是應(yīng)變能快速釋放不可逆性的反映。產(chǎn)生凱賽爾效應(yīng)的原因包括位錯、滑移、塑性變形和裂紋生成、擴展及斷裂等。什么是費利西蒂效應(yīng)（Felicityeffect）？什么是費利西蒂比？材料重復(fù)加載時，重復(fù)載荷到達原先所加最大載荷前發(fā)生明顯聲發(fā)射的現(xiàn)象，稱為費利西蒂效應(yīng)，也稱為反凱賽爾效應(yīng)。重復(fù)加載時的聲發(fā)射起始載荷P1對原先最大載荷P2之比P1/P2，稱為費利西蒂比。費利西蒂比作為定量參數(shù)，可反映材料中原先所受損傷或結(jié)構(gòu)缺陷的嚴重程度，已成為缺陷嚴重性的重要評定判據(jù)。什么是突發(fā)型聲發(fā)射信號？什么是連續(xù)型聲發(fā)射信號？目前人們將聲發(fā)射信號分為突發(fā)型和連續(xù)型兩類，如果聲發(fā)射事件的信號是非連續(xù)的，且在時間上可以相互分開，則稱這種信號為“突發(fā)型”聲發(fā)射信號；如果大量的聲發(fā)射事件同時發(fā)生，且在時間上不可區(qū)分，那么可將這些信號稱為“連續(xù)型”聲發(fā)射信號。實際上，二者并非具有本質(zhì)性的區(qū)別，連續(xù)型聲發(fā)射信號也是由大量小的突發(fā)型信號組成的，只是因過于密集而無法逐一分辨而已。造成聲波衰減的主要因素有哪些？（1）幾何衰減指的是聲波傳播中因波陣面擴張引起的聲強減小。（2）頻散是在某些物理系統(tǒng)中波速（光波、聲波和電磁波等）隨頻率變化引起的一種現(xiàn)象。對于聲發(fā)射而言，僅僅導(dǎo)波（如板波）傳播存在頻散衰減。因為實際的聲發(fā)射信號包含多種頻率成分，由于頻散效應(yīng)，隨著波傳播距離的增加，各頻率成分發(fā)生分離或擴展，導(dǎo)致信號幅度下降。（3）散射和衍射衰減聲波在具有復(fù)雜邊界或不連續(xù)（如空洞、裂紋、夾雜物等）的介質(zhì)中傳播時，會與上述幾何不連續(xù)發(fā)生相互作用，繼而導(dǎo)致聲波能量轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生損耗。（4）材質(zhì)衰減在非理想介質(zhì)中，由于存在材料內(nèi)摩擦作用、塑性形變以及裂紋擴展等因素，因此聲波傳播在其內(nèi)部傳播的總機械能是逐漸衰減的。（5）其它因素引起的衰減一種是因聲波向相鄰介質(zhì)“泄漏”而造成波的幅度下降，例如容器中的水介質(zhì)；二是因傳播路徑上的障礙物，如容器上的接管、人孔等造成的損耗。聲波在固體介質(zhì)中的傳播速度與哪些因素有關(guān)？介質(zhì)的彈性模量、密度和泊松比、材料均勻性、各向異性以及材料的形狀和尺寸（如板波）等因素第七章無損檢測新技術(shù)1.激光超聲檢測技術(shù)相比于常規(guī)超聲檢測的優(yōu)勢是什么？非接觸：通過激光脈沖在構(gòu)件上激勵超聲、用激光光學(xué)方法檢測超聲，實現(xiàn)了完全意義上的非接觸檢測。發(fā)射源到被測物之間的距離可遠至10m，能夠在高溫、高壓、有毒或放射性等惡劣條件下進行遠距離非接觸無損檢測。寬帶：激光超聲在時間和空間上都具有極高的分辨率，激發(fā)的超聲脈沖寬度可達lns，頻率可達GHz，而相應(yīng)的波長只有幾微米，這就提高了探測微小缺陷的能力和測量的精度，非常適合超薄材料缺陷的無損檢測和物質(zhì)微結(jié)構(gòu)的研究。實時在線：由于激光超聲的激發(fā)和檢測都是在瞬間完成的，能夠快速實現(xiàn)檢測，是工業(yè)上定位、在線監(jiān)測、快速超聲掃描成像的極好手段。適用面廣：激光激發(fā)超聲現(xiàn)象在固體、液體和氣體中均存在，而且對樣品的形狀基本沒有限制，使得激光超聲技術(shù)有著很廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，激光超聲檢測技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于材料缺陷探測和定位，內(nèi)部損傷過程監(jiān)測，斷裂機理研究等工程領(lǐng)域中，特別是對固體材料的力學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)研究，以及對具有生物活性的化學(xué)和生物物質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)和熱力學(xué)的研究，更顯示出激光超聲檢測技術(shù)具有其它檢測技術(shù)難以替代的優(yōu)越性。試述激光超聲檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍。激光超聲檢測技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用。利用激光束與被檢測物體表面相互作用，通過熱彈或燒蝕機制在材料中產(chǎn)生寬頻或窄帶的超聲波，比傳統(tǒng)超聲檢測具有更高的空間分辨率，且具有非接觸、可遠距離探測等許多優(yōu)點，尤其適合于一些惡劣環(huán)境場合，適合在高溫、腐蝕性、輻射性以及被檢件具有較快的運動速度等條件下使用。另外，激勵光束與被檢測物體表面無需保持嚴格的垂直等固定的角度關(guān)系，也不需要復(fù)雜的掃查機構(gòu)。因此，激光超聲不僅適用于彎曲和粗糙表面，還有利于材料無損評估和其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如材料物理特性表征、缺陷檢測、加工過程監(jiān)測，以及復(fù)雜形貌的工件或高溫高壓等惡劣環(huán)境下構(gòu)件的無損檢測與監(jiān)測等。幾何尺寸測量，如厚度、高度等。采用激光超聲可實現(xiàn)高溫環(huán)境下工件的厚度檢測。通過對超聲信號差值和互相關(guān)處理，可實現(xiàn)高溫壓力容器壁厚的無損檢測。力學(xué)特性評價，如測量殘余應(yīng)力、彈性模量。激光激發(fā)的聲表面波既具有聲表面波的一般特點，同時又具有激光超聲的優(yōu)點，可用于殘余應(yīng)力和彈性模量檢測。根據(jù)聲彈性理論，瑞利波速度的相對變化與材料表面的二維應(yīng)力的有關(guān)。在已知材料聲彈性系數(shù)的基礎(chǔ)上，只要測量出具有殘余應(yīng)力材料中的表面波聲速變化分布，就可以檢測出表面殘余應(yīng)力的分布，該聲速變化應(yīng)該是由縱向殘余應(yīng)力和橫向殘余應(yīng)力共同影響的結(jié)果。缺陷檢測。激光超聲檢測技術(shù)對包括縱波、橫波和瑞利波在內(nèi)的整個超聲波都具有較高的靈敏度，所以可以通過選擇不同的波型來探測體內(nèi)、表面和亞表面的缺陷。簡述基爾霍夫定律的定義?；鶢柣舴蚨擅枋隽宋矬w的輻射出射度與吸收比之間的關(guān)系：在熱力學(xué)平衡的條件下，相同溫度的不同物體對相同波長的單色輻射出射度與單色吸收比的比值都相等，且等于該溫度下黑體對同一波長的單色輻射出射度?；鶢柣舴蛲瑫r引出黑體概念，在任何情況下，對一切波長的入射輻射率都等于1的物體，稱為黑體。紅外無損檢測技術(shù)有何優(yōu)缺點？優(yōu)點：適用范圍廣任何溫度高于絕對零度（0K）的物體都有紅外輻射，因此，紅外無損檢測具有廣泛的適應(yīng)性。檢測結(jié)果直觀采用紅外熱像儀或熱電視，可以以圖像的方式，測取被檢物表面的溫度場，被檢物表面各處的溫度分布一目了然。檢測效率高紅外探測器的響應(yīng)速度可以達到納秒級，且能夠?qū)嵤┐竺娣e快速掃描，檢測效率非常高。檢測靈敏度高目前的紅外探測器對紅外輻射的探測靈敏度很高，可以檢測出0.01°C的溫度差，能夠捕捉到被檢測對象熱狀態(tài)的細微變化。操作安全紅外無損檢測可以實現(xiàn)遠距離的非接觸式檢測，安全性好，尤其適合監(jiān)測電氣設(shè)備、動力機械設(shè)備及高溫設(shè)備等的運轉(zhuǎn)狀況。主要局限性：確定溫度值困難使用紅外無損檢測技術(shù)可以診斷出設(shè)備或結(jié)構(gòu)等熱狀態(tài)的微小差異和細微變化，但是很難準確地確定出被檢對象上某一點確切的溫度值。其原因是被檢物體的紅外輻射除與其溫度有關(guān)外，還受其它因素的影響，特別是物體表面狀態(tài)的影響。難于確定被檢物體的內(nèi)部熱狀態(tài)物體的紅外輻射主要是其表面的紅外輻射，主要反映了表面的熱狀態(tài)，而不可能直接反映出物體內(nèi)部的熱狀態(tài)。所以，如果不使用紅外光纖或窗口作為紅外輻射傳輸?shù)耐緩剑瑒t紅外無損檢測技術(shù)通常只能直接診斷出物體暴露于大氣中部分的過熱故障或熱狀態(tài)異常。價格昂貴紅外無損檢測儀器是高技術(shù)產(chǎn)品，更新?lián)Q代迅速，生產(chǎn)批量不大，因此與其它檢測儀器或常規(guī)檢測設(shè)備相比，其價格是很昂貴的。主動紅外檢測中，常用的熱激勵方式有哪些？熱燈激勵：熱燈激勵包括熱效率較高的大功率鹵素白熾燈和紅外線燈，鹵素燈本身的啟動時間長，熱慣性大，一般采用長周期激勵調(diào)制辦法或低頻鎖相方式。相比于其他激勵方式，鹵素燈激勵法的光譜區(qū)域廣，適用于大多數(shù)材料的檢測，但是檢測工藝參數(shù)研究要復(fù)雜一些，需要確定調(diào)制頻率。超聲波激勵：超聲激勵是將超聲波脈沖發(fā)射到樣品中，利用聲能在工件中衰減而轉(zhuǎn)化成的熱能來進行檢測。主要依據(jù)是缺陷及損傷區(qū)域的彈性性質(zhì)與鄰近無缺陷區(qū)域