無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用 (第二版)
本書系統(tǒng)介紹了工業(yè)無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用,闡述了各種方法的原理、特點、適用范圍和發(fā)展趨勢,并列舉了應(yīng)用實例。內(nèi)容包括射線、超聲、磁粉、滲透、渦流等常規(guī)無損檢測技術(shù),以及種子照相、聲發(fā)射檢測、激光全息攝影無損檢測等新技術(shù),對微波與紅外檢測、光纖檢測、X射線殘余應(yīng)力測試等新技術(shù)的應(yīng)用也做了介紹。本書是國內(nèi)最系統(tǒng)、最全面、最科學地介紹無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用的一本學術(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 無損檢測概述 1
1.1.1 無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用 1
1.1.2 無損檢測與評價技術(shù)的進展 2
1.2 材料和構(gòu)件中缺陷與強度的關(guān)系 4
1.3 工程設(shè)計與斷裂預報力學 5
1.4 無損檢測技術(shù)的特點 7
1.5 無損檢測方法的選擇 9
參考文獻 12
第2章 滲透與磁法檢測 13
2.1 滲透檢測的特點與應(yīng)用 13
2.1.1 滲透檢測的特點 13
2.1.2 滲透檢測的應(yīng)用 13
2.1.3 滲透檢測發(fā)展趨勢 14
2.2 滲透檢測的原理和方法 15
2.2.1 滲透檢測的基本原理 15
2.2.2 著色檢測法 16
2.2.3 熒光檢測法 17
2.2.4 滲透檢漏法 18
2.2.5 影響滲透檢測靈敏度的因素 18
2.3 滲透檢測應(yīng)用實例 19
2.3.1 高強度鑄造鋁合金部件熒光檢驗 19
2.3.2 小型零部件的熒光檢驗 21
2.3.3 著色探傷的應(yīng)用 21
2.4 磁粉檢測的特點與應(yīng)用 21
2.4.1 礅粉檢測的特點與應(yīng)用 21
2.4.2 磁粉檢測發(fā)展趨勢 22
2.5 磁粉檢測的原理和方法 23
2.5.1 磁粉檢測的基本原理 23
2.5.2 磁粉檢測方法 24
2.5.3 影響磁粉檢測靈敏度的因素 27
2.6 磁粉檢測應(yīng)用實例 29
2.6.1 大型鋼殼的磁粉檢驗 29
2.6.2 帶中心孔零件的磁粉檢驗 29
2.6.3 緊固件的磁粉檢驗 30
2.6.4 工藝裝置的磁粉檢驗 30
2.7 漏磁和錄磁檢測法 30
2.7.1 漏磁檢測法 31
2.7.2 錄磁檢測法 33
2.7.3 漏磁檢測技術(shù)的進展 34
2.8 磁記憶檢測 37
2.8.1 磁記憶檢測的原理與特點 37
2.8.2 磁記憶檢測儀器 39
2.8.3 磁記憶檢測的計算機系統(tǒng) 40
2.8.4 磁記憶檢測的應(yīng)用 41
參考文獻 42
第3章 電位與渦流檢測 43
3.1 電位檢測法 43
3.1.1 電位檢測法原理 43
3.1.2 電位法檢測探頭 46
3.1.3 電位法檢測夾層 46
3.1.4 電位法檢測小球形容器電子束焊縫的熔深 47
3.2 渦流檢測的特點與應(yīng)用 47
3.2.1 渦流檢測的特點與應(yīng)用 47
3.2.2 渦流檢測發(fā)展趨勢 48
3.3 渦流檢測的原理和方法 49
3.3.1 渦流檢測的基本原理 49
3.3.2 有效磁導率和界限頻率 51
3.3.3 阻抗圖特性 53
3.3.4 渦流檢測的儀器與方法 55
3.4 渦流檢測應(yīng)用實例 58
3.4.1 渦流測量與測厚 58
3.4.2 薄壁管的渦流探傷 59
3.5 渦流檢測技術(shù)的新發(fā)展 62
3.5.1 多頻渦流檢測技術(shù) 62
3.5.2 遠場渦流檢測技術(shù) 63
3.5.3 脈沖渦流檢測技術(shù) 64
3.5.4 渦流陣列檢測技術(shù) 65
3.5.5 磁光/渦流成像檢測技術(shù) 67
參考文獻 67
第4章 射線檢測 68
4.1 射線檢測的特點和應(yīng)用 68
4.1.1 射線檢測的特點 68
4.1.2 射線檢測的應(yīng)用 68
4.1.3 射線檢測發(fā)展趨勢 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射線透過物質(zhì)時的衰減 76
4.2.4 γ射線的產(chǎn)生及其特性 80
4.3 射線檢測原理和裝置 82
4.3.1 X射線檢測法原理 82
4.3.2 X射線檢測裝置 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射線檢測裝置 95
4.4 射線檢測方法 97
4.4.1 射線檢測靈敏度 97
4.4.2 髟響靈敏度的有關(guān)因素 101
4.4.3 射線檢測方法的近期發(fā)展 106
4.5 射線檢測應(yīng)用實例 113
4.5.1 炸藥件內(nèi)部質(zhì)量的X射線檢測 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 高能射線檢測的應(yīng)用 123
4.7 閃光射線檢測的應(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)字化射線成像檢測技術(shù) 130
4.9.1 數(shù)字化射線成像檢測技術(shù)的進展 130
4.9.2 計算機射線照相技術(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)字平板成像檢測系統(tǒng) 138
4.10 工業(yè)CT檢測系統(tǒng)的進展及其應(yīng)用 140
4.10.1 工業(yè)CT檢測系統(tǒng)的進展 140
4.10.2 工業(yè)CT檢測系統(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)量性能指標及影響因素 147
4.10.5 工業(yè)CT圖像質(zhì)量的測試方法 150
4.10.6 工業(yè)CT在無損檢測中的應(yīng)用 152
4.11 射線檢測中的傳遞函數(shù) 154
4.11.1 分辨力函數(shù) 154
4.11.2 線擴展函數(shù) 155
4.11.3 調(diào)制侍遞函數(shù) 156
參考文獻 158
第5章 中子照相檢測 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 研究實驗堆的中子照相及其應(yīng)用 177
5.5.1 研究實驗堆中子照相裝置一般性能 177
5.5.2 研究實驗堆中子照相應(yīng)用概述 178
5.6 中子照相的質(zhì)量檢驗標準 180
5.6.1 E545-75檢驗標準 180
5.6.2 幾種檢驗裂縫分辨率的方法 182
參考文獻 186
第6章 超聲波檢測 187
6.1 超聲波檢測的特點與應(yīng)用 187
6.1.1 超聲波檢測的特點 187
6.1.2 超聲波檢測的應(yīng)用與發(fā)展趨勢 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 波動方程與超聲波聲場特性 205
6.3.1 理想流體介質(zhì)中質(zhì)點運動方程 205
6.3.2 固體中超聲波波動方程 207
6.3.3 圓形壓電晶片聲場中的聲壓 208
6.3.4 近場、遠場和超聲指向性 209
6.3.5 聲場截面上的聲壓分布 211
6.3.6 斜探頭橫波聲場 212
6.3.7 聲場分布測量方法 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 230
6.5.7 檢測條件的選擇 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 超聲檢測應(yīng)用實例 240
6.7.1 屏蔽鑄鐵超聲檢測 240
6.7.2 鋼殼和模具的超聲檢測 240
6.7.3 小型壓力容器殼體超聲檢測 241
6.7.4 復合材料檢測 241
6.7.5 各類結(jié)構(gòu)件焊縫的超聲檢測 243
6.7.6 非金屬材料探傷 245
6.7.7 薄壁管的超聲檢測 245
6.8 用超聲波檢測材料的其他性能 247
6.8.1 厚度的超聲波檢測法 247
6.8.2 硬度的超聲波檢測法 250
6.8.3 超聲波檢測淬硬層深度 252
6.8.4 彈性模量和晶粒度的超聲波檢測 253
6.9 聲阻檢測法 254
6.9.1 聲阻檢測法概述 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 非線性超聲檢測技術(shù) 265
6.13 相控陣超聲檢測技術(shù) 268
6.13.1 相控陣超聲檢測技術(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 超聲檢測儀器設(shè)備的新進展 281
參考文獻 283
第7章 聲發(fā)射檢測 284
7.1 聲發(fā)射檢測的特點與應(yīng)用 284
7.1.1 聲發(fā)射技術(shù)的特點 284
7.1.2 聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用 285
7.1.3 聲發(fā)射檢測的發(fā)展趨勢 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 實際傳播的聲發(fā)射波 291
7.3 聲發(fā)射檢測方法與裝置 292
7.3.1 聲發(fā)射信號的表征參數(shù) 292
7.3.2 對聲發(fā)射檢測儀器的要求 295
7.3.3 聲發(fā)射檢測系統(tǒng)的組成 296
7.4 聲發(fā)射檢測的應(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 299
7.4.3 膠接質(zhì)量的聲發(fā)射檢測 301
7.4.4 壓力容器的聲發(fā)射檢測 302
7.4.5 小型韌性不銹鋼壓力容器的聲發(fā)射檢測 304
7.5 聲發(fā)射檢測信號處理新技術(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)射檢測信號處理萬法的集成化 309
參考文獻 309
第8章 激光全息攝影無損檢測 311
8.1 激光全息攝影無損檢測的特點與應(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 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 實時全息干涉度量技術(shù) 319
8.3.2 二次曝光全息干涉度量技術(shù) 320
8.3.3 時間平均全息干涉度量技術(shù) 320
8.4 物體移動、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算 324
8.5.1 零級條紋法 324
8.5.2 條紋計數(shù)法 326
8.6 用全息干涉度量技術(shù)進行無損檢測 327
8.6.1 無損檢測的加載方法 327
8.6.2 某些無損檢測的實例 328
8.7 全息攝影等高線法及其無損檢測 331
8.7.1 雙波長全息攝影等高線法 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 334
8.8.1 高速全息攝影允許物體的最大運動速度與各參數(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 341
參考文獻 345
第9章 其他無損檢測方法與新技術(shù) 346
9.1 X射線殘余應(yīng)力測試技術(shù) 346
9.1.1 殘余應(yīng)力的測試方法和發(fā)展趨勢 346
9.1.2 X射線殘余應(yīng)力測試基本原理 347
9.1.3 X射線應(yīng)力測定的實驗方法 349
9.1.4 X射線應(yīng)力測定技術(shù)的進展 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 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 液晶與紅外無損檢測技術(shù) 359
9.3.1 液晶無損檢測技術(shù) 359
9.3.2 紅外線無損檢測技術(shù) 361
9.4 微波無損檢測技術(shù) 363
9.4.1 微波無損檢測的特點和原理 363
9.4.2 微波無損檢測方法與裝置 364
9.4.3 微波檢測技術(shù)的新進展 366
9.5 光纖無損檢測技術(shù) 369
9.5.1 光纖目視檢測儀 369
9.5.2 光纖裂紋檢測儀 371
9.6 穆斯堡爾譜在無損檢測中的應(yīng)用 372
9.7 正電子湮沒在無損檢測中的應(yīng)用 373
9.8 巴克豪森噪聲在無損檢測中的應(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)射在無損檢測中的應(yīng)用 378
9.10 光聲顯微鏡在無損檢測中的應(yīng)用 379
9.11 核磁共振檢測 381
參考文獻 385
第10章 在役檢查 387
10.1 在役結(jié)構(gòu)可靠性評價的基本理論 387
10.1.1 歐洲工業(yè)結(jié)構(gòu)完整性評定方法SINTAP簡介 389
10.1.2 英國含缺陷結(jié)構(gòu)完整性評定標準簡介 394
10.1.3 美國石油學會標準API 579簡介 398
10.2 特種設(shè)備的在役檢查 401
10.2.1 停產(chǎn)檢驗用無損檢測技術(shù) 401
10.2.2 在線檢測用無損檢測技術(shù) 402
10.2.3 壓力容器腐蝕檢測的其他常規(guī)方法 403
10.3 石油天然氣管道的在役檢查 404
10.3.1 非開挖檢測及其檢測方法 405
10.3.2 開挖檢測及電磁超聲技術(shù) 406
10.3.3 起聲導波技術(shù)在管道腐蝕檢測中的應(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)在役檢查的特點與方法 411
10.5.2 復合材料的在役檢查 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 超聲衍射時差法(TOFD) 419
10.7 核電站的在役檢查 420
參考文獻 422