概述
NDT （Non-destructive testing），就是利用聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷的大小、位置、性質和數量等信息，進而判定被檢對象所處技術狀態（如合格與否、剩餘壽命等）的所有技術手段的總稱無損檢測是工業發展必不可少的有效工具，在一定程度上反應了一個國家的工業發展水平，其重要性已得到公認。我國在1978年11月成立了全國性的無損檢測學術組織——中國機械工程學會無損檢測分會。此外，冶金、電力、石油化工、船舶、宇航、核能等行業還成立了各自的無損檢測學會或協會；部分省、自治區、直轄市和地級市成立了省（市）級、地市級無損檢測學會或協會；東北、華東、西南等區域還各自成立了區域性的無損檢測學會或協會。我國開設無損檢測專業課程的高校有大連理工大學、西安工程大學、南昌航空工業學院等院校。在無損檢測的基礎理論研究和儀器設備開發方面，我國與世界先進國家之間仍有較大的差距，特別是在紅外、聲發射等高新技術檢測設備方面更是如此。
超聲無損檢測中，由於缺陷信號被噪聲污染，甚至淹沒，直接從背景晶粒噪聲中區分缺陷信號十分困難，這樣超聲信號處理就十分重要。目前已有許多超聲信號處理方法，如空 域複合法、頻率複合法、解卷積、自適應濾波、倒譜分析法、人工神經網路、裂譜分析法等。其中最有代表性的是裂譜分析法。但是，這些方法中的絕大部分在信號處理時，通常僅用了信號的時域信息或頻域信息。
無損檢測特點
a.無損檢測的最大特點就是能在不損壞試件材質、結構的前提下進行檢測，所以實施無損檢測後，產品的檢查率可以達到100%。但是，並不是所有需要測試的項目和指標都能進行無損檢測，無損檢測技術也有自身的局限性。某些試驗只能採用破壞性試驗，因此，無損檢測還不能代替破壞性檢測。也就是說，對一個工件、材料、機器設備的評價，必須把無損檢測的結果與破壞性試驗的結果互相對比和配合，才能作出準確的評定。b.正確選用實施無損檢測的時機：在無損檢測時，必須根據無損檢測的目的，正確選擇無損檢測實施的時機。
c.正確選用最適當的無損檢測方法：由於各種檢測方法都具有一定的特點，為提高檢測結果可靠性，應根據設備材質、製造方法、工作介質、使用條件和失效模式，預計可能產生的缺陷種類、形狀、部位和取向，選擇合適的無損檢測方法。
d.綜合套用各種無損檢測方法：任何一種無損檢測方法都不是萬能的，每種方法都有自己的優點和缺點。應儘可能多用幾種檢測方法，互相取長補短，以保障承壓設備安全運行。此外在無損檢測的套用中，還應充分認識到，檢測的目的不是片面追求過高要求的“高質量”，而是應在充分保證安全性和合適風險率的前提下，著重考慮其經濟性。只有這樣，無損檢測在承壓設備的套用才能達到預期目的
超音波檢測
超音波檢測（UT）定義
通過超音波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進行研究，對試件進行巨觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征，並進而對其特定套用性進行評價的技術。原理
主要是基於超音波在試件中的傳播特性。a.聲源產生超音波，採用一定的方式使超音波進入試件；
b.超音波在試件中傳播並與試件材料以及其中的缺陷相互作用，使其傳播方向或特徵被改變；
c.改變後的超音波通過檢測設備被接收，並可對其進行處理和分析；
d.根據接收的超音波的特徵，評估試件本身及其內部是否存在缺陷及缺陷的特性。
優點
a.適用於金屬、非金屬和複合材料等多種製件的無損檢測；b.穿透能力強，可對較大厚度範圍內的試件內部缺陷進行檢測。如對金屬材料，可檢測厚度為1～2mm的薄壁管材和板材，也可檢測幾米長的鋼鍛件；
c.缺陷定位較準確；
d.對面積型缺陷的檢出率較高；
e.靈敏度高，可檢測試件內部尺寸很小的缺陷；f.檢測成本低、速度快，設備輕便，對人體及環境無害，現場使用較方便。
局限性
a.對試件中的缺陷進行精確的定性、定量仍須作深入研究；b.對具有複雜形狀或不規則外形的試件進行超聲檢測有困難；
c.缺陷的位置、取向和形狀對檢測結果有一定影響；
d.材質、晶粒度等對檢測有較大影響；
e.以常用的手工A型脈衝反射法檢測時結果顯示不直觀，且檢測結果無直接見證記錄。
適用範圍
a.從檢測對象的材料來說，可用於金屬、非金屬和複合材料；b.從檢測對象的製造工藝來說，可用於鍛件、鑄件、焊接件、膠結件等；
c.從檢測對象的形狀來說，可用於板材、棒材、管材等；
d.從檢測對象的尺寸來說，厚度可小至1mm，也可大至幾米；
e.從缺陷部位來說，既可以是表面缺陷，也可以是內部缺陷。
套用
接到探傷任務後，首先要了解圖紙對焊接質量的技術要求。鋼結構的驗收標準是依據GB50205-95《鋼結構工程施工及驗收規範》來執行的。標準規定：對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為一級時評定等級為Ⅱ級時規範規定要求做100%超音波探傷；對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為二級時評定等級為Ⅲ級時規範規定要求做20%超音波探傷；對於圖紙要求焊縫焊接質量等級為三級時不做超音波內部缺陷檢查。在此值得注意的是超音波探傷用於全熔透焊縫，其探傷比例按每條焊縫長度的百分數計算，並且不小於200mm。對於局部探傷的焊縫如果發現有不允許的缺陷時，應在該缺陷兩端的延伸部位增加探傷長度，增加長度不應小於該焊縫長度的10%且不應小於200mm，當仍有不允許的缺陷時，應對該焊縫進行100%的探傷檢查，其次應該清楚探傷時機，碳素結構鋼應在焊縫冷卻到環境溫度後、低合金結構鋼在焊接完成24小時以後方可進行焊縫探傷檢驗。另外還應該知道待測工件母材厚度、接頭型式及坡口型式。截止到目前為止我在實際工作中接觸到的要求探傷的絕大多數焊縫都是中板對接焊縫的接頭型式，所以我下面主要就對焊縫探傷的操作做針對性的總結。一般地母材厚度在8-16mm之間，坡口型式有I型、單V型、X型等幾種形式。在弄清楚以上這此東西後才可以進行探傷前的準備工作。
在每次探傷操作前都必須利用標準試塊（CSK-IA、CSK-ⅢA）校準儀器的綜合性能，校準面板曲線，以保證探傷結果的準確性。
1、探測面的修整：應清除焊接工作表面飛濺物、氧化皮、凹坑及鏽蝕等，光潔度一般低於▽4。焊縫兩側探傷面的修整寬度一般為大於等於2KT+50mm，（K:探頭K值，T：工件厚度）。一般的根據焊件母材選擇K值為2.5探頭。例如：待測工件母材厚度為10mm,那么就應在焊縫兩側各修磨100mm。
2、耦合劑的選擇應考慮到粘度、流動性、附著力、對工件表面無腐蝕、易清洗，而且經濟，綜合以上因素選擇漿糊作為耦合劑。
3、由於母材厚度較薄因此探測方向採用單面雙側進行。
4、由於板厚小於20mm所以採用水平定位法來調節儀器的掃描速度。
5、在探傷操作過程中採用粗探傷和精探傷。為了大概了解缺陷的有無和分布狀態、定量、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查、左右掃查、前後掃查、轉角掃查、環繞掃查等幾種掃查方式以便於發現各種不同的缺陷並且判斷缺陷性質。
6、對探測結果進行記錄，如發現內部缺陷對其進行評定分析。焊接對頭內部缺陷分級應符合現行國家標準GB11345-89《鋼焊縫手工超音波探傷方法和探傷結果分級》的規定，來評判該焊否合格。如果發現有超標缺陷，向車間下達整改通知書，令其整改後進行復驗直至合格。
一般的焊縫中常見的缺陷有：氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。到目前為止還沒有一個成熟的方法對缺陷的性質進行準確的評判，只是根據螢光屏上得到的缺陷波的形狀和反射波高度的變化結合缺陷的位置和焊接工藝對缺陷進行綜合估判。
對於內部缺陷的性質的估判以及缺陷的產生的原因和防止措施大體總結了以下幾點：
1、氣孔：
單個氣孔回波高度低，波形為單縫，較穩定。從各個方向探測，反射波大體相同，但稍一動探頭就消失，密集氣孔會出現一簇反射波，波高隨氣孔大小而不同，當探頭作定點轉動時，會出現此起彼落的現象。
產生這類缺陷的原因主要是焊材未按規定溫度烘乾，焊條藥皮變質脫落、焊芯鏽蝕，焊絲清理不乾淨，手工焊時電流過大，電弧過長；埋弧焊時電壓過高或網路電壓波動太大；氣體保護焊時保護氣體純度低等。如果焊縫中存在著氣孔，既破壞了焊縫金屬的緻密性，又使得焊縫有效截面積減少，降低了機械性能，特別是存鏈狀氣孔時，對彎曲和衝擊韌性會有比較明顯降低。防止
這類缺陷防止的措施有：不使用藥皮開裂、剝落、變質及焊芯鏽蝕的焊條，生鏽的焊絲必須除銹後才能使用。所用焊接材料應按規定溫度烘乾，坡口及其兩側清理乾淨，並要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度等。
2、夾渣：
點狀夾渣回波信號與點狀氣孔相似，條狀夾渣回波信號多呈鋸齒狀波幅不高，波形多呈樹枝狀，主峰邊上有小峰，探頭平移波幅有變動，從各個方向探測時反射波幅不相同。
這類缺陷產生的原因有：焊接電流過小，速度過快，熔渣來不及浮起，被焊邊緣和各層焊縫清理不乾淨，其本金屬和焊接材料化學成分不當，含硫、磷較多等。
防止措施有：正確選用焊接電流，焊接件的坡口角度不要太小，焊前必須把坡口清理乾淨，多層焊時必須層層清除焊渣；併合理選擇運條角度焊接速度等。
3、未焊透：
反射率高，波幅也較高，探頭平移時，波形較穩定，在焊縫兩側探傷時均能得到大致相同的反射波幅。這類缺陷不僅降低了焊接接頭的機械性能，而且在未焊透處的缺口和端部形成應力集中點，承載後往往會引起裂紋，是一種危險性缺陷。
超音波探傷在無損檢測焊接質量中的作用
其產生原因一般是：坡口純邊間隙太小，焊接電流太小或運條速度過快，坡口角度小，運條角度不對以及電弧偏吹等。
防止措施有：合理選用坡口型式、裝配間隙和採用正確的焊接工藝等。
4、未熔合：
探頭平移時，波形較穩定，兩側探測時，反射波幅不同，有時只能從一側探到。
其產生的原因：坡口不乾淨，焊速太快，電流過小或過大，焊條角度不對，電弧偏吹等。
防止措施：正確選用坡口和電流，坡口清理乾淨，正確操作防止焊偏等。
5、裂紋：
回波高度較大，波幅寬，會出現多峰，探頭平移時反射波連續出現波幅有變動，探頭轉時，波峰有上下錯動現象。裂紋是一種危險性最大的缺陷，它除降低焊接接頭的強度外，還因裂紋的末端呈尖銷的缺口，焊件承載後，引起應力集中，成為結構斷裂的起源。裂紋分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋三種。
熱裂紋產生的原因是：焊接時熔池的冷卻速度很快，造成偏析；焊縫受熱不均勻產生拉應力。
防止措施：限制母材和焊接材料中易偏析元素和有害雜質的含量，主要限制硫含量，提高錳含量；提高焊條或焊劑的鹼度，以降低雜質含量，改善偏析程度；改進焊接結構形式，採用合理的焊接順序，提高焊縫收縮時的自由度。
冷裂紋產生的原因：被焊材料淬透性較大在冷卻過程中受到人的焊接拉力作用時易裂開；焊接時冷卻速度很快氫來不及逸出而殘留在焊縫中，氫原子結合成氫分子，以氣體狀態進到金屬的細微孔隙中，並造成很大的壓力，使局部金屬產生很大的壓力而形成冷裂紋；焊接應力拉應力並與氫的析集中和淬火脆化同時發生時易形成冷裂紋。
防止措施：焊前預熱，焊後緩慢冷卻，使熱影響區的奧氏體分解能在足夠的溫度區間內進行，避免淬硬組織的產生，同時有減少焊接應力的作用；焊接後及時進行低溫退火，去氫處理，消除焊接時產生的應力，並使氫及時擴散到外界去；選用低氫型焊條和鹼性焊劑或奧氏體不鏽鋼焊條焊絲等，焊材按規定烘乾，並嚴格清理坡口；加強焊接時的保護和被焊處表面的清理，避免氫的侵入；選用合理的焊接規範，採用合理的裝焊順序，以改善焊件的應力狀態。
