常用的無損檢測方法有以下幾種：磁粉探傷、滲透探傷、超聲波探傷、射線檢測等。裂紋易于產(chǎn)生的應(yīng)力集中部位，如葉片進(jìn)水邊正面（壓力分布面）靠近上冠處、葉片出水邊正面的中部、葉片出水邊背面靠近上冠處、葉片與下環(huán)連接區(qū)等部位，由于透照布置比較困難，不能用射線透照法進(jìn)行無損探傷。根據(jù)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片表面比較粗糙、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和厚度變化大的特點(diǎn)，一般應(yīng)采用滲透、磁粉、超聲波的方法進(jìn)行無損檢測。 3.1 超聲波檢測 超聲波探傷方法對裂紋、未熔合等面積型缺陷的檢出率較高，適宜檢驗(yàn)較大厚度的工件，但是對于鑄鋼、奧氏體不銹鋼材，由于粗大晶粒的晶界會反射聲波，在屏幕上出現(xiàn)大量的“草狀波”，容易與缺陷波混淆，影響檢測可靠性，限制了超聲波探傷方法在鑄鋼制水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片上無損檢測的應(yīng)用。探測頻率越高，雜波就越顯著，為了減小晶界反射波的影響，我們采用了低頻探頭（2MHz）對鑄鋼轉(zhuǎn)輪進(jìn)行超聲波探傷，發(fā)現(xiàn)反射信號以后再用高頻探頭（4MHz）進(jìn)行定量，實(shí)踐證明這是可行的。 3.2 滲透探傷 滲透探傷方法簡單易行，顯示直觀，適合于大型和不規(guī)則工件的檢查和現(xiàn)場檢修檢查。但是，滲透探傷方法是利用滲透能力強(qiáng)的彩色滲透液滲入到裂紋等缺陷的縫隙中，再利用吸附能力強(qiáng)的白色顯像劑，將滲透液吸出來以顯示缺陷的，因此，只能檢查表面開口的缺陷。 3.3 磁粉探傷 磁粉探傷方法是利用工件磁化后，在材料中的不連續(xù)部位（包括缺陷造成的不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)等原因造成的不連續(xù)性），磁力線會發(fā)生畸變，部分磁力線有可能逸出材料表面形成漏磁場，這時在工件上撒上磁粉，漏磁場就會吸附磁粉，形成與缺陷形狀相近的磁粉堆積，從而顯示缺陷。因此，磁粉探傷適用于鐵磁材料探傷，可以檢出表面和近表面缺陷，但是有些部位由于難以磁化而無法探傷。 第五種射線探傷法（RT），能比較直觀地對缺陷定性和定量，底片可長期保存。此方法已廣泛應(yīng)用于鍋爐壓力容器壓力管道的檢驗(yàn)。但對于微裂紋檢測，卻受到微裂紋本身取向及其寬度和深度的影響，加之透照、暗室處理等諸多環(huán)節(jié)因素，其過程處理稍有不當(dāng)，結(jié)果將事倍功半，檢測靈敏度降低，甚至無法檢出。 3裂紋檢測的主要方法 3．1磁粉法 此法是利用高磁導(dǎo)率的磁粉細(xì)粒，在進(jìn)入由于裂紋而引起的漏磁場時，就會被吸住留下，從而形成磁痕。由于漏磁場比裂紋寬，故積聚的磁粉用肉眼容易看出。其應(yīng)用非常簡單，直接檢測表面裂紋，特點(diǎn)是顯示直觀、操作簡單，它是最常用的方法之一。但磁粉檢測也存在如下問題：無法檢測應(yīng)力集中，而應(yīng)力集中往往會引起疲勞裂紋。檢測時必須對被檢工件磁化，而形狀復(fù)雜的承載部件磁化時有一定的難度。為了清晰的顯示磁痕，檢測前，必須對被檢件表面進(jìn)行表面處理，即清理檢測區(qū)域影響磁痕顯示的油漆和膩?zhàn)拥?，這不僅大大的增加了檢測成本、檢測時間，而且打磨過程本身會使被檢工件形成新的缺陷。檢測時速度慢，無法對整個承載部件全面檢查，只能在目測的基礎(chǔ)上重點(diǎn)檢測一些部位，使得檢測存在一定的隱患。檢測結(jié)果受人為因素影響，降低了檢測的準(zhǔn)確度及可靠性。檢測后為了不影響構(gòu)件的性能，往往要求對檢測件進(jìn)行退磁，這也增加了檢測成本。目前主要應(yīng)用于汽車零部件等的探傷。 3．2滲透法 　 滲透法是利用毛細(xì)現(xiàn)象來進(jìn)行探傷的方法。對于表面光滑而清潔的零部件，用一種有色或帶有熒光的、滲透性很強(qiáng)的液體，涂覆于待探零部件的表面。若表面有肉眼不能直接觀察的微裂紋，由于該液體的滲透性很強(qiáng)，它將沿著裂紋滲透到其根部。然后將表面的滲透液洗去，再涂上對比度較大的顯示液。放置片刻后，由于裂紋很窄，毛細(xì)現(xiàn)象作用顯著，原滲透到裂紋內(nèi)的滲透液將上升到表面并擴(kuò)散，在襯底上顯出較粗的線條，從而顯示出裂紋露于表面的形狀，因此，常稱為著色探傷。若滲透液采用的是帶熒光的液體，由毛細(xì)現(xiàn)象上升到表面的液體，則會在紫外燈照射下發(fā)出熒光，從而更能顯示出裂紋露于表面的形狀，故常常又將此時的滲透探傷直接稱為熒光探傷。此探傷方法也可用于金屬和非金屬表面探傷。其使用的探傷液劑有較大氣味，常有一定毒性。滲透法對表面開口裂紋檢測靈敏度很高，但對表面有涂層的工件不佳； 3．3超聲法 超聲波檢測采用高頻率、高定向聲波來測量材料的厚度、發(fā)現(xiàn)隱藏的內(nèi)部裂紋，分析諸如金屬、塑料、復(fù)合材料、陶瓷、橡膠以及玻璃等材料的特性。超聲波儀器使用人耳聽力極限之外的頻率，向被檢測材料內(nèi)發(fā)射短脈沖聲能，而后儀器監(jiān)測和分析經(jīng)過反射或透射的聲波信號來獲取檢測結(jié)果。 超聲導(dǎo)波方法可細(xì)分為接觸式檢測方法、非接觸式檢測方法，其作用機(jī)理為當(dāng)超聲入射至被測工件時，產(chǎn)生反射波，根據(jù)反射波的時間及形狀來判斷工件的裂紋。這種檢測方法有時會產(chǎn)生盲區(qū)，發(fā)生阻塞現(xiàn)象，不能發(fā)現(xiàn)近距離裂紋。它常用于管道內(nèi)壁的裂紋檢測，能較為精確的判斷出裂紋位置、周向開口裂紋長度、管壁減薄程度及裂紋截面積。 表面波對于表面上的復(fù)層油污不光潔等反應(yīng)敏感，并被大量衰減。利用表面波測定裂紋深度有2種方法： （1）表面波入射到上表面開口裂紋時，會產(chǎn)生一個反射回波，其波高與裂紋深度有關(guān)，當(dāng)裂紋深度較小時，波高隨裂紋深度增加而升高，這種方法只適用于測試深度較小的表面裂紋。當(dāng)裂紋深度超過2倍波長時，測試誤差較大。 （2）利用表面波在裂紋開口處和尖端處產(chǎn)生的2個反射回波及回波前沿所對應(yīng)的一起水平刻度差值來確定裂紋深度，此法適用于深度較大的裂紋。裂紋深度太小，裂紋表面過于粗糙會導(dǎo)致測試誤差增加。如果裂紋中充滿了油和水，誤差會更大。 相控陣檢測是一種特殊的超聲檢測技術(shù)。它使用復(fù)雜的多晶片陣列探頭及功能強(qiáng)大的軟件來操控高頻聲束，使其通過被檢測材料，并顯示保真（或幾何校正）的回波圖像。所生成的材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像類似于醫(yī)用超聲波圖像。對諸如關(guān)鍵金屬結(jié)構(gòu)、管道焊接、航空航天復(fù)合材料等的檢測，相控陣技術(shù)所提供的附加信息是非常有價值的。 目前激光超聲技術(shù)、超聲紅外熱成像技術(shù)等的發(fā)展為超聲技術(shù)在裂紋檢測方面的應(yīng)用提供了有益的啟示。 3．4漏磁法 所謂漏磁檢測是指，鐵磁材料被磁化達(dá)到磁飽和后，其表面和近表面缺陷與空氣邊界出現(xiàn)磁導(dǎo)率躍變，裂紋及附近的磁阻會增加，裂紋附近的磁場會因此發(fā)生畸變而形成漏磁通,通過檢測漏磁場即可確定鐵磁性金屬結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力和變形集中區(qū)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)缺陷的非破壞檢測技術(shù)。從整個檢測過程來說，漏磁檢測可以分為以下幾個部份： 測試系統(tǒng)是基于金屬磁記憶效應(yīng)原理檢測鐵磁管件裂紋，診斷評估其應(yīng)力狀態(tài)和集中區(qū)域，為及時處理或更換管件提供科學(xué)依據(jù)。鐵磁體在形變和微弱地球磁場的作用下產(chǎn)生磁記憶現(xiàn)象的內(nèi)部原因取決于鐵磁晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是由于磁彈性作用的結(jié)果。 漏磁場檢測方法是由傳感器獲取信號，計(jì)算機(jī)判斷有無缺陷，可以從根本上解決人為因素的影響，具有較高的檢測可靠性，也易于實(shí)現(xiàn)自動化，檢測效率很高。在一定條件下，漏磁通信號的峰值和表面裂紋的深度有很好的線性關(guān)系。因此這種方法不僅可以檢測裂紋的方位，還可對裂紋的危險程度作進(jìn)一步判斷，這是實(shí)現(xiàn)非破壞評價的基礎(chǔ)。但這種檢測方法也有一定的局限性。和磁粉檢測一樣它只適合于鐵磁材料的表面檢測，而且檢測靈敏度較低，檢測得到的信號相對簡單，只能給出裂紋的初步量化，不適合檢測形狀復(fù)雜的試件 實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，漏磁檢驗(yàn)方法被大量應(yīng)用于鋼鈹、鋼棒、鋼管的自動化檢測。特別值得指出的是，漏磁場檢測是地埋輸油管線等最主要的檢測方法，采用漏磁技術(shù)的“管道豬”可在地下管道中爬行300km。在管道的檢查中，在厚度高達(dá)30mm的壁厚范圍內(nèi)，可同時檢測內(nèi)外壁缺陷。該技術(shù)也應(yīng)用于火炮、飛機(jī)、導(dǎo)彈、彈藥、鐵道機(jī)車、石油等應(yīng)用領(lǐng)域。 3．5紅外線法 紅外檢測常用于高溫或低溫承壓設(shè)備內(nèi)部保溫層狀態(tài)的檢測與評價，而熱彈性紅外檢測技術(shù)適用于各種特種設(shè)備高應(yīng)力集中和疲勞損傷部位的檢測;許多高溫特種設(shè)備內(nèi)部有一層珍珠巖保溫材料，若其出現(xiàn)裂紋或部分脫落，殼體會出現(xiàn)超溫運(yùn)行，引起材料的熱損傷，采用常規(guī)紅外熱成像技術(shù)即可發(fā)現(xiàn)該局部超溫現(xiàn)象。特種設(shè)備上的高應(yīng)力集中部位在大量疲勞載荷的作用下，出現(xiàn)的早期疲勞損傷會顯示在熱斑跡圖像上。紅外無損檢測技術(shù)是一種非接觸式的檢測技術(shù)，遠(yuǎn)距離空間分辨率高、安全可靠對人體無害、靈敏度高、檢測范圍廣、速度快，對被測物體沒有任何影響。 3．6渦流法 渦流法檢測是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)的。電渦流傳感器的線圈作為振蕩電路中諧振回路的一個電感元件，加電工作時在線圈里會產(chǎn)生高頻振蕩電流。而傳感器接近試件表面時，線圈周圍的高頻磁場在金屬表面和內(nèi)層感應(yīng)出高頻電流，即渦流。而渦流產(chǎn)生的損耗及反磁通又通過耦合反射到傳感器的線圈中去，當(dāng)傳感器在試件表面移動時遇到裂紋處或裂紋深度寬度有變化時，渦流磁場對線圈的反射作用不同，線圈等效阻抗電感量也不同，進(jìn)而影響回路的諧振頻率和幅頻特性，分析處理這種變化就可判斷試件有無裂紋或裂紋深淺寬窄。 渦流技術(shù)對表面開口裂紋很靈敏，可以在不去除表面涂層的情況下方便可靠地檢測出金屬材料的表面和近表面裂紋。其特點(diǎn)是檢測速度快、裂紋靈敏度高、適用方便，缺點(diǎn)是不能準(zhǔn)確區(qū)分裂紋性質(zhì)、受干擾因素多、不確定性大。它可分為單頻和多頻渦流檢測技術(shù)，單頻渦流檢測只能顯示渦流信號的幅值變化，不能抑制，不能區(qū)別提離、抖動等干擾信號，定性、定量均有一定困難。多頻渦流檢測技術(shù)的發(fā)展對上述問題做了較好的解決，多頻渦流檢測就是用幾種不同頻率同時激勵探頭，具有阻抗平面圖形相位顯示和紋幅值顯示功能。根據(jù)不同頻率激勵信號所取得的測量結(jié)果，通過實(shí)時矢量相加減和處理，抑制不需要的干擾信號，具有去偽存真的功能，阻抗分析能在檢測中分離出探頭擺動信號和提離信號等的干擾。常規(guī)渦流方法只適用于檢測表面光滑母材上的裂紋，對焊縫上的裂紋檢測會因焊縫在高溫熔合時產(chǎn)生的鐵磁性變化和表面高低不平而出現(xiàn)雜亂無序的磁干擾而無法實(shí)施。只有基于復(fù)平面分析的金屬材料焊縫電磁渦流檢測技術(shù)，采用特殊的點(diǎn)式探頭(電流擾動磁敏探頭)檢測焊縫的表面裂紋才可以允許焊縫表面較為粗糙或帶有一定厚度的防腐層。 脈沖渦流檢測方法是一種新近發(fā)展的技術(shù)。按照傅立葉變換，一個脈沖信號可以展開為無限多個諧波分量之和，因而，具有較寬的頻譜。當(dāng)用脈沖電流作激勵信號進(jìn)行渦流檢測試驗(yàn)時，蘊(yùn)含著豐富的被測信息。而且，激勵的脈沖特性使渦流在金屬中存在一個很高的峰值，易于觀察和測量；能夠進(jìn)行傳統(tǒng)渦流檢測所不能進(jìn)行的瞬態(tài)分析。 目前工程上能檢測出在0.3～0.4mm 涂層下最小裂紋深度為0.5～2mm 的裂紋。