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1.什么是无损检测
无损检测指在检测被检对象的同时，不影响或不损害其使用性能、不伤害其内部组织的一种技术，人称工业医生。其原理为利用材料结构组织异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、状态及缺陷的类型、数量、形状、性质、位置、尺寸、分布及其变化进行有效的检查和测试。目前，在我国现代化工业突飞猛进的过程中，无损检测技术在轨道交通、航空航天、船舶制造、国防科技领域获得广泛应用，成为控制产品质量、保证设备安全运行的重要技术支撑，对于改进产品质量，保证材料、零件和产品的可靠性，保障设备的安全运行以及提高生产效率、降低成本等都起着重要的作用，是发展现代工业和科学技术必不可少的重要技术手段，也是进行全面“质量管理”的重要环节，在一定程度上直接反映了我国的工业发展水平。
其中，在轨道交通领域，随着时速350km跨海高铁的快速建设、时速600km高速磁悬浮列车的研制成功，在我国高速铁路的飞速发展同时，运行安全亦得到了人们的高度重视。无损检测技术作为一门综合性技术，现已广泛应用于机车车辆的车轴、车轮、滚动轴承、转向架侧架、摇枕等关键零部件的加工生产、质量改进、修理维护过程中，对于保障轨道车辆的安全运行起着至关重要的作用。
在无损检测技术的应用中，其中主要方法包括：射线检测（RT）、超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）五种，其他无损检测方法有声发射检测（AE）、热像/红外（TIR）、泄漏试验（LT）、交流场测量技术（ACFMT）、漏磁检测（MFL）、远场测试检测方法（RFT）、超声波衍射时差法（TOFD）等。针对不同的行业，相关人员必须进行应用方法的系统培训，取得相应证书才得上岗。在具体应用过程中，针对检测对象需要配备专业的检验/检测人员、选择最佳的检测方法/技术、制定严格的检测工艺对产品实施检测。
2.无损检测特点
无损检测作为工业发展中必不可少的有效工具，其主要特点是：非破坏性、互容性、动态性、严格性以及检测结果的分歧性等。
（1）非破坏性 与拉伸、压缩、弯曲、金相等破坏性检测技术不同，无损检测技术在获得检测结果的同时，剔除不合格品外，检测过程不会损坏试件，因此，检测规模不受零件多少的限制，既可抽样检测，又可在必要时采用普检，因而更具有灵活性（普检、抽检均可）和可靠性。在实践工程应用中，破坏性测试用于使用原材料的制造，成品以及耗材，除非它们不准备继续使用，否则将无法执行破坏性测试，而非破坏性测试不会损害被测物体的性能，因此，它不仅可以检查原材料制造的整个过程，中间过程环节以及最终产品，还可以检查使用中的设备。可以说，通过无损检测，许多行业产品的使用寿命大大提高，性能也得到了提高。
（2）互容性 即指检测方法的互容性，对于同一零件可同时或依次采用不同的检测方法，而且针对相同工件又可重复地进行同一种检测。例如，在轨道车辆齿轮传动系统的在役检修维护过程中，可对齿轮采用渗透、磁粉、涡流等多种方法进行检测，对比分析各种无损检测方法对齿轮传送系统在役检测的合适程度，选择适用的一种或者多种无损检测方法组合，满足齿轮的检测需求，优化检测工艺，提高检测效率。
（3）动态性 无损检测可对使用中的设备进行经常性、定期性或者实时检测（称为在役检测）。因此无损检测技术能及时发现影响设备继续安全运行或使用的隐患，防止事故的发生。例如，疲劳裂纹、产品中原有的微小缺陷等，此类缺陷在使用过程中容易扩展成为危险性缺陷，特别是重要的大型设备，采用无损检测技术对其进行在役检测，不仅能尽早发现或者确认危害设备安全运行的隐患，而且能确定缺陷类型、尺寸、位置、形状或取向等，根据断裂力学理论和损伤容限设计、耐久性等对设备构件状态、能否继续使用、安全使用的极限寿命或者剩余寿命做出评估和判断。因此无损检测技术不仅是产品设计制造过程和最终成品静态质量控制的重要手段，而且几乎是保障产品安全使用与运行的动态质量控制的唯一手段。
（4）严格性 指无损检测技术的严格性，首先无损检测需要专用仪器、设备，同时也需要专门训练的检测人员，按照严格的规程和标准进行操作。应用无损检测技术，相关的雇主或责任单位应对无损检测人员、无损检测设施和无损检测档案进行有效管理。相关人员应按照标准规定进行资格鉴定与认证，并取得相应的证书，经认证的无损检测人员按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级从事相应的工作，此外还应得到雇主或责任单位的授权，涉及到特定目的的无损检测人员，还应按相关的法规或者标准要求进行附加认证。无损检测设备和器材的制造商应按相应的标准组织生产和提供服务。
检测结果的分歧性：不同的检测人员对同一试件进行检测时，其检测结果主要受三个方面因素的影响：
1）检测人员的技术水平、操作技能、知识水准等。
2）检测人员对工作的责任心。
3）检测人员在操作期间的心理和生理状况，因此检测结果可能会产生分歧，故同一检测项目往往要由两个及以上检测人员来完成，针对不同的检测结果需要“会诊”，确保检测结果的可靠性与准确性。
3.无损检测方法及应用
经过数十年的不断发展，无损检测技术种类方法众多，根据美国国家宇航局调研分析，认为可分为六大种类约70余种，在各领域的实际应用中，比较常见的有超声波检测技术（UT）、射线检测技术（RT）、渗透检测技术（PT）、磁粉检测技术（MT）、涡流检测技术（ET）。
（1）超声波检测技术 超声波检测技术是利用材料本身或内部缺陷的声学性质的变化对超声波传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的监测分析，来非破坏性探测材料内部和表面的缺陷（如裂纹、气孔、夹渣等）的大小、形状和分布状况以及测定材料性质的一种主要的无损检测技术方法。超声波检测主要应用于对金属板材、管材和棒材，铸件、锻件和焊缝以及桥梁、房屋建筑等混泥土构件的检测。
与其他无损检测方法如射线、电磁波、光波等相比，超声波检测最大的特点是穿透力强，几乎可以在任何物体中传播，同时，超声波检测还具有灵敏度高、检测速度快、成本低、设备轻巧便于携带、可实现自动化和对人体无害等一系列优点，在铁路、航空航天、电力、石油化工、机械、特种设备等众多领域被广泛应用，已然成为保证产品质量、保障设备设施安全运行、节约能源、降低成本的一种重要手段，也是目前国内外应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术。
（2）射线检测技术 射线检测，本质上是利用电磁波或者电磁辐射（X射线和γ射线）的能量进行检测的技术。射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用，如果被透照物体（工件）的局部存在缺陷，且构成缺陷的物质的衰减系数又不同于试件（例如，在焊缝中，气孔缺陷里面的空气衰减系数远远低于钢的衰减系数），该局部区域的透过射线强度就会与周围产生差异。把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光，经过暗室处理后得到底片。由于缺陷部位和完好部位的透射射线强度不同，底片上相应部位会出现黑度差异。射线检测员通过对底片的观察，根据其黑度的差异，便能识别缺陷的位置和性质。
射线检测在工业上有着非常广泛的应用，不仅可用于金属材料（黑色金属和有色金属）检测，也可用于非金属材料和复合材料的检测，特别是它还可以用于放射性材料的检测。检测技术对被检工件或试件的表面和结构没有特殊要求，所以它可以应用于各种产品的检测，应用于各种缺陷的检测。在工业中，应用最广泛的是铸件和焊件的检测。其对于体积型缺陷敏感，检测面状缺陷时则必须考虑射线束的方向，当射线束与缺陷平面的夹角较大时，容易发生漏检，特别是对于开裂较小的裂纹类缺陷。目前，射线检测技术广泛地应用于铁道、机械、兵器、造船、电子、核工业、航空、航天等各工业领域，在某些问题中（例如，电子元器件的装配质量、复杂的金属与非金属结构质量等），它是目前唯一可行的检测技术。由于射线对人体不利，辐射防护问题是射线检测技术应用中必须要考虑的问题。必须严格防止发生辐射事故。
（3）渗透检测技术 渗透检测为工件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂后，在毛细作用下，经过一定时间，渗透剂可以渗入表面开口缺陷中；去除工件表面多余的渗透剂，经过干燥后，再在工件表面施涂吸附介质——显像剂；同样在毛细作用下，显像剂将吸引缺陷中的渗透剂，即渗透剂回渗到显像中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷处的渗透剂痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
渗透检测是一种表面缺陷的无损检测方法。由于渗透检测不受材料种类、工件大小、形状限制，除多孔性材料外，可一次性检查钢铁、有色金属、陶瓷、塑料等几乎所有固体材料的表面开口缺陷，加之无需复杂设备、操作简单、成本低、灵敏度高，特别适合野外现场无电无水的情况下检测，被广泛应用于各种金属铸件、锻件和焊件的检测。同时，这种技术受产品表面质量影响大，无法检测内部缺陷，人为操作因素影响较多，检测结果重复性差，而且所用的试剂材料对环境有污染，有一定的毒性。
（4）磁粉检测技术 磁粉检测技术是工业部门应用较早和较广的一种无损检测手段。主要用来发现铁磁性材料表面和近表面的各种缺陷。铁磁性材料被磁化后，在表面和近表面的缺陷处磁力线发生变形，逸出工件表面并形成可检测的漏磁场。此时，在工件表面上撒上磁粉或浇上磁悬液，磁粉粒子便会吸附在缺陷区域，显示出缺陷的位置、形状和大小。
磁粉检测主要用于检测铁磁性材料和工件（包括铁、镍、钴等）表面或近表面的裂纹以及其他缺陷（如发纹、气孔、夹杂、疏松、折叠、未焊透等）。由于趋肤效应，磁粉检测对表面缺陷最灵敏，但对表面以下的缺陷，其检测灵敏度随埋藏深度的增加迅速下降。采用磁粉检测方法检测磁性材料的表面缺陷，不仅比采用超声波或射线检测的灵敏度高，而且操作简便、结果可靠、价格便宜。因此它被广泛用于磁性材料表面和近表面缺陷的检测。对于非磁性材料，如有色金属、奥氏体不锈钢、非金属材料等则不能采用磁粉检测方法。但当铁磁性材料的非磁性涂层厚度不超过50μm时，对磁粉检测的灵敏度影响很小。
（5）涡流检测技术 将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场，使试件中产生呈旋涡状的感应交变电流，称为涡流。涡流的分布和大小，除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外，还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而，在保持其他因素相对不变的条件下，用一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化，可推知试件中涡流的大小和相位变化，进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量（如形状、尺寸等）的变化或缺陷存在等信息。
涡流检测广泛用于军工、航空、铁路、工矿企业，可在野外或现场使用，可对各类有色金属和黑色金属的管、棒、线、丝、型材实现在线和离线检测。对金属管、棒、线、丝、型材的缺陷，如表面裂纹、暗缝、夹渣和开口裂纹等缺陷均具有较高的检测灵敏度，可进行涂层厚度测量，其厚度误差±0.05mm，检测过程中可实现自动检测和记录，实现自动化和计算机的数据处理。具有可实现在役检测、方便快捷、高效经济的特点。