全書共10章，分別介紹了射線檢測、超聲和聲發射檢測、渦流和磁粉檢測、滲透檢測、其他無損檢測新技術、物理檢測、化學檢測等內容，每章后面配有應用案例和相關標準。
本書全面地介紹了焊接結構檢測的新技術、新方法、新工藝，為從事鍋爐、化工容器、壓力管道、起重機械、橋梁、建筑等焊接結構設計制造、檢驗檢測、安全監察等領域工作的研究人員、設計人員、現場檢測技術人員和大專院校師生提供參考。

焊接結構具有節省金屬材料、結構強度高、結構設計靈活、生產成本低等優點，因此在制造業的各個領域均得到了廣泛應用。
由于焊接熱過程的特殊性，如加熱溫度高、速度快、高溫停留時間短、局部加熱產生不均勻相變及應變、在應力狀態下進行組織轉變等，使得焊接結構的各個部位容易產生各種類型的缺陷，這也一直是焊接工作者努力克服的問題。在焊接結構得到廣泛應用的同時，焊接缺陷一直是威脅焊接結構安全的大患。
焊接結構的缺陷檢測與評價是一項關鍵工序。焊接結構檢測技術以目標為導向，緊跟時代的腳步在不斷發展完善。隨著計算機和信息技術的發展，常規的檢測方法也有了很大的改進、認識和理解，以及更加廣泛的應用，新的檢測方法和檢測技術層出不窮，在“檢不了、檢不準、檢不快”等方面持續突破。例如，射線數字成像檢測技術、工業CT技術、衍射時差法超聲檢測技術、相控陣超聲檢測技術、遠場渦流檢測技術、交流電磁場檢測技術、金屬磁記憶檢測技術和紅外熱成像檢測等新的檢測技術均不同程度得到了長足的發展和廣泛而深入的應用。
本書在第一版的基礎上，緊跟科技發展和技術迭代的腳步，依據更深入的應用經驗、更先進的技術方法進行修訂再版。以射線檢測、超聲和聲發射檢測、渦流和磁粉檢測、滲透檢測、其他無損檢測新技術、物理檢測、化學檢測等為主線，較為系統地介紹了焊接結構檢測采用的傳統檢測技術和工藝，以及新技術和新工藝。
本書由劉懌歡、李敞主編，程雷、駱琦副主編。參加編寫的有天津市特種設備監督檢驗技術研究院劉懌歡、韋晨、祖寧、黨麗華、趙翠林、崔仕博、李超月、黃薪鋼、趙聰、李衛星、陶俊興、韓美，山東省安泰化工壓力容器檢驗中心有限公司沈冬奎、魯曉巖、曹磊、劉文強、許子豪、宗南海、寧劍飛、李沅龍、李敞，臨沂正大檢測技術有限公司程雷，上海市特種設備檢驗技術研究院陳樂，廣州多浦樂電子科技股份有限公司林俊連、安又博、陳秀明、駱琦，濟南山源環保科技有限公司張書杰。
本書編者均是科研院所、檢驗檢測機構、焊接結構制造企業和檢測設備生產經營企業的專家，具有多年從事焊接結構檢測的經驗。本書是這些編者根據自己的工作經驗，借鑒前人著作，共同編寫而成，旨在全面介紹焊接結構檢測的新技術、新方法、新工藝，為從事鍋爐、化工容器、壓力管道、起重機械、橋梁、建筑等焊接結構設計制造、檢驗檢測、安全監察等領域工作的研究人員、設計人員、現場檢測技術人員和大專院校師生提供參考。
由于編者水平有限，書中難免有不妥之處，敬請廣大讀者批評指正!

編者

第1章 概論 1
1.1 焊接與焊接結構 1
1.2 焊接結構的缺陷類型 1
1.2.1 外觀缺陷 1
1.2.2 氣孔 2
1.2.3 夾渣 2
1.2.4 裂紋 2
1.2.5 未焊透 3
1.2.6 未熔合 3
1.2.7 其他缺陷 3
1.3 檢測技術綜述 3
1.4 各種檢測方法的優缺點 4
1.5 焊接結構檢測方法選用原則 4
1.5.1 檢測方法要求 4
1.5.2 無損檢測與破壞性檢測的關系 4
1.5.3 實施檢測的時機 4
1.6 焊接結構檢測檔案及工藝規程的要求 5
1.6.1 焊接結構檢測檔案 5
1.6.2 檢測工藝規程 5
1.6.3 檢測操作指導書 5

第2章 射線檢測 6
2.1 射線檢測的原理 6
2.1.1 X射線的產生 6
2.1.2 放射性元素與γ射線 6
2.1.3 射線與物質的相互作用 7
2.2 射線檢測設備 9
2.2.1 X射線管 10
2.2.2 γ射線機 10
2.2.3 加速器 10
2.3 射線檢測工藝 11
2.3.1 工藝準備及透照布置 11
2.3.2 透照工藝參數的確定 13
2.3.3 曝光曲線的制作及應用 19
2.3.4 散射線的控制 23
2.3.5 焊縫透照常規工藝 26
2.4 平板對接焊縫透照技術 28
2.4.1 透照布置 28
2.4.2 有效透照區與膠片尺寸的確定 28
2.4.3 透照參數確定 29
2.5 環焊縫透照技術 30
2.5.1 源在外單壁透照方法 30
2.5.2 源在外雙壁透照方法 30
2.5.3 源在內單壁透照方法 30
2.5.4 環焊縫透照參數的確定 31
2.5.5 環焊縫射線照相透照次數及一次有效透照長度的確定 31
2.6 小徑管對接焊縫透照技術 35
2.6.1 透照布置 35
2.6.2 透照厚度變化 35
2.6.3 透照次數 36
2.6.4 透照參數的確定 36
2.6.5 橢圓透照影像質量 37
2.6.6 小徑管橢圓透照一次成像檢出范圍計算 37
2.7 變截面焊接接頭透照技術 38
2.7.1 適當提高管電壓技術 38
2.7.2 雙膠片技術 39
2.7.3 補償技術 39
2.8 球罐γ射線全景曝光技術 39
2.8.1 設備和器材的選擇 39
2.8.2 工藝程序 40
2.8.3 曝光時間的計算 40
2.8.4 注意事項 41
2.8.5 安全管理 41
2.9 射線實時成像技術 42
2.9.1 概述 42
2.9.2 圖像增強器實時成像原理 42
2.9.3 圖像增強器實時成像質量 43
2.9.4 圖像增強器實時成像特點 43
2.9.5 圖像增強器實時成像應用 44
2.10 計算機輔助成像技術 44
2.10.1 概述 44
2.10.2 計算機輔助成像原理 44
2.10.3 計算機輔助成像質量 46
2.10.4 計算機輔助成像特點 46
2.10.5 計算機輔助成像應用 47
2.11 數字成像檢測 47
2.11.1 概述 47
2.11.2 數字成像檢測原理 48
2.11.3 數字成像檢測質量 49
2.11.4 數字成像檢測特點 50
2.11.5 數字成像檢測應用 51
2.12 射線計算機層析成像技術 52
2.12.1 概述 52
2.12.2 射線計算機層析成像原理 52
2.12.3 射線計算機層析成像質量 53
2.12.4 射線計算機層析成像特點 54
2.12.5 射線計算機層析成像應用 54
2.13 高能射線檢測技術 55
2.13.1 概述 55
2.13.2 高能射線加速器原理 55
2.13.3 高能射線加速器檢測質量 56
2.13.4 高能射線加速器檢測特點 57
2.13.5 高能射線加速器檢測應用 58
2.14 底片數字化技術 58
2.14.1 概述 58
2.14.2 底片數字化原理 58
2.14.3 底片數字化質量 59
2.14.4 底片數字化特點 59
2.15 中子射線照相技術 59
2.15.1 中子射線照相的基本原理 59
2.15.2 中子射線檢測的設備 61
2.15.3 中子射線檢測的方法 62
2.16 射線檢測工藝規程的編制實例 64
2.17 射線檢測相關標準 68

第3章 超聲檢測 69
3.1 超聲波檢測原理 69
3.1.1 波動的概念和超聲波特性 69
3.1.2 超聲波檢測方法概述 85
3.1.3 超聲波檢測儀器和探頭 86
3.1.4 超聲波檢測試塊 89
3.2 超聲波檢測通用技術 91
3.2.1 檢測儀的調節 91
3.2.2 缺陷位置的測定 93
3.2.3 缺陷反射當量或長度尺寸的測定 96
3.2.4 缺陷自身高度的測定 97
3.2.5 缺陷性質分析與非缺陷回波的判別 102
3.3 焊接結構用鋼板檢測技術 107
3.3.1 探頭的選用 107
3.3.2 試塊 107
3.4 焊接結構用鋼管檢測技術 109
3.5 鋼板焊縫檢測技術 110
3.5.1 探測條件的選擇 110
3.5.2 距離-波幅曲線的繪制與應用 111
3.5.3 掃查方式 113
3.5.4 缺陷位置的測定 114
3.5.5 缺陷大小的測定 114
3.5.6 焊縫質量評級 114
3.6 T形焊縫結構及檢測方法 115
3.7 堆焊層超聲波檢測 116
3.8 奧氏體不銹鋼焊縫超聲波檢測 119
3.8.1 奧氏體不銹鋼組織特點 119
3.8.2 探測條件的選擇 119
3.8.3 對比試塊 120
3.8.4 儀器調節 120
3.8.5 檢測準備 121
3.8.6 掃查要求 121
3.8.7 缺陷記錄 122
3.8.8 缺陷評定 122
3.8.9 質量分級 122
3.9 鋁焊縫超聲波檢測 122
3.9.1 鋁焊縫特點與常見缺陷 122
3.9.2 探測條件的選擇 122
3.9.3 檢測準備 123
3.9.4 掃查要求 124
3.9.5 缺陷的定量檢測 124
3.9.6 鋁焊縫質量評定與分級 124
3.10 小直徑管對接焊縫超聲波檢測 124
3.10.1 小直徑管焊縫的檢測特點 124
3.10.2 探測條件的選擇 125
3.10.3 檢測位置及探頭移動區 125
3.10.4 耦合劑 125
3.10.5 距離-波幅曲線的繪制 126
3.10.6 掃查 126
3.10.7 缺陷定量檢測 126
3.10.8 缺陷的評定 127
3.10.9 質量分級 127
3.11 T、K、Y形管節點焊縫的超聲波檢測 127
3.11.1 T、K、Y形管節點焊縫的結構與檢測方法 127
3.11.2 探測條件的選擇 128
3.11.3 儀器的調整 129
3.11.4 缺陷的測定與判別 129
3.12 超聲相控陣檢測技術 130
3.12.1 超聲相控陣檢測技術基本原理 130
3.12.2 超聲相控陣檢測的優點 133
3.12.3 超聲相控陣焊縫檢測的應用 133
3.13 TOFD檢測技術 136
3.13.1 TOFD檢測技術基本原理 136
3.13.2 TOFD檢測的優缺點 138
3.13.3 TOFD典型焊接缺陷圖譜分析 139
3.14 超聲導波檢測技術 141
3.14.1 超聲導波檢測技術基本原理 142
3.14.2 超聲導波檢測的優缺點 143
3.14.3 超聲導波檢測技術的應用 144
3.15 全聚焦檢測技術 147
3.15.1 全聚焦技術的基本原理 147
3.15.2 全聚焦技術的優勢 148
3.15.3 全聚焦技術的研究進展 149
3.15.4 全聚焦技術的應用 150
3.16 焊縫超聲波檢測工藝文件的編制 151
3.16.1 工藝規程 151
3.16.2 操作指導書 152
3.17 超聲檢測標準 152

第4章 滲透檢測    154
4.1 滲透檢測原理與設備 154
4.1.1 滲透檢測原理 154
4.1.2 滲透檢測的種類和滲透檢測劑 154
4.1.3 滲透檢測設備、儀器和檢測試塊 163
4.2 滲透檢測方法和工藝 165
4.2.1 水洗型滲透檢測方法 165
4.2.2 后乳化型滲透檢測方法 166
4.2.3 溶劑去除型滲透檢測方法 167
4.2.4 特殊的滲透檢測方法 168
4.2.5 滲透檢測靈敏度 168
4.2.6 滲透檢測方法選用 168
4.2.7 滲透檢測工藝 169
4.2.8 顯示的解釋與缺陷評定 176
4.3 焊接結構滲透檢測常見缺陷及其顯示特征 177
4.3.1 缺陷跡痕顯示的分類 177
4.3.2 焊接結構常見缺陷及其顯示特征 178
4.3.3 缺陷跡痕顯示的等級評定 179
4.3.4 滲透檢測記錄和報告 180
4.4 焊接結構的滲透檢測 181
4.4.1 焊縫的滲透檢測 181
4.4.2 坡口的滲透檢測 182
4.4.3 焊接過程中的滲透檢測 182
4.4.4 滲透檢測操作指導書與應用實例 182
4.5 滲透檢測標準 186
4.5.1 滲透檢測標準的含義和種類 186
4.5.2 國內焊接結構滲透檢測技術標準 186

第5章 渦流檢測 187
5.1 渦流檢測的原理和方法 187
5.1.1 渦流檢測原理 187
5.1.2 渦流檢測方法 187
5.1.3 渦流檢測的應用范圍 188
5.1.4 渦流檢測的優缺點 188
5.2 渦流檢測設備 189
5.2.1 渦流檢測線圈 189
5.2.2 渦流檢測系統 191
5.2.3 渦流檢測輔助裝置 195
5.2.4 渦流檢測設備智能化 196
5.3 標準試樣與對比試樣 198
5.3.1 標樣工件的意義及其用途 198
5.3.2 人工缺陷 199
5.3.3 校準人工傷的加工及測量 200
5.3.4 采用自然缺陷的對比試樣 201
5.4 渦流檢測的基本試驗技術 201
5.4.1 試驗規范 201
5.4.2 試驗準備 201
5.4.3 試驗條件的選擇 202
5.4.4 試驗結果及其處理 204
5.5 穿過式線圈渦流檢測 205
5.6 金屬管道在線、離線渦流檢測 205
5.7 金屬棒、線、絲材渦流檢測 207
5.8 金屬管道在役渦流檢測 208
5.8.1 管道在役檢測 208
5.8.2 放置式線圈渦流檢測 211
5.9 渦流檢測技術的其他應用 214
5.10 遠場渦流檢測技術 214
5.10.1 遠場渦流效應原理 214
5.10.2 遠場渦流技術的特點 215
5.10.3 遠場渦流檢測設備介紹 216
5.11 陣列渦流檢測技術 216
5.11.1 陣列渦流基本原理 216
5.11.2 陣列渦流成像技術 217
5.11.3 陣列渦流技術的特點 218
5.12 渦流檢測工藝和相關標準 219
5.12.1 渦流檢測工藝實例 219
5.12.2 渦流檢測相關標準 220

第6章 磁粉檢測 221
6.1 磁粉檢測原理與設備 221
6.1.1 磁粉檢測中的幾個物理量 221
6.1.2 漏磁場 222
6.1.3 磁粉檢測 223
6.2 磁化方法和磁化電流 224
6.2.1 磁化方法的分類 224
6.2.2 磁化方法與工件和缺陷的關系 225
6.2.3 常用磁化方法的特點和適用范圍 226
6.3 設備的分類與設備組成部分 230
6.3.1 磁粉機的命名方法 230
6.3.2 設備的分類 231
6.3.3 設備的組成部分 232
6.3.4 標準試片與標準試塊 232
6.4 焊接結構磁粉檢測工藝與應用 233
6.4.1 預處理及工序安排 233
6.4.2 焊接件的磁化 234
6.4.3 焊件的磁粉檢測方法 234
6.4.4 焊接接頭的典型磁化方法 236
6.4.5 磁化規范 237
6.4.6 檢測靈敏度 239
6.5 磁痕觀察與記錄和報告 239
6.6 下游處理與退磁 240
6.7 各種磁化方法的選用優缺點 241
6.8 磁粉檢測質量控制標準與通用工藝 243
6.8.1 磁粉檢測標準 243
6.8.2 磁粉檢測通用工藝規程實例 243

第7章 聲發射檢測 250
7.1 聲發射檢測原理與檢測儀器 250
7.1.1 聲發射檢測的基本原理 250
7.1.2 傳感器與信號電纜 250
7.1.3 信號調理 255
7.1.4 聲發射檢測系統 260
7.2 聲發射檢測技術應用 262
7.2.1 經典信號處理方法 262
7.2.2 定位技術與高級信號處理技術 268
7.2.3 檢測儀器選擇的影響因素 282
7.2.4 檢測儀器的設置和校準 283
7.2.5 加載程序與特殊檢測的程序 285
7.2.6 數據顯示 286
7.2.7 噪聲源的識別、擬制和排除 286
7.2.8 數據解釋、評價與報告 287
7.3 壓力容器檢測 289
7.3.1 資料審查 289
7.3.2 現場勘察 289
7.3.3 檢驗方案的制定 289
7.3.4 傳感器的安裝 290
7.3.5 儀器的調試 290
7.3.6 加載試驗過程中的聲發射監測和信號采集 290
7.3.7 聲發射數據的分析和源的分類 290
7.3.8 檢驗數據記錄和報告 291
7.4 壓力管道檢測 291
7.5 鋼結構與起重機械檢測 292
7.6 其他焊接結構檢測應用 294
7.6.1 裂紋擴展和斷裂力學 294
7.6.2 環境導致的開裂 294
7.6.3 位錯運動 294
7.6.4 相變和相穩定 295
7.6.5 常壓儲罐 295
7.6.6 航空器 295
7.6.7 橋梁 295
7.6.8 焊接過程的聲發射監測 296
7.7 聲發射檢測標準及通用工藝實例 296
7.7.1 聲發射檢測標準 296
7.7.2 聲發射檢測通用工藝實例 296

第8章 焊接接頭的化學成分和金相組織檢測 300
8.1 焊接接頭的成分分析 300
8.2 焊接接頭化學成分的分析方法 300
8.2.1 化學分析法 300
8.2.2 光譜分析法 301
8.2.3 火花鑒別法 305
8.3 焊接接頭成分分析的取樣方法 305
8.3.1 化學分析法的取樣 305
8.3.2 物理分析法的取樣 306
8.4 金相檢驗技術 306
8.4.1 金相檢驗的定義 306
8.4.2 金相檢驗的分類及使用設備 306
8.4.3 焊接金相檢驗和制樣 308
8.4.4 焊接組織的侵蝕 310
8.4.5 焊接接頭組織觀察的侵蝕順序 312
8.5 焊接區域的組織特征 313
8.5.1 焊接接頭的宏觀特征 313
8.5.2 焊接接頭的微觀特征 313
8.5.3 焊接接頭的組織鑒別 314
8.6 幾種鑒別金相組織的方法 317
8.6.1 根據形成溫度區別組織 317
8.6.2 根據形貌特征區別組織 317
8.6.3 利用顯微硬度區別組織 318
8.7 幾種典型材料的焊接組織 318
8.7.1 低碳鋼焊接組織 318
8.7.2 低合金鋼焊接組織 319
8.7.3 中碳調質鋼 320
8.7.4 不銹鋼耐酸鋼焊接組織 321
8.7.5 異種鋼焊接組織 321
8.7.6 鋁及鋁合金的焊接組織 322
8.8 焊接接頭的金相分析應用 322
8.8.1 分析內容和程序 322
8.8.2 分析的程序 322
8.8.3 金相檢測工藝編制實例 323
8.9 焊接接頭的成分分析和金相檢驗標準 325

第9章 焊接結構的力學性能檢驗 326
9.1 焊接接頭的力學性能試驗取樣 326
9.1.1 力學性能試驗取樣條件及取樣位置 326
9.1.2 取樣方法及取樣尺寸 326
9.2 拉伸試驗 327
9.2.1 母材的拉伸試驗 327
9.2.2 焊接接頭及焊縫金屬的拉伸試驗 327
9.2.3 焊接接頭的高溫拉伸試驗 328
9.2.4 影響試驗結果的主要因素 329
9.3 焊接接頭彎曲與壓扁試驗 329
9.3.1 彎曲試驗 329
9.3.2 壓扁試驗 330
9.4 硬度試驗 330
9.4.1 布氏硬度 330
9.4.2 洛氏硬度 331
9.4.3 維氏硬度 332
9.4.4 顯微維氏硬度 333
9.4.5 肖氏硬度 333
9.4.6 里氏硬度 333
9.5 焊接接頭的沖擊試驗 334
9.5.1 沖擊試驗原理 334
9.5.2 沖擊試樣 335
9.5.3 常溫沖擊試驗 335
9.5.4 高溫沖擊試驗 336
9.5.5 金屬韌脆轉變溫度及低溫系列沖擊試驗 336
9.5.6 應變時效敏感性試驗 336
9.6 焊接接頭及焊縫的疲勞試驗 337
9.7 焊接結構的力學性能試驗標準 339

第10章 其他檢驗檢測技術 340
10.1 金屬磁記憶檢測技術 340
10.1.1 磁記憶檢測原理 340
10.1.2 金屬磁記憶方法的優點 341
10.1.3 檢測設備 342
10.1.4 磁記憶檢測技術應用 344
10.2 紅外熱成像檢測 349
10.2.1 紅外檢測原理與設備 349
10.2.2 在焊接結構檢測中的應用 357
10.3 焊接接頭應力應變測試 359
10.3.1 電阻應變計和應變儀 359
10.3.2 電阻應變測量及應力計算 362
10.3.3 應力與應變 364
10.3.4 幾種基本受力類型的應力測定 365
10.3.5 應力應變測試系統和焊接殘余應力測試 367
10.4 交流電磁場檢測技術 368
10.4.1 交流電磁場檢測原理 368
10.4.2 交流電磁場檢測技術優點 370
10.4.3 檢測設備 370
10.4.4 交流電磁場檢測技術應用 372

參考文獻 373