《無損檢測基礎(chǔ)》PPT課件.ppt

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1、1,第一章無損檢測概論,一無損檢測的定義及分類 定義：在不損壞試件的條件下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。 發(fā)展：無損探傷無損檢測無損評(píng)價(jià) 分類：射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測、滲透檢測,二無損檢測的目的 1 保證產(chǎn)品質(zhì)量 2 保障使用安全 3 降低生產(chǎn)成本 4改進(jìn)制造工藝,2,三 無損檢測的應(yīng)用特點(diǎn) 1 無損檢測要與破壞性檢測相配合 2 正確選用實(shí)施無損檢測的時(shí)機(jī) 3 正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法 4 綜合運(yùn)用各種無損檢測方法,3,第二章缺陷的種類及產(chǎn)生原因,一、外觀缺陷,,.鋼焊縫中常見缺陷及產(chǎn)生原因,4,,5,,

2、,,,,,,,,,,,,,,,,,6,二.氣孔,,7,三.夾渣,,8,四、裂紋 1.定義焊縫中原子結(jié)合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。 2.裂紋的分類,9,3. 裂紋的危害 裂紋，尤其是冷裂紋，帶來的危害是災(zāi)難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理，選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝?，絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。,熱裂紋,10,再熱裂紋,11,,冷裂紋,12,五、未焊透和未熔合,13,六、其他缺陷,14,.鑄件中的常見缺陷 氣孔、夾雜、夾沙、密集氣孔、冷隔、縮孔和縮松、裂紋 . 鍛件中的常見缺陷 縮孔和縮管、非金屬夾雜物、夾砂、龜裂、鍛造裂紋、白點(diǎn) .軋材中的常見缺陷 鋼管

3、中的缺陷 縱裂紋、橫裂紋、表面劃傷、翹皮和折疊、夾雜和分層 鋼棒和型材中的缺陷 內(nèi)部缺陷表面缺陷 鋼板中的缺陷（材料引起和軋制引起） 分層、裂紋、線狀缺陷、非金屬夾雜物、夾渣、折疊、偏析 . 使用中的常見缺陷 疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋、氫損傷、晶間腐蝕、摩擦腐蝕,15,第三章射線檢測基礎(chǔ)知識(shí),射線檢測最主要是探測試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷。射線照相法是指用X射線或r射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測方法。 3.1 射線照相法原理 X射線是從X射線管中產(chǎn)生的，X射線管是一種兩極電子管。將陰極燈絲通電，使之白熾，電子就在從陰極移向陽極的方向加速飛行，獲得很大的動(dòng)能，當(dāng)這些電子撞擊陽極時(shí)，與

4、陽極金屬原子的核外庫侖場作用，發(fā)出軔致輻射而放出X射線。射線還有一個(gè)性質(zhì)就是能使膠片感光，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛象中心，經(jīng)過顯影和定影后就會(huì)黑化。 為了表示底片的黑化程度，采用底片黑度D表示 Dlg（L0/L） D底片的黑度 L0透過底片前的光強(qiáng) L--透過底片后的光強(qiáng),16,3. 2 射線檢測設(shè)備 1 射線檢測機(jī) 2 高能射線探傷設(shè)備 3 r射線探傷機(jī) 3.3 射線照相工藝特點(diǎn) 1 照相的操作步驟 一般把被檢的物體安放在離X射線裝置50厘米到一米的位置處,把膠片盒緊貼在試樣的背后,讓射線照射適當(dāng)長的時(shí)間進(jìn)行曝光.把曝光后的膠片在暗室中進(jìn)行顯影、定影、水洗、干燥，將干燥的底片在觀片燈的

5、顯示屏上觀察，根據(jù)底片的黑度和圖像來判斷存在缺陷的種類，大小和數(shù)量，隨后對(duì)缺陷按照通行的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定和分級(jí)。 2 照相規(guī)范規(guī)定 應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）透照方式的選擇和透照厚度比值的控制 （2）射線源的選擇 （3）透照距離的選擇 （4） 曝光量的選擇 （5）膠片、增感屏的選擇與底片黑度控制,17,3 象質(zhì)計(jì)（透度計(jì)）的應(yīng)用 4 底片評(píng)定 （1）底片的黑度應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，影像清晰，反差適中 （2）標(biāo)記齊全，擺放正確 （3）在評(píng)定區(qū)無影響評(píng)定的偽缺陷 3. 4 射線的安全防護(hù) 1 射線的危害 2 輻射計(jì)量及單位 3 射線防護(hù)方法（屏蔽防護(hù)、距離防護(hù)、時(shí)間防護(hù)） 3.5 射線照相法的特點(diǎn) 1）檢測結(jié)

6、果有直接記錄-底片 2）可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確 3）對(duì)體積型缺陷檢出率高，而面積型缺陷的檢出率受到多種因素影響 4）適于檢測厚度較薄的工件而不適宜較厚的工件 5）適宜檢測對(duì)接焊縫，檢測角焊縫效果較差，不適宜檢測板材、棒材、鍛件。 6）有些試件結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場條件不適合射線照相 7）對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的確定比較困難。 8）檢測成本高 9）射線照相檢測速度慢 10）射線對(duì)人體有害,18,第四章超聲波檢測基礎(chǔ)知識(shí),超聲波檢測主要用于檢測試件的內(nèi)部缺陷，它的應(yīng)用十分廣泛。用于探傷的超聲波頻率為0.425兆Hz 4.1 超聲波的發(fā)生及其性質(zhì) 1 超聲波的發(fā)生和接收 壓

7、電效應(yīng) 2 超聲波的種類 縱波 橫波 表面波 板波 3 聲速 橫波的聲速大約是縱波聲速的一半，而表面波聲速大約是橫波的0.9倍。 4 波長 波在一個(gè)周期內(nèi)或者說質(zhì)點(diǎn)完成一次振動(dòng)所經(jīng)過的路程稱為波長。 5 超聲場及其特征量 充滿超聲波的空間叫做超聲場，描述超聲場的特征量有聲壓、聲強(qiáng)、聲阻抗。 6 界面的反射和透射 （1）垂直入射時(shí)的反射和透射 當(dāng)超聲波垂直地傳到界面上時(shí)，一部分超聲波被反射，而剩余的部分就穿透過去，這兩部分的比率取決于兩種介質(zhì)的聲阻抗。 （2）斜射時(shí)的反射和透射 當(dāng)超聲波斜射到界面上時(shí)，在界面上會(huì)產(chǎn)生反射和折射。,19,7 指向性 聲束集中向一個(gè)方向輻射的性質(zhì)，叫做聲波的指向性，

8、探傷采用高頻超聲波，其理由之一就是希望它具有指向性，便于超聲波探傷發(fā)現(xiàn)缺陷，確定缺陷位置。 8 近場區(qū)和遠(yuǎn)場區(qū) 在超聲波探頭的聲場中，按聲場變化的規(guī)律分為近場區(qū)和遠(yuǎn)場區(qū)。 9 小物體上的超聲波反射 在超聲波探傷中，缺陷尺寸的檢出極限超聲波波長的一半。缺陷尺寸越大，越容易反射。 4.2 超聲波檢測原理 超聲波檢測可以分為超聲探傷和超聲波測厚，以及超聲波測晶粒度、測應(yīng)力等。 脈沖反射法的縱波和橫波探傷原理如下： 1垂直探傷法 當(dāng)把脈沖振蕩器發(fā)生的電壓加到晶片上時(shí)，晶片振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波脈沖。如果被檢物是鋼的話，超聲波以5900米/秒的固定速度在鋼內(nèi)傳播，超聲波碰到缺陷時(shí)，一部分從缺陷反射回到晶片，而

9、另一部分未碰到缺陷的超聲波繼續(xù)前進(jìn)，直到被檢底面才反射回來。 2 斜射探傷法 在斜射法探傷時(shí)，由于超聲波在被檢物中是斜向傳播的，超聲波是斜射向底面不會(huì)有底面回波。,20,目前對(duì)掃描線的調(diào)整有三種方法： （1）按水平距離調(diào)整 （2）按深度調(diào)整 （3）按聲程調(diào)整 4.3 試塊 1 試塊的用途 （1）確定合適的探傷方法 （2）確定探傷靈敏度和評(píng)價(jià)缺陷大小 （3）校驗(yàn)儀器和測試探頭性能 2 試塊的種類 （1）調(diào)節(jié)儀器及測試探頭的試塊 （2）縱波探傷用試塊 （3）橫波探傷用試塊 4.4 超聲波檢測工藝要點(diǎn) 1、探傷方法的分類 1）按原理分類 2）按顯示方式分類 3）按探傷波型分類 4）按探頭數(shù)目分類 5

10、）按接觸方式分類,21,2、基本操作 （1）探傷時(shí)機(jī)選擇 （2）探傷方法的選擇 （3）探傷儀器的選擇 （4）探傷方向和掃描面的選定 （5）頻率的選擇 （6）晶片直徑、折射角的選定 （7）探傷面修整 （8）耦合劑和耦合方法的選擇 （9）確定探傷靈敏度 （10）進(jìn)行粗探傷和精探傷 （11）寫出檢驗(yàn)報(bào)告,22,4.5 超聲波檢測的特點(diǎn) （1）面積型缺陷檢出率高，體積型檢測率低 （2）適宜檢測厚度較大的工件 （3）適于檢測各種試件 （4）檢驗(yàn)成本低，速度塊，儀器體積小 （5）無法得到缺陷的直觀圖像，定性困難，定量精度不高 （6）檢測結(jié)果無直接見證記錄 （7）對(duì)缺陷在工件厚度方向上定位準(zhǔn)確 （8）材質(zhì)、

11、晶粒度對(duì)探傷有影響 （9）工件不規(guī)則的外形和一些結(jié)構(gòu)會(huì)影響檢測 （10）不平或粗糙的表面會(huì)影響耦合和掃查，從而影響檢測精度和可靠性,23,第五章磁粉檢測基礎(chǔ)知識(shí),5.1磁粉檢測的原理 1 通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場 2 描述磁場的幾個(gè)物理量 磁場強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁導(dǎo)率 3 鐵磁材料的磁化曲線 通用BH曲線來描述鐵磁性材料的磁化過程。表示循環(huán)交變過程B與H的關(guān)系曲線叫做磁滯曲線。 4 磁粉檢測的原理 試件中的裂紋造成的不連續(xù)性是的磁力線畸變，由于裂紋中空氣介質(zhì)的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于試件的磁導(dǎo)率，使磁力線受阻，一部分磁力線擠到缺陷的底部，一部分穿過裂紋，一部分排擠出工件的表面后進(jìn)入工件。如果這是在工件上撒上磁

12、粉，漏磁場就會(huì)吸附磁粉，形成與缺陷形狀相近的磁粉堆積，從而顯示缺陷。 5影響漏磁場的因素 （1）外加磁場強(qiáng)度 （2）材料的磁導(dǎo)率 （3）缺陷的延伸方向與磁力線的夾角 （4）缺陷的埋藏深度,24,5.2 磁粉檢測設(shè)備器材 1 磁力探傷機(jī)分類 按設(shè)備體積和重量，磁力探傷機(jī)可分為固定式，移動(dòng)式，攜帶式； 2 靈敏度試片 用于檢查磁粉探傷設(shè)備、磁粉、磁懸液的綜合性能。 3 磁粉和磁懸液 5.3 磁粉檢測工藝特點(diǎn) 1 磁化方法 線圈法、磁軛法、軸向通電法、觸頭法、中心導(dǎo)體法、平行電纜法 2 磁粉探傷方法分類 按檢驗(yàn)時(shí)機(jī)分為連續(xù)法和剩磁法 按使用的電流種類可分為交流法、直流法 按施加磁粉的方法分類可分為濕

13、法和干法 3 磁粉探傷的一般程序 預(yù)處理，磁化，施加磁粉，磁痕的觀察與判斷，記錄以及后處理 5.4 磁粉檢測的特點(diǎn) （1）適宜鐵磁材料探傷，不能用于非鐵磁材料 （2）可以檢測出表面和近表面的缺陷，不能檢測內(nèi)部缺陷 （3）靈敏度高，可以發(fā)現(xiàn)細(xì)小的裂紋 （4）檢測成本很低，速度快 （5）工件的形狀和尺寸有時(shí)對(duì)探傷有影響，難以磁化而無法探傷,25,第六章滲透檢測基礎(chǔ)知識(shí),6.1 滲透檢測的基本原理 零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管的作用下，經(jīng)過一段時(shí)間，滲透液可滲透到表面開口的缺陷中，經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后；再在零件表面施涂顯象劑，同樣在毛細(xì)管的作用下，顯象劑將吸引缺陷

14、中保留的滲透液，滲透液回滲到顯象劑中；在一定光源下，缺陷處的滲透液痕跡被顯示，從而測出缺陷的形貌和分布狀態(tài)。 滲透操作的基本步驟有：滲透、清洗、顯象、觀察 6.2滲透檢測的分類 1 根據(jù)滲透液所含染料成分分類（著色法、熒光法） 2 滲透液去除方法分類（水洗型、后乳化型、溶劑去除型） 3 顯象法的種類 （1）濕式顯象法 （2）快干式顯象法 （3）干式顯象法 （4）無顯象劑式顯象法 6.3 滲透檢測工藝要點(diǎn) 1 不同滲透探傷方法的操作程序 P162,26,2 各種滲透探傷方法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用選擇 著色法只需在白光或日光下進(jìn)行，熒光法需配備黑燈和暗室。 水洗著色法適于檢測表面較粗糙的零件 后乳化型著色

15、法具有較高靈敏度適于精密零件 溶劑去除型著色法應(yīng)用較廣 水洗熒光法成本低，有明亮的熒光，易清洗，速度快，靈敏度低 后乳化型熒光法具有高靈敏度，難清洗，成本高 溶劑去除型熒光法靈敏度較高，成本較高 3 滲透探傷注意事項(xiàng) （1）預(yù)處理時(shí)要在試件上造成充分潤濕條件 （2）確定適當(dāng)?shù)臐B透的種類 （3）清洗時(shí)只需除去覆著在試件上的滲透液，不要過度清洗 （4）干式顯象前進(jìn)行干燥時(shí)，要有合適的干燥溫度 6.4 滲透檢測的安全管理,27,6.5 滲透檢測的特點(diǎn) 1 除了疏松多孔材料外任何種類的材料都可以用 2 形狀復(fù)雜的部件也可以用滲透檢測 3 同時(shí)存在幾個(gè)方向的缺陷，用一次探傷操作就可以完成檢測 4 不需要

16、大型的設(shè)備 5 試件表面光潔度影響大 6 可以檢測表面張口的缺陷，但對(duì)埋藏缺陷或閉合型的表面缺陷無法檢測出 7 檢測程序多，速度慢 8 檢測靈敏度比磁粉探傷低 9 材料較貴，成本較高 10 有些材料易燃、有毒,28,第七章渦流檢測基礎(chǔ)知識(shí),7.1 渦流檢測的原理 試件中的渦流方向與給定的試件施加交流磁場線圈的電流方向相反。由渦流所產(chǎn)生的交流磁場也產(chǎn)生磁力線，其磁力線也是隨時(shí)間而變化，它所穿過激勵(lì)線圈內(nèi)感生出交流電。因?yàn)檫@個(gè)電流方向與渦流方向相反結(jié)果就與激勵(lì)線圈中原來的電流方向相同了，這就是說線圈中的電流由于渦流的反作用而增加了。假如渦流變化的話，這個(gè)增加部分也變化。測定這個(gè)電流的變化，就可以測

17、得渦流的變化，從而得到試件的信息。 7.2 渦流檢測儀器和探頭 無論什么樣的渦流探傷儀，都是由振蕩器發(fā)生交流電通入線圈內(nèi)，產(chǎn)生交流磁場，加到試件上去。P167圖 7.3渦流檢測的工藝特點(diǎn) 1 試件表面的清理 2 探傷儀器的穩(wěn)定 3 探傷規(guī)范的選擇 （1）探傷頻率的選定；（2）線圈的選擇；（3）探傷靈敏度的選定 （4）平衡調(diào)整；（5）相位角的選定；（6）直流磁場的調(diào)整 4 探傷試驗(yàn),29,7.4 渦流檢測的特點(diǎn) 1 適于各種導(dǎo)電材質(zhì)的試件探傷 2 可以檢出表面和近表面的缺陷 3 探測結(jié)果以電信號(hào)輸出，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測 4 檢測速度快 5 形狀復(fù)雜的試件很難用 6 不能顯示缺陷圖形 7 各種干擾

18、檢測的因素較多，容易引起雜亂信號(hào) 8 由于集膚效應(yīng)，埋藏較深的裂紋無法檢出 9 不能用于不導(dǎo)電的材料,30,第八章聲發(fā)射檢測基礎(chǔ)知識(shí),8.1 聲發(fā)射檢測原理 材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射。應(yīng)力波在材料中傳播，可以使用壓電材料制作的換能器將其接受，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行處理。 8.2 聲發(fā)射儀器 1 換能器 2微信號(hào)的傳輸前置放大器 3 信號(hào)頻率的選擇濾波器 4 主放大器和閾值整形器 5 信號(hào)計(jì)數(shù) 8.3 壓力容器的聲發(fā)射檢測 1 準(zhǔn)備工作 2 布置換能器和校準(zhǔn)聲發(fā)射儀器 3 升壓并進(jìn)行聲發(fā)射檢測 4 檢測結(jié)果的分析與評(píng)價(jià)。,31,8.4 聲發(fā)射

19、特點(diǎn) 1 能夠探測出活動(dòng)的缺陷 2 可遠(yuǎn)距離操作，長期監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和缺陷擴(kuò)展情況 3 無法探測靜態(tài)缺陷 4 設(shè)備昂貴 5 檢測過程中干擾因素較多,32,9.1承壓類特種設(shè)備制造過程中無損檢測方法的選擇 1 原材料檢驗(yàn) 板材 UT 鍛件和棒材 UT、MT（PT） 管材 UT（RT）、MT（PT） 螺栓UT、MT(PT) 2 焊接檢驗(yàn) 坡口部位 UT 、PT（MT） 清根部位 PT（MT） 對(duì)接焊縫RT（UT） MT（PT） 角焊縫和T型焊縫UT（RT） PT（MT） 工卡具焊疤MT（PT） 爆炸復(fù)合層VT 坡焊復(fù)合層堆焊前MT（PT） 坡焊復(fù)合層堆焊后UT、 PT 水壓試驗(yàn)后MT,第九章無損檢測方法的應(yīng)用選擇,33,9.2檢測方法的檢測對(duì)象的適應(yīng)性 P172表14-1,34,無損檢測基礎(chǔ)知識(shí)部分 到此結(jié)束！ 謝謝大家！,