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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，以物理或化學方法為手段，借助先進的技術和設備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結構，性質，狀態(tài)進行檢查和測試的方法。 發(fā)展：無損探傷無損檢測無損評價 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)品質量 2 保障使用安全 3 降低生產(chǎn)成本 4改進制造工藝,2,三 無損檢測的應用特點 1 無損檢測要與破壞性檢測相配合 2 正確選用實施無損檢測的時機 3 正確選用最適當?shù)臒o損檢測方法 4 綜合運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，帶來的危害是災難性的。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設計不合理，選材不當?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 .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知識,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，獲得很大的動能，當這些電子撞擊陽極時，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。射線還有一個性質就是能使膠片感光，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 L--透過底片后的光強,16,3. 2 射線檢測設備 1 射線檢測機 2 高能射線探傷設備 3 r射線探傷機 3.3 射線照相工藝特點 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,讓射線照射適當長的時間進行曝光.把曝光后的膠片在暗室中進行顯影、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，隨后對缺陷按照通行的標準進行評定和分級。 2 照相規(guī)范規(guī)定 應注意以下幾點： （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 象質計（透度計）的應用 4 底片評定 （1）底片的黑度應在規(guī)定范圍內(nèi)，影像清晰，反差適中 （2）標記齊全，擺放正確 （3）在評定區(qū)無影響評定的偽缺陷 3. 4 射線的安全防護 1 射線的危害 2 輻射計量及單位 3 射線防護方法（屏蔽防護、距離防護、時間防護） 3.5 射線照相法的特點 1）檢測結
6、果有直接記錄-底片 2）可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準確 3）對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）有些試件結構和現(xiàn)場條件不適合射線照相 7）對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）射線對人體有害,18,第四章超聲波檢測基礎知識,超聲波檢測主要用于檢測試件的內(nèi)部缺陷，它的應用十分廣泛。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 1 超聲波的發(fā)生和接收 壓
7、電效應 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 波在一個周期內(nèi)或者說質點完成一次振動所經(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、聲阻抗。 6 界面的反射和透射 （1）垂直入射時的反射和透射 當超聲波垂直地傳到界面上時，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的聲阻抗。 （2）斜射時的反射和透射 當超聲波斜射到界面上時，在界面上會產(chǎn)生反射和折射。,19,7 指向性 聲束集中向一個方向輻射的性質，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 當把脈沖振蕩器發(fā)生的電壓加到晶片上時，晶片振動，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，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，直到被檢底面才反射回來。 2 斜射探傷法 在斜射法探傷時，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有底面回波。,20,目前對掃描線的調(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價缺陷大小 （3）校驗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 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）探傷時機選擇 （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）進行粗探傷和精探傷 （11）寫出檢驗報告,22,4.5 超聲波檢測的特點 （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）檢測結果無直接見證記錄 （7）對缺陷在工件厚度方向上定位準確 （8）材質、
11、晶粒度對探傷有影響 （9）工件不規(guī)則的外形和一些結構會影響檢測 （10）不平或粗糙的表面會影響耦合和掃查，從而影響檢測精度和可靠性,23,第五章磁粉檢測基礎知識,5.1磁粉檢測的原理 1 通電導體產(chǎn)生的磁場 2 描述磁場的幾個物理量 磁場強度 磁感應強度 磁導率 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的磁導率遠遠低于試件的磁導率，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入工件。如果這是在工件上撒上磁
12、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。 5影響漏磁場的因素 （1）外加磁場強度 （2）材料的磁導率 （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 磁粉檢測設備器材 1 磁力探傷機分類 按設備體積和重量，磁力探傷機可分為固定式，移動式，攜帶式； 2 靈敏度試片 用于檢查磁粉探傷設備、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 1 磁化方法 線圈法、磁軛法、軸向通電法、觸頭法、中心導體法、平行電纜法 2 磁粉探傷方法分類 按檢驗時機分為連續(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 （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對探傷有影響，難以磁化而無法探傷,25,第六章滲透檢測基礎知識,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，在毛細管的作用下，經(jīng)過一段時間，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 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)缺點和應用選擇 著色法只需在白光或日光下進行，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 （1）預處理時要在試件上造成充分潤濕條件 （2）確定適當?shù)臐B透的種類 （3）清洗時只需除去覆著在試件上的滲透液，不要過度清洗 （4）干式顯象前進行干燥時，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 1 除了疏松多孔材料外任何種類的材料都可以用 2 形狀復雜的部件也可以用滲透檢測 3 同時存在幾個方向的缺陷，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知識,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，其磁力線也是隨時間而變化，它所穿過激勵線圈內(nèi)感生出交流電。因為這個電流方向與渦流方向相反結果就與激勵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，這個增加部分也變化。測定這個電流的變化，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 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,29,7.4 渦流檢測的特點 1 適于各種導電材質的試件探傷 2 可以檢出表面和近表面的缺陷 3 探測結果以電信號輸出，容易實現(xiàn)自動化檢測 4 檢測速度快 5 形狀復雜的試件很難用 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 8 由于集膚效應，埋藏較深的裂紋無法檢出 9 不能用于不導電的材料,30,第八章聲發(fā)射檢測基礎知識,8.1 聲發(fā)射檢測原理 材料或結構受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應變能的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射。應力波在材料中傳播，可以使用壓電材料制作的換能器將其接受，并轉換為電信號進行處理。 8.2 聲發(fā)射儀器 1 換能器 2微信號的傳輸前置放大器 3 信號頻率的選擇濾波器 4 主放大器和閾值整形器 5 信號計數(shù) 8.3 壓力容器的聲發(fā)射檢測 1 準備工作 2 布置換能器和校準聲發(fā)射儀器 3 升壓并進行聲發(fā)射檢測 4 檢測結果的分析與評價。,31,8.4 聲發(fā)射
19、特點 1 能夠探測出活動的缺陷 2 可遠距離操作，長期監(jiān)控設備運行狀態(tài)和缺陷擴展情況 3 無法探測靜態(tài)缺陷 4 設備昂貴 5 檢測過程中干擾因素較多,32,9.1承壓類特種設備制造過程中無損檢測方法的選擇 1 原材料檢驗 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 坡口部位 UT 、PT（MT） 清根部位 PT（MT） 對接焊縫RT（UT） MT（PT） 角焊縫和T型焊縫UT（RT） PT（MT） 工卡具焊疤MT（PT） 爆炸復合層VT 坡焊復合層堆焊前MT（PT） 坡焊復合層堆焊后UT、 PT 水壓試驗后MT,第九章無損檢測方法的應用選擇,33,9.2檢測方法的檢測對象的適應性 P172表14-1,34,無損檢測基礎知識部分 到此結束！ 謝謝大家！,
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