無損檢測概論

1、無損檢測概論一無損檢測基礎知識1無損檢測的定義與分類（1）定義：在不損壞試件的前提下，以物理或化學方法為手段，借助先進的技術和設備器材，對試件的內部及表面的結構、性質、狀態(tài)進行檢查和測試的方法，以“NDT”英文縮寫表示。而用人的肉眼為手段稱之為宏觀檢查，以英文“VT”表示。1無損探傷：是無損檢測早期階段的名稱，其涵義是探測和發(fā)現(xiàn)缺陷；2無損檢測：是當前階段的名稱，其內涵不僅僅是探測缺陷，還包括探測試件的一些其他信息，例如結構、性質、狀態(tài)等，并試圖通過測試，掌握更多的信息；3無損評價：是將進入或目前正在進入的新階段的名稱，其內涵不僅僅是探測缺陷、探測試件的結構、性質、狀態(tài)，還要求獲取更全面、更深

2、刻的、更準確的綜合信息，例如缺陷的形狀、尺寸、位置、取向、內含物、缺陷部位的金相組織、殘余應力等，結合成像技術、自動化技術、計算機數(shù)據分析和處理等技術，與材料力學、斷裂力學等知識綜合應用，對試件或產品的質量和性能給出全面、準確的評價。（2）分類：目前無損檢測方法可分為射線檢測（RT）、超聲波檢測（UT）、磁粉檢測（MT）、滲透檢測（PT）、渦流檢測（ET）、聲發(fā)射檢測（AE）。1、常用的無損檢測方法：RT、UT、MT、PT是應用最廣泛的探測缺陷的四大常規(guī)方法2、 RT、UT是用于探測試件內部缺陷的，RT是檢測內部的體積壯缺陷，UT是檢測內部的平面形缺陷。3、 MT和PT、ET主要用于探測試件表

3、面和近表面缺陷。4、聲發(fā)射主要用于探測試件在承載狀態(tài)下的缺陷張口位移（活動）情況。5、其他如激光、紅外、微波、液晶等技術應用于無損檢測。2無損檢測的目的（1）保證產品質量：通過無損檢測可以將原材料中的冶煉、軋制缺陷和制造中的工藝缺陷，如焊接缺陷等一些不允許存在的缺陷發(fā)現(xiàn)并予以消除而保證產品質量。（2）保障使用安全：通過無損檢測可以發(fā)現(xiàn)設備試件在使用中產生的缺陷，并予以消除而提高了設備在規(guī)定的使用條件下工作時的可靠性。（3）改進制造工藝：如對焊接規(guī)范的改進、鑄造工藝改進、加工工序的改進等。（4）降低生產成本：如原材料預檢，制造工序預檢防止不合格轉入下道工序等。3無損檢測的應用特點（1）應用： 組

4、合件的內部構成或內部組成情況的檢查如：電子元件的線路、行李、貨物內部物品的檢查，工件內部構成及組成的檢查 產品的質量評定和壽命評定的檢查a、質量評定：制造加工過程中及產品出廠的質量控制（標準）界限評定，其控制標準是工藝過程的質量控制，能確保在規(guī)定的條件下安全使用（如在一定的壓力、溫度、介質及年限中）b、壽命評定：主要是指對使用設備定期檢測時，推斷評定在下一次檢查前能否安全使用，即壽命評定。也就是通過定期檢測，檢查出在使用條件下所產生的缺陷，并依據所查出的缺陷的性質、形狀、大小、部位、應力方向和應力水平等，預測在下次檢測時會發(fā)展到什么程度，并確定是否返修或報廢。 材料和設備的計量檢測：即對材料和

5、零件的變形量或腐蝕量的測定來確定能否繼續(xù)使用。如原子反應堆燃料棒的變形量RT測定和設備壁厚UT測定等。 材質檢查：如采用磁感應檢測來判別鋁合金材料品種和判別熱處理后的狀態(tài)，以及鋼號鑒別儀等。表面處理層的厚度測定：如對表面處理后測量其硬化深度或鍍層厚度。使用電磁感應檢測測定滲碳淬火層的深度和鍍層的厚度等。 應變測試：通過應變測試達到應力分析的結果來評定。如通過負荷試驗或壓力試驗測定受荷構件的應變來達到就力分析的結果。（2）應用特點 無損檢測應與破壞性檢測相配合，如材料力學和化學分析試驗、爆破試驗、缺陷性質分析（解剖等）、金相和斷口檢驗等 正確選用實施無損檢測的時機，只有正確的時機才會作出正確的評

6、定結果； 正確選用最適當?shù)臒o損檢測方法：只有正確的方法才會提高檢測結果的可靠性；各種無損檢測方法應用的局限性：每種方法都有自己的特點和局限性的一面；無損檢測結果是用來評定設備質量和壽命的依據之一，而不應根據它來作片面的結論，更不應為了把質量提高到沒有意義的程度。4無損檢測可發(fā)現(xiàn)缺陷的類型（常規(guī)的6種方法）（1）缺陷的分類 按加各階段分：原材料缺陷：如 裂紋、夾雜物等；制造過程缺陷：又稱工藝缺陷。如裂紋、夾渣、氣孔、未焊透等；使用過程中缺陷：如裂紋、減薄、氫損傷（氫鼓泡、氫致裂紋）、腐蝕等。按檢測對象分：鋼板：夾雜物、折疊、分層等；鍛件：夾渣、折疊、裂紋、白點等；鑄件：疏松、縮孔、裂縫等；焊縫：

7、氣孔、夾渣、未焊透、未熔合、裂紋等。（2）各種檢測方法易檢出的缺陷 MT：表面、近表面裂紋、剖口分層、夾雜物等； PT：表面開口性裂紋、針孔等； ET：表面和近表面裂紋、夾雜物等； RT：體積狀缺陷和和與射線入射方向一致（平行）的面型缺陷； UT：垂直于聲束的平面狀缺陷（裂紋、未焊透、未熔合）及大的體積狀缺陷； AE：檢測在負載狀態(tài)下裂紋等缺陷的張口位移（發(fā)展）情況。（3）缺陷和強度的關系 缺陷類型 缺陷所處應力條件和環(huán)境 缺陷所處位置和方向 有缺陷部位的材料厚度 原材料和焊縫的力學性能 有缺陷部位的殘余應力情況 使用條件的性質如靜態(tài)強度、蠕變斷裂強度、疲勞強度、抗脆性斷裂性能，耐腐蝕性（含

8、應力腐蝕）、耐泄漏性等。5、無損檢測技術人員的任務總體任務是預防設備及構件在使用中由于損壞而影響人身安全的大事故。因此：（1）必須不斷地努力學習、鉆研技術，為提高自己職責范圍內的檢測和判斷正確性能努力。（2）熟悉標準規(guī)范，能正確理解和應用，確保在同一標準規(guī)范取得一致的評定結果，能重復再現(xiàn)。（3）能編制檢測工藝，正確選擇檢測方法，并有熟練的操作技術。（4）認真貫徹執(zhí)行質量管理體系規(guī)范的崗位職責和國家對NDT人員資格的規(guī)定，保持高度的責任和敬業(yè)精神。二、各種無損檢測方法的一般原理和使用范圍（一）射檢測（RT）1、射線檢測方法和分類：常用方法有X射線和射線檢測及中子射線檢測2、X射線的產生：（1）X

9、射線，真空中高速電子撞擊陽極，其能量消失并轉換熱量（大部）和連續(xù)譜X射線，其強度大致與管電壓的平方、管電流、靶的原子序數(shù)大小成正比。（2）射線，是放射性物質原子核在自然裂變時放射出來的電磁波。3、射線的特點：<1> 能穿透金屬<2>能被穿透物質吸收和衰減<3>能使膠片感光<4>能使熒光物質產生熒光<5>能使金屬物質產生表面電子(二次電子)<6>X射線都是電磁波，以光速作直線傳播，其能量（E）可用電子伏單位表示，其波長（入）用埃表示，它們之間關系是E=1024/（千電子伏）。3、射線照相原理利用射線具有的特點進行照相的方法。

10、4、射線檢測常用設備（1）X射線探傷機（2）高能射線探傷設備：如直線加速器，電子回旋加速器等。（3）射線探傷機：常用有CO60 CS137 IS192 SE75等5、射線照相工藝要點（1）操作步驟對受檢部位編號布片射線對焦及曝光暗室處理底片干燥及評定（底片像質合格）（2）透照規(guī)范的選擇，應滿足對比度，清晰度，黑度和靈敏度。 選擇的一般原則a 膠片與增屏：應選用非增感型具有高分辨的膠片和金屬增感屏（除非要求低的例外）b 射線質（硬度）：在保證穿透的前提下，是越低（KV越低）越好c曝光量、管電流（mA）：在滿黑度的前提下，管電流愈大愈好，曝光時間越短越好。d透照焦距：透照焦距雖然是越大越好，但是在

11、滿足幾何不清晰度時，應是越小越好。 如何提高照相對比度（又稱反差或襯度）從公式D =-0.434x/1+n 可知a、與kv成反比，KV則，即Db、與膠片感光度成反比，與黑度成正比，故采用感光度低、大黑度底片，則Dc、與透照焦距有關，成正比，與L1/L2成反比，L1，則，即Dd、n與kv成正比關系，與膠片貼合情況有關，與透照部位幾何形狀（尺寸）有關，所以kv， n，片貼緊n，幾何形狀（尺寸）變化小，成園滑狀，n 即De、X與射線束夾角有關，平行射線束，X為最大，即D，X垂直射線束，X，則D 如何提高清晰度(ug)即要求F，d(焦點尺寸)，膠片緊貼工件(b) ，n見公式ug=b.d/F-b(式中F

12、-焦距,d-源焦點尺寸，b-膠片至工件表面距離)(3)透照方式的選擇和k值的控制 選擇的一般原則a 盡量采用單壁透照b 環(huán)焊縫盡量采用中心內透照法或偏心內照法(當ug限制或源能量限制時)c 檢測在用設備時，當介質有應力腐蝕或晶間腐蝕時，采用外照法。 K值的控制：在選用透照方式時,透照厚度比(K=T/T,=COS-11/K)必須滿足標準規(guī)定，限制透照厚度比K，也就是間接控制了橫向裂紋檢出角,過大,會導致橫向裂紋漏檢。（4） 暗室處理的控制 暗室處理的及時性先底黑度保證的重要因素,防止透照潛影衰退， 藥水配方及濃度應與膠片要求一致， 安全燈亮度必須保證膠片在暗室中不被感光， 操作程序必須嚴格控制，

13、保證膠片在處理過程中不被污染。（5）底片靈敏度的控制 底片靈敏度：利用像質計來檢查透照技術和膠片處理質量的，衡量該質量的數(shù)質是像質計線徑，它等于底片上能識別出的最細鋼絲的線徑，即用底片上所顯示的最小鋼絲直徑或相應的像質計線徑序數(shù)來表示該底片的照相靈敏度。它可分為絕對和相對靈敏度。a、絕對靈敏度：是指射線照相透照工件時能發(fā)現(xiàn)最小缺限的尺寸，b、相對靈敏度：是指射線透照方向上所發(fā)現(xiàn)缺陷的最小尺寸T與該處穿透厚度T的百分比表示，即K=T/T×100%，c、像質計線徑序數(shù)與相對靈敏度的關系，像質計靈敏度其值大約控制在1%-2%之間。（6）、底片評定底片質量應符合要求a、黑度應在規(guī)定范圍內，影

14、像清晰，反差適中，靈敏度符合標準要求，b、標記應齊全，擺放正確。c、在評定區(qū)內應無影響評定的偽缺陷。 觀片燈亮度應符合要求，保證底片最大黑度（標準允許的上限值）內的最小缺陷被識別。 底片上缺陷的辯認和評定，保證缺陷四定，不發(fā)生漏評，錯評。7、射線的安全防護（1）射線的危害 射線的生物效應：超過劑量可能會引起放射性損傷，破壞人體正常組織出現(xiàn)病理反應。 射線的積累作用：超劑量是致癌因素之一，射線有積累作用，可能會殃及下一代發(fā)育不良。（2）輻射劑量及單位 輻射劑量：是指材料或生物組織所吸收的電離輻射量，如照射劑量（倫琴）、吸收劑量（戈瑞拉德）劑量當量（希沃特雷姆）。 國家規(guī)定：從事放射性的人員年劑當

15、量限值為50希沃特。（3）射線的防護方法 屏蔽防護：即在人與射線源之間加上有效的合理的屏蔽物來降低輻射的方法。 距離防護：是用增大人與射線源之間距離來防止射線傷害的方法，即利用射線強度與距離平方成反比的關系（2=1·R12/R22），常用在野外作業(yè)的一種簡便易行方法。 時間防護：減少操作人員與射線接觸時間，達到減少射線損傷的防護方法。8、射線照相的特點（優(yōu)缺點）（1）可以獲得缺陷的直觀二維圖像，定性準確，對長度、寬度尺寸的定量也比較準確。其沿射線方向的尺寸也可以用黑度的大小來表示。（2）檢測結果有直接記錄，可以長期保存。（3）對體積型缺陷（氣孔、夾渣）檢出率很高，對面型缺陷（裂紋、未

16、熔合等），如果照相入射角不適當，容易漏檢。（4）適宜檢測厚度較薄的工件而不適宜較厚的工件，當厚度大于100mm工件照相是比較困難的，其照相絕對靈敏度隨厚度增大而下降。（5）適宜檢測對接焊縫，不適宜角焊縫、板材、棒材、鍛件等的檢測。（6）對缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（自身高度）的確定不直觀，比較困難。（7）檢測成本高，速度慢。（8）射線對人體有傷害。（二）、超聲波檢測1、什么是超聲波檢測，把1-5光赫高頻超聲波入射被檢物，如遇到缺陷（界面）則一部分入射聲波被反射，并利用探頭接收反射信號的性能，可不損壞工件檢出缺陷大?。ǔ叽纾┖臀恢茫@種方法叫UT檢測。超聲波檢測能發(fā)現(xiàn)最小缺陷尺寸a/2，當

17、a/2時，超聲波會產生繞射，超聲波在介質中的反射率：空氣是100%，夾渣為46%，水為88%。2、超聲波的發(fā)生及性質（1）發(fā)生和接收原理：利用探頭晶片的壓電效應，將電振動轉換成機械振動，產生超聲波在工件中傳播，遇到界面則反射，遇到晶片又將機械振動轉換成電振動被接收（電脈沖信號）。（2）超聲波的種類 縱波（L）：介質粒子運動（振動）方向與波的傳遞方向一致，稱為縱波。 橫波（S）：介質粒子運動（振動）方向與波的傳遞方向互相垂直稱為橫波。 表面波（R）：沿介質表面?zhèn)鞑サ牟ǚQ為表面波，它是縱波、橫波的合成波。（3）聲速、波長與頻率 聲速（）：指聲波在介質中的傳播速度，它取決于傳播介質的彈性系數(shù)、密度以

18、及波的種類，它與頻率和晶片沒有關系，如縱波在鋼中速度為5900 m/s，在水中為1500m/s，橫波在鋼中為3230m/s，表面波為3007 m/s（鋼中），可見橫波聲速大約是縱波的聲速的一半，表面波是橫波的0.9倍。 波長：指波在一個周期內或者說質點完成一次振動所經過的路程稱為波長，用表示，波長與頻率、聲速C之間三者有右式關系：即C=f。 頻率：指單位時間內聲波在介質傳播振動周期的次數(shù)，即f=c/。3、超聲場及其特征量 超聲場：充滿超聲波的空間叫作超聲場，描述超聲場的特征量有聲壓，聲強和聲阻抗。 聲壓：指超聲場中某一瞬時所具有的壓強P1與沒有超聲波存在時同一點的靜壓強P。之差稱為聲壓P，即P

19、=P1-P。（巴）。 壓強：在垂直于超聲波傳播方向上單位面積、單位時間內通過的超聲波能量稱為聲強，用I表示，聲壓P、聲強I之間的關系如下式：I=1/2·Pm2/·C 式中Pm聲壓最大振幅，介質密度，C聲速可見：聲強與聲壓最大振幅平方成正比，與C成反比，而聲壓與頻率成正比。可知超聲波探傷，缺陷大小是根據缺陷返回的超聲波信號的聲壓和聲強來判斷的，聲壓越高，示波屏上顯示的回波也越高，缺陷的“當量”值也越大。 聲阻坑：由公式P=C可知，在同一聲壓P情況下，C值越大，質點振動速度越小，反之C越小，越大，C值稱為介質的聲阻抗，以Z表示，聲阻抗能直接表示介質的聲學性質。 分貝（dB）：在

20、超聲波探傷中，通常是采用比較兩個信號的聲壓值的方法來描述缺陷的大小，即分貝值的計算公式（分貝是計量聲強和聲壓的單位）。=20Lg（P2/P1）（dB） 當P2比P1大一倍時=6dB或=20Lg（H2/H1）（dB） 當H2比H1大一倍時=6dB H波高%4、界面的反射和透射（1）垂直入射的反射和透射：其比率取決于界面的兩種介質的密度和聲速（聲阻抗）。 反射率（R）：R=Z2-Z1/Z2+Z1 式中Z2、Z1為兩種介質的聲阻抗 透射率（D）：D=2Z2/Z2+Z1如超聲波在鋼/空氣界面，R100% D0%，在鋼/水界面 R88%，D12%（2）斜射時的反射和折射 條件：當超聲波斜入射到界面上時，

21、在界面上會產生反射和折射，在液體、氣體介質中只存在反射縱波和折射縱波，當兩者都為固體時，才會存在反射波和折射波都會為縱波或橫波。 折射角的計算：SmiI/C1=SinL/CL2=Sins/Cs2 式中i-入射角 CL2-第二介質縱波聲速C1-入射波聲速 CS2-第二介質橫波聲速 L-縱波折射角 S-橫波折射角 第一臨界角：就是使縱波全部反射而不進入第二介質，使被檢物中只有橫波入射。 第二臨界角：當入射聲波在第二介質中的折射橫波也不存在，入射波沿工件表面?zhèn)鞑?。如鋼的第一臨界角為27°36第二臨界角為57°48，實用的折射角為38°80°。5、指向性（1）定

22、義：即聲束集中向一個方向輻射的性質，叫做波的指向性。用指向角表示。（2）指向角：超聲波探頭的聲場中，在一定角度中包含了大部分的超聲波能量，這個角度就叫做指向角（或稱半擴散角）。指向角0與超聲波波長，晶片直徑D的關系為0=Sin-1（1.12/D）,頻率愈高(波長愈短),晶片直徑愈大,則指向角就愈小,即探頭指向性愈好。（3）應用：探頭指向性越好即表示探頭超聲波能量愈集中,能形成窄的波束.波長短,小缺陷也能發(fā)現(xiàn),分辨率高，確定缺陷位置準確。6、近場區(qū)與遠場區(qū)（1）近場區(qū)：聲束軸線上聲強的縱向或橫向強度強區(qū)和弱區(qū)總是交替改變的區(qū)段（即強弱無規(guī)律的）稱為聲束的近場，其長度（N）與晶片直徑平方成正比，與

23、波長成反比。即ND2f/4D2f/4C（2）遠場區(qū)：在近場區(qū)以外由于聲束的擴散，聲強隨聲程距離的增加而逐漸減弱的區(qū)段稱為遠場區(qū)。（3）應用：近場探傷，缺陷定量誤差大，故晝避免在近場區(qū)探測7、小物體上的超聲波反射（1）超聲波檢測缺陷的極限最小尺寸（a）：a/2，即極限尺寸應大于聲波波長的一半。當a</2時,由于衍射,波就會繞過缺陷傳播,缺陷尺寸越大,愈容易反射.(2)缺陷形狀和方向不同,其反射的方式也不同,超聲波與光波十分相似,具有直線前進的性質,其反射的方式如下圖:7、超聲波檢測的原理（1）超聲波檢測方法的分類（按原理分）a 超聲波探傷：脈沖反射法，穿透法、共振法。b 超聲波測厚c 超聲

24、波測晶粒度d 超聲波測應力。（2）原理界面反射壓電效應8、探傷方法（1）分類： 按波型分：a 縱波探傷：垂直探傷法b 橫波探傷，斜射探傷法c 表面波探傷 按耦合方式分a 直接耦合接觸法，又稱接觸法。b 水浸法（2）方法 縱波法（垂直探傷法）使用直探頭發(fā)射縱波，并以不變的波型和方向透入試件進行探傷的方法稱為縱波法。主要由于鋼板、鍛件，鑄件及軋材等探傷，檢測與探測面平行且近場以外的缺陷。a 缺陷位置確定：x/t=lf/lb x=lf/lb.tb 缺陷大小確定：當FD晶時，用回波高度正比缺陷面積關系，采用當量法或分貝法來計算。當FD晶時，用半波高度法（6db）法測定缺陷面積。 橫波法（斜角探傷法）即

25、是將縱波通過楔塊，水等介質，傾斜入射到工件探測面，利用波型轉換得到橫波進行探傷的方法稱為橫波法，由于橫波波束與探測面成銳角，故又稱斜射法，主要用于焊縫及管材及鍛件、板材等工件的輔助探傷，檢測垂直探傷不易發(fā)現(xiàn)的缺陷。 a 缺陷位置：水平距離L=s.sin 或L=Htg 深度距離H=S.COS 或H=L.tgb 缺陷大小確定長度測定:半波高度法(6db法)測長線法。當量測定:用1×6孔±db 或用定量線±db標定自身高度測定:半波高度法(6db法)端點回波半波高度法,端點衍射波測定法等。c 儀器掃描線調整.按水平距離調整掃描線,使時基線刻度按一定比例代表反射的水平距離

26、,探傷時,熒光屏上可直接多出缺陷距探頭入射點的水平距離,常用薄板焊縫探傷。.按深度調整掃描線,使時基線刻度按一定比例代表反射點的深度,探傷時,熒光屏上可直接讀出缺陷距探測面的距離,常用于厚板焊縫探傷。.按聲程調整掃描線,使時基線刻度按一定比例代表反射點的聲程,探傷時熒光屏上可直接讀出缺陷距探頭入射點的聲程距離,常用于形狀復雜的工件探傷。 表面波探傷,即使用表面波進行探傷的方法稱之,主要用于表面光滑的試件表面和近表面缺陷的探傷。a 缺陷定位:用手粘油在聲速傳播方向上進行觸摸來觀察缺陷回波高度變化來定位。b 定量：表面波探傷定量較困難，一般采用人工缺陷比較法來定量。9、靈敏度調整（1）靈敏度調整試

27、塊 種類a 調節(jié)儀器及測試探頭的試塊，如CSK-IA試塊b 縱波探傷用試塊：如人孔缺陷為平底孔試塊（CS2）c 橫波探傷用試缺：如CSK-A CSK-A 用途a 確定合適的探傷方法b 確定探傷靈敏度和評價缺陷大小c 校檢儀器和測試探頭性能（2）方法： 對比試塊法 AVG曲線法 大平底法10、超聲波檢測工藝要點（A顯示分操作要點）（1）探傷時機的選擇：應根據要得到的目的，來選擇適當?shù)奶絺麜r機。（2）探傷方法的選擇：應根據工件情況來選擇探傷方法。（3）探傷儀器的選擇：應根據探傷方法和工件情況來選擇。（4）探測方向和掃查面的選定，應與能發(fā)現(xiàn)危險性大的缺陷為準。 應由缺陷的種類和方向來決定，應根據焊縫

28、坡口型式和厚度選擇掃查面。（5）頻率選擇：應根據工件的厚度和材料的晶粒度來合理選擇。（6）晶注直經，折射角的選定，應根據探傷對像和目的合理選擇。（7）探傷面修整，應保證探頭掃查時不受阻擋，能平整的有效移動。（8）耦合劑和耦合方法的選擇，應根據工件掃查面狀況及要求來選擇。（9）確定探傷靈敏度，應根據工件所遵循的標準來確定并用試塊進行調整。（10）進行粗探傷和精探傷，粗探是以較高的靈敏度進行全面掃查，目的是比較快的速度大概了解缺陷的有無和分部情況，精探是對粗探發(fā)現(xiàn)的缺陷進行四定。（11）填寫記錄，編寫檢測報告，應根據標準對探傷結果分級，評定、編寫報告。11、超聲波檢測的特點（A顯示）（1）對平面型

29、缺陷的檢的出率較高，對體積型缺陷的檢出率低。（2）適宜檢測厚度較大的工件，不適宜檢測較薄的工件，。（3）適用于各種試件，包括對接焊縫、角接焊縫、板材、管材、棒材、鍛件、鑄件及復合材料等。（4）檢測成本低，速度快，檢測儀器小，輕，現(xiàn)場使用方便。（5）無法得到缺陷直觀圖象，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，晶粒度對探傷有影響，如鑄鋼件、A不銹鋼焊縫，因晶粒度大不宜用UT。（三）磁粉檢測1、什么是磁粉檢測：利用工件被磁化后，缺陷部位因切割磁力線而產生漏磁磁場并吸附磁粉形成磁痕來判定工件表面和近表面缺陷的方法稱為磁粉探傷，磁粉堆積現(xiàn)象

30、又稱為磁粉跡痕或叫磁痕。2、磁力線與磁場a 磁場：磁體周圍受磁力作用的空間稱為磁場。b 磁力線：用來描述磁場磁感應強度大小的，磁力線密度大，表示磁場磁感應強度大。磁力線的方向表示磁場的方向，磁力線永遠不會相交，始終是由N極出發(fā)經外部空間到達S極，再由S及經磁體內部回到N極，形成閉合曲線。3、通電導體產生的磁場：當電流通過導體時，會在導體的周圍產生磁場，可用右手定則測定電流方向與磁場方向的關系，即右手握住導體，大姆指表示電流方向，則四指彎曲方向即為磁場方向，若導體是一個螺管線圈，用右手握住線圈，彎曲四指方向為電流方向，則姆指為磁場方向。4、描述磁場的幾個物理量（1）磁場強度H：表證磁化強度的物理

31、量，其數(shù)值大小取決于電流I，電流越大， H值也越大。單位：安培/米（A/m）（2）磁感應強度B：表證磁化了的磁介質中磁場強度大小的物理量，單位為特斯拉（3）磁導率：表示介質磁特性的物理量。=0× 。其中.為真空中的磁導率，0=4×10-7 安培/米，為相對磁導率，不同介質的值 不同，其中非鐵磁材料值約等于1，鐵磁性材料的 值在幾十到幾千之間。磁應強度B、磁導率 、磁場度H三個之間的關系是B=H=0 -×H 由此式可見，在磁場強度H（電流I）一定的情況下，不同介質中感生的磁感應強度各不相同。（4）鐵磁材料的磁化曲線通過B-H曲線來描述鐵磁性材料的磁化過程B-H曲線又

32、稱為磁化曲線。0a 段起始磁化段，H增加，B上升慢 ，當H BOab 段：直線段，隨著H增加B同步增加HB不沿原線退回Obc 段：大部分磁疇以轉向H方向，H增加，只有少數(shù)磁疇轉向B增加變慢C點以后，稱為磁飽和階段，即H增加，B幾乎不變。左圖表示循環(huán)變過程B與H關系的曲線，叫磁滯曲線。從圖可知，鐵磁性材料磁化到飽和磁感應強度Bm時，再減少正向外加磁場H值，就會發(fā)現(xiàn)B值減少緩慢，這一現(xiàn)象，稱為磁滯。當HO時，B并不為0，而有剩余磁感應強度Br，Br稱為剩磁，如果要消除Br則要外加反向磁場HC，HC稱為矯頑力，反向增大磁場到Hm，再由-Hm到+Hm，這樣形成的一個閉合曲線叫磁滯回線。5、磁粉檢測原理

33、鐵磁性材料被磁化后，其內部產生很強的磁感應強度，磁力線密度增大幾百倍至幾千倍，如果材料中存在不連續(xù)（包括缺陷造成的不連續(xù)性的結構、形狀、材質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，從空間穿過，形成漏磁場，漏磁場的局部磁極能夠吸引鐵磁物質（磁粉）形成與不連續(xù)（如缺陷）形狀相近的磁粉堆積即磁痕。6、影響漏磁場的幾個因素（1）外加磁場強度越大，形成的漏磁場強度也越大，。（2）在一定的外力磁場強度下，越高，工件越易被磁化，材料的B越大，漏磁場強度越大。（3）缺陷的延伸方向與磁力線方向成90度時（垂直時）缺陷切割磁力線面積最大，形成漏磁地強度也最大，即漏磁場強度與缺陷和磁力

34、線夾角成正比，90度為最大。（4）漏磁場強度與缺陷埋藏深度有關，隨著埋藏深度增大而減小。7、磁粉檢測設備器材（1）磁力探傷機分類 固定式：最大磁化電流可達12KA，主要用于中心型工件探傷。 移動式：最大磁化電流為36KA，主要用于現(xiàn)場不易搬運的大型工件。 使攜式：磁場強度以能吸起鐵塊重量（提升力）考核，主要用于現(xiàn)場局部探傷。（2）靈敏度試塊：用于檢查探傷機，磁粉，磁懸的綜合性能（組合靈敏度）主要有A型 ，C型，D型、M1、八角試塊（磁場指示器）等。（3）磁粉和磁縣液： 磁粉：應具有高磁導率和低剩磁的Fe3O4和Fe2O3粉末,平均粒度為2-10m 磁懸液:以水或煤油為分散介質,加入磁粉配成的懸

35、浮液,濃度非熒光磁粉為10-20g/l,熒光磁粉為1-3g/l.8、磁粉檢測工藝要點（1）磁化方法：應根據工件的情況選擇適當?shù)拇呕椒?，如線圈法、磁軛法、觸頭法。軸向通電法、中心導體法。（2）磁粉探傷方法分類 按通電方式可分為連續(xù)法和剩磁法 按電流種類可分為交流法和直流法（半波直流和全波整流） 按磁粉可分為濕法和干法。（3）磁粉探傷的一般程序 予處理：將試件表面進行處理，滿足檢測要求 磁化：選定磁化方法和磁化電流，對試件進行磁化操作。 施加磁粉，噴灑時間按連續(xù)法和剩磁法不同而不同，連續(xù)法的噴灑應與磁化同步進行，應在斷電前1秒停止噴灑，剩磁法是在磁化后進行噴灑。 磁痕觀察與判斷 a 非熒光磁粉，

36、應在停止磁粉施加后進行觀察，應保證有足夠亮度，熒光磁探應在較暗處用紫外線燈（黑光燈）進行觀察。b 磁痕判斷：應嚴格區(qū)分缺陷磁痕、相關磁痕、和偽磁痕（非相關磁痕）c 磁痕記錄，圖示法、照相法、復膜法（透照膠帶復貼） 后處理，應擦洗去除磁粉，須退磁的，應進行退磁處理。 編制檢測報告：應由級人員編制報告，級人員審核批準。9、磁粉檢測的特點（1）適宜鐵磁性材料探傷，不能用于非鐵磁性材料檢測。（2）可以檢出表在和近表面缺陷，不能用于檢查內部缺陷。（3）檢測靈敏度高，可以發(fā)現(xiàn)極細小的裂紋以及其他缺陷。（4）檢測成本低，速度快。（5）工件形狀和尺寸有時對探傷有影響，因難實現(xiàn)磁化而無法探傷。（四）滲透檢測1、

37、什么是滲透探傷（基本原理）用黃綠色的熒光滲透液或者紅色著色滲透液，通過對試件表面開口缺陷的滲透（毛細現(xiàn)象）來顯示放大缺陷圖像的跡痕。用紫外線燈或肉眼來觀察缺陷的方法叫滲透探傷。2、滲透檢測操作的基本步驟（1）滲透：將試件浸漬于滲透液中或用噴霧器或刷子將滲 透液涂在試件表面在毛細管作用下，經過一定時間，滲透液可以滲入表面開口的缺陷中，此過程叫滲透（2）清洗：待滲透液充分地滲透到缺陷內之后，用水或清洗劑把試件表面的滲透劑（未滲透的多余滲透劑）洗掉，此過程叫清洗。（3）顯象：待清洗后試件表面干燥，即把顯像劑噴灑或涂敷在試件表面，利用毛細管作用使殘留在缺陷中的滲透液吸出，表面上形成放大的黃綠色熒光或者

38、紅色的顯示痕跡此過程叫顯像。（4）觀察：熒光滲透液的顯示痕跡在紫外線燈照射下呈黃綠色，著色滲透液的顯示痕跡在自然光呈紅色，用肉眼觀察就可以發(fā)現(xiàn)很細小的缺陷，此過程中叫觀察。滲透檢測靈敏度，是由探傷劑的性能，探傷方法操作控制和試件表面的狀況等因素決定的，不能一概而論，但一般能將深0.02mm 寬0.001mm的缺陷檢測出來.2、滲透檢測的分類（1）根據滲透液所分含染料成份分類 熒光法 著色法（2）根據滲透液去除方法分類 水洗型：a 水洗型熒光法 b 水洗型著色法 后乳化型： a 后乳化型熒光法 b 后乳化型著色法 溶劑去除型：a 溶劑去除型熒光法 b 溶劑去除型著色法（3）按顯像劑種類分 濕式顯

39、像法 多用于大批量工件如水洗型熒光法，缺陷顯示示痕跡會擴散 快干式顯像法：多用于溶劑去除型，缺陷顯示痕跡就會擴散。 干式顯像法：多用于后乳化型和水洗型熒光法，缺陷顯示痕跡不會擴散。 無顯像劑顯像法：如熒光法，缺陷顯示痕跡不會擴散。3、滲透工藝安點（1）操作程序溫 水洗型： 顯象 干燥 烘干 干式予處理 滲透 清洗 干燥 顯像 觀察 干燥 顯像 后乳化型：溫 顯象 干燥 烘干 干式予處理 滲透 乳化 清洗 干燥 顯象 觀察 干燥 顯象 溶劑去除型 予處理滲透清洗顯像觀察（2）對比試塊（鋁合金）和靈敏度試塊（鍍鉻試塊）的應用和質量控制 （3）滲造檢測的特征和應用選擇特征a 形狀復雜的部件也只需要一

40、次操作便可大致完成全面檢測b 任意方向的缺陷或形狀復雜的缺陷也只需用一次操作便可完成檢測c不需要大型設備，攜帶方便，十分便于現(xiàn)場使用，缺陷痕跡觀察容易d 適用于任何種類的材料的表面開口缺陷的檢測e 檢測結果受試件表面粗糙度影響，也容易受操作人員技術影響。 應用選擇a 著色法、水洗型：不用電，操作簡便，成本低，靈敏度不高，適用于檢測表面粗糙，要求不高的工件。、后乳化型：不用電，乳化控制要求高，靈敏度高，適合于較精密工件（表面光滑）檢測。、溶劑去除型：不用電，操作簡便（特別是噴罐）適用于大型工件局部檢測。b 熒光法、水洗型：成本低，檢查速度快，靈敏度低，適用于表面粗糙，要求不高的工件檢測、后乳化型

41、：成體高，清洗困難，乳化控制要求高，檢測靈敏度高，用于檢測表面光滑要求高的工件。、溶劑去除型：操作簡單，不用水，靈敏度高，成本高，適用于局部檢測。4、滲透檢測操作注意事項（1）予處理：應保證試件表面有充分的濕潤條件，去除表面油脂，涂料，銹蝕等影響滲透滲透的一切障礙物，在用設備內表面還應進行中和處理，去除開口缺陷內部的介質沉積物。（2）應根據滲透液的種類，試件材質，預計缺陷種類和大小及滲透時的試件溫度和環(huán)境溫度等來確定，滲透時間并保證滲透液在滲透過程中的不干狀態(tài)。（3）清洗時，只須對工件表面多余滲透液進行清洗除去，不能過洗，也防止清洗不夠，清洗時禁止往復擦拭和直接沖洗工件表面，只能用醮有溶劑的布

42、或紙，沿一個方向擦拭。（4）干式顯像前進行干燥時，要確保在盡可能短的時間使工件表面干燥而不使缺陷內滲透液干枯。（5）顯像，顯像劑施加應薄而均勻，禁止在同一處反復多次施加，采用噴灌時噴涂距離應為300400mm噴灑方向與試件表面夾角應為3040度。5、滲透檢測的安全管理（1）嚴格執(zhí)行操作工藝規(guī)程及使用說明（2）預防火災（3）防止日照曝曬（4）確保操作人員健康和衛(wèi)生a 在容器內或不通風的室內操作，要保證通風良好，盡量避免使用噴罐著色，b 使用熒光法觀察時應防止紫外線對人眼睛的傷害。（五）渦流檢測1、什么是渦流檢測就是使導電試件內部發(fā)生渦電流（又稱渦流）并通過測量渦流變化量進行檢測缺陷，材質檢驗和形

43、狀尺寸的檢驗，此方法稱渦流檢測。2、檢測原理激石線圈（探頭）：電磁感應/激磁磁場試件內產生與激磁電流方向相反的交流電（渦流電）：電磁感應/渦流磁場激磁線圈（探頭）內產生與渦流方向相反的感生電流（與激磁電流方向相同）測量激磁線圈 （探頭）內的感生電流的變化就可測出試件內的渦流變化量 得到試件內的信息。3、渦流檢測儀和探頭（1）儀器 磁線圈 試件振蕩器 電器 放大器 檢波器同步檢波 顯示器 移相器振蕩器發(fā)生交流電通過線圈（探頭）產生交流磁場加到試件上去，并通過電橋調整使沒有缺陷的交流電輸入出為零并通過放大器使電信號放大后，送至檢波器進行檢波并作為無缺陷試件的信號在顯示器上顯示出來。同步檢波利用雜亂

44、信號（即噪聲）與缺陷信號的相位差把雜亂信號分離掉，只輸入出特定相位角的缺陷信號并通過顯示器顯示和記錄。（2）探頭：按試件的形狀和檢測目的的不同探頭可分為：a、穿過式 b、探頭式 c、插入式4、渦流檢測工藝要點（1）試件表面的清理：除去對探傷有影響的附著物（2）儀器的穩(wěn)定性：儀器通電后，必須經過必要的穩(wěn)定時間，方可進入調試和檢測（3）規(guī)范的選擇： 頻率的選擇：應考慮透入深度和缺陷及其他參數(shù)的阻抗變化，可用對比試塊上人工缺陷找出阻抗變化最大的頻率和缺陷與干擾因素阻抗變化之間的相位差最大的頻率。 線圈（探頭）的選擇適合于試件形關和尺寸并能探測出試塊上指定的人工缺陷。 靈敏度的選定：根據標準規(guī)定把指定的對比試塊上人工缺陷的顯示圖像調整在儀器顯示器的正常動作范圍內。 平衡調整：應在試件無缺陷的部位進行電橋的平衡調整。 相位角的選定，調整移相器的移相位角使得指定對比試塊上的人工缺陷能最顯地探測出來，而雜亂信號為最小。 直流磁場調整，在對強磁性材料探傷時，用線圈的直流磁場使試件磁導率不均勻性所引起的雜亂信號降低不致影響檢測結果的水平上。（4）探傷試驗 應按選定的規(guī)范進行探傷，若發(fā)現(xiàn)有變化，應立即停止試驗，重新調整好后繼續(xù)進行。 探傷時應