無損檢測基礎(chǔ)知識(shí)1

1、無損檢測基礎(chǔ)知識(shí)無損檢測基礎(chǔ)知識(shí) 科研中心科研中心n無損檢測可發(fā)現(xiàn)缺陷的類型u缺陷的分類 按加工階段分 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 n按檢測對(duì)象分： 射線檢測是利用射線探測零件內(nèi)部缺陷的無損探傷方法、利用X射線、射線和中子射線易于穿透物體和穿透物體后的衰減程度不同，使膠片感光程度的不同來探測物體內(nèi)部的缺陷，對(duì)缺陷的種類、大小、位置等進(jìn)行判斷。射線檢測主要適用于體積型缺陷，如氣孔等的檢測；在特定的條件下，也可檢測裂紋、未焊透、未熔合等缺陷。工業(yè)應(yīng)用的射線檢測技術(shù)有三種：X

2、射線檢測，r射線檢測、中子射線檢測。n射線的特性 X射線和射線均為電磁波，波長范圍均在0.001lnm之間，比可見光的波長短、頻率高、穿透力強(qiáng)。具有以下特性: 不可見，以直線傳播; 不帶電荷，不受電場和磁場的影響; 能穿透物體并被物質(zhì)吸收而使自身強(qiáng)度衰減; 能產(chǎn)生光化學(xué)作用，使膠片感光; 能使物質(zhì)電離，使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光; 能產(chǎn)生生物效應(yīng)，對(duì)生命細(xì)胞有殺傷作用n射線檢測基本原理射線照相法探傷是利用物質(zhì)在密度不同、厚度不同時(shí)對(duì)射線的吸收程度不同(即使射線的衰減程度不同),就會(huì)使零件下面的底片感光不同的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料或零件內(nèi)部質(zhì)量的照相探傷。當(dāng)射線穿過密度大的物質(zhì)，如金屬或非金屬材料時(shí),射線被吸

3、收得多，自身衰減的程度大,使底片感光輕;當(dāng)射線穿過密度小的缺陷(空氣)時(shí)。則被吸收得少,衰減小，底片感光重。這樣就獲得反映零件內(nèi)部質(zhì)量的射線底片。圖7.2-5 x射線照相原理射線特性1、通過物體會(huì)衰減2、能使膠片感光工業(yè)工業(yè)CT 工業(yè)CT是工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)的簡稱，它能在對(duì)檢測物體無損傷條件下，以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽(yù)為當(dāng)今最佳無損檢測技術(shù)。工業(yè)CT技術(shù)涉及了核物理學(xué)、微電子學(xué)、光電子技術(shù)、儀器儀表、精密機(jī)械與控制、計(jì)算機(jī)圖像處理與模式識(shí)別等多學(xué)科領(lǐng)域，是一個(gè)技術(shù)密集型的高科技產(chǎn)品。 工業(yè)CT廣泛應(yīng)用在汽車

4、、材料、航天、航空、軍工、國防等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，為檢測航天運(yùn)載火箭及飛船航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大型武器的檢測、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析以及機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要檢測手段。n超聲波在介質(zhì)中的傳播方式隨振源在介質(zhì)上施力方向與聲波傳播方向不同分為縱波、橫波和表面波。較低頻率用于檢測粗晶材料和衰減較大的材料較高頻率用于檢測細(xì)晶材料和要求高靈敏度處。超聲波具有頻率高、波長短、傳播能量大、穿透力強(qiáng)、指向性好的特點(diǎn)。超聲波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，遇到界面時(shí)發(fā)生反射和折射.并且可以在任何彈性介質(zhì)(固體、液體和氣體)中傳播。在工業(yè)超聲波探傷中傳播介質(zhì)主要是固體，液體作為藕合劑以減少聲能損失。超聲波檢測實(shí)際上就是利用超聲波通過兩種介質(zhì)的界面時(shí)

5、發(fā)生反射和折射的特性來探測零件內(nèi)部的缺陷。超聲波檢測方法按波的傳播方式分為脈沖反射法和透射法。脈沖反射波法是利用脈沖發(fā)生器發(fā)出的電脈沖激勵(lì)探頭晶體產(chǎn)生超聲脈沖波。超聲波以一定的速度向零件內(nèi)部傳播。遇到缺陷的波發(fā)生反射，得到缺陷波,其余的波則繼續(xù)傳播至零件底面后發(fā)生反射，得到底波。探頭接收發(fā)射波、缺陷波和底波，放大后顯示在熒光屏上。三種調(diào)節(jié)方法:深度、距離、聲程A型顯示是一種波形顯示，探傷儀的屏幕的橫坐標(biāo)代表聲波的傳播距離，縱坐標(biāo)代表反射波的幅度。由反射波的位置可以確定缺陷位置，由反射波的幅度可以估算缺陷大小。 B型顯示是一種圖象顯示，屏幕的橫坐標(biāo)代表探頭的掃查軌跡，縱坐標(biāo)代表聲波的傳播距離，因

6、而可直觀地顯示出被探工件任一縱截面上缺陷的分布及缺陷的深度。C型顯示也是一種圖象顯示，屏幕的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都代表探頭在工件表面的位置，探頭接收信號(hào)幅度以光點(diǎn)輝度表示，因而當(dāng)探頭在工件表面移動(dòng)時(shí)，屏上顯示出被探工件內(nèi)部缺陷的平面圖象，但不能顯示缺陷的深度。3 磁粉探傷磁粉探傷n利用磁源對(duì)被檢工件進(jìn)行局部磁化，若被測工件表面光滑內(nèi)部沒有缺陷,磁通將全部通過被測工件。若材料表面或近表面存在缺陷時(shí),會(huì)導(dǎo)致缺陷處及其附近區(qū)域磁導(dǎo)率降低，磁阻增加,從而使缺陷附近的磁場發(fā)生畸變，如圖1所示,它們可能分為三部分,即大部分磁通在工件內(nèi)部繞過缺陷。少部分磁通穿過缺陷。 還有部分磁通離開工件的上、下表面經(jīng)空氣繞過缺

7、陷。 磁粉堆集現(xiàn)象又稱磁粉痕跡或叫磁痕。 磁粉探傷磁粉探傷n磁粉探傷和漏磁檢測n鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示不連續(xù)的位置、形狀和大小。n所謂漏磁檢測是指：鐵磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁場，通過傳感器檢測漏磁場來發(fā)現(xiàn)缺陷的無損檢測技術(shù)。n磁粉檢測技術(shù)也是一種漏磁檢測，但習(xí)慣上人們把用傳感器測量漏磁通的檢測方法稱為漏磁檢測，而把用磁粉檢測漏磁通的方法稱為磁粉檢測，且將它們并列為兩種檢測方法 磁粉探傷磁粉探傷n磁粉探傷適用范圍n鐵磁性材料表面和

8、近表面尺寸很小，間隙極窄，目視難以看出的不連續(xù)性（長0.1mm,寬為微米級(jí)的裂紋）；n未加工的原材料、加工的半成品、成品工件及在役或使用過的零部件進(jìn)行探傷，還能對(duì)板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄件及鍛件進(jìn)行探傷；n可以發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏松等缺陷。磁粉探傷磁粉探傷n磁粉探傷的基本步驟n預(yù)處理；n磁化工件；n施加磁懸液；n觀察和評(píng)定磁痕顯示；n退磁；n后處理；磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn)磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn)n可檢測出鐵磁性材料表面和近表面的缺陷；n能直觀地顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴(yán)重程度；n具有很高的檢測靈敏度，可檢測微米級(jí)寬度的缺陷；n單個(gè)工件檢驗(yàn)速度快，工藝簡單，成本低，污染輕；n

9、結(jié)合使用各種磁化方法，幾乎不受工件大小和幾何形狀的影響；n檢測缺陷的重復(fù)性好；n可檢驗(yàn)受腐蝕的表面。磁粉探傷的局限性磁粉探傷的局限性n只能檢測鐵磁性材料；n只能檢測表面或近表面缺陷；n點(diǎn)狀缺陷和與工件表面夾角小于20度的層不易發(fā)現(xiàn)；n受幾何形狀影響，易產(chǎn)生非相關(guān)顯示；n有通電法和觸頭法，易燒傷工件；n表面打磨；磁粉探傷設(shè)備磁粉探傷設(shè)備n固定式探傷機(jī)n移動(dòng)式探傷機(jī)n便攜式探傷機(jī)磁粉磁粉n按磁痕觀察分為熒光磁粉和非熒光磁粉；n按施加方式分為濕法磁粉和干法磁粉；標(biāo)準(zhǔn)試塊標(biāo)準(zhǔn)試塊n用途n用于檢驗(yàn)磁粉探傷設(shè)備、磁粉和磁懸液的綜合性能（系統(tǒng)靈敏度）；n用于檢測被檢工件表面的磁場方向，有效磁化范圍和大致的有

10、效磁場強(qiáng)度；n用于考察所用的探傷工藝規(guī)程和操作方法是否妥當(dāng)；n當(dāng)無法計(jì)算磁化規(guī)范時(shí)，可大致確定較理想的磁化規(guī)范n類型nA型、C型、D型和M1型四種4 滲透檢測滲透檢測n滲透檢測n滲透檢測是一種以毛細(xì)管作用原理為基礎(chǔ)的檢測表面開口缺陷的無損檢測方法。n滲透探傷是基于液體的毛細(xì)管作用和固體染料在一定條件下的發(fā)光現(xiàn)象。n原理：零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一定時(shí)間的滲透，滲透液可以滲進(jìn)表面開口缺陷中；除去多余的滲透液和干燥后；再在零件表面施涂吸附介質(zhì)（顯象劑）；同樣在毛細(xì)管作用下，顯象劑將吸附缺陷中的滲透液，使?jié)B透液回到顯象劑中；在一定光源下，缺陷處之滲透液痕跡被

11、顯示，從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。滲透探傷的優(yōu)點(diǎn)滲透探傷的優(yōu)點(diǎn)n可以檢測任何非松孔性材料（金屬和非金屬）或零件的表面開口狀缺陷；n能直觀地顯示出缺陷的位置。形狀、大小和嚴(yán)重程度；n具有較高的檢測靈敏度；n著色探傷不用設(shè)備，不用水電，特別適用于現(xiàn)場檢驗(yàn)；n檢驗(yàn)不受工件幾何形狀和缺陷方向的影響。滲透探傷的局限性滲透探傷的局限性n只能檢測表面開口缺陷（堵塞時(shí)也不能檢出）n單個(gè)工件檢測效率低，成本高；n檢驗(yàn)缺陷重復(fù)性不好；n污染較重。滲透探傷的分類滲透探傷的分類n滲透液中所含染料成份分類n熒光滲透探傷法、著色滲透探傷法和熒光著色滲透探傷法n滲透液去除方法分類n水洗型 滲透液內(nèi)含有一定量的乳化劑，零

12、件表面多余的滲透液可直接用水洗掉。n后乳化型 滲透液中不含乳化劑，零件表面多余的滲透液在用乳化劑乳化后，才能用水清洗 掉。n溶劑去除型 滲透液是用有機(jī)溶劑擦除清洗掉零件表面多余的滲透液。 定義：就是使導(dǎo)電試件內(nèi)部發(fā)生渦電流（又稱渦流），并通過測量渦流變化量進(jìn)行檢測缺陷，材質(zhì)檢驗(yàn)和形狀尺寸的檢驗(yàn)，此方法稱渦流檢測。 可用于檢測折疊、裂紋、孔洞和夾雜等缺陷；測量非鐵磁性材料上非導(dǎo)電涂層的厚度，或者鐵磁性材料上非鐵磁性覆蓋層的厚度等。 當(dāng)載有交變電流的線圈接近被檢工件時(shí)，材料表面與近表面會(huì)感應(yīng)出渦流，其大小、相位和流動(dòng)軌跡與被檢工件的電磁特性和缺陷等因素有關(guān)，渦流產(chǎn)生的磁場作用會(huì)使線圈阻抗發(fā)生變化，測定線圈阻抗即可獲得被檢工件物理、結(jié)構(gòu)和冶金狀態(tài)等信息。feII0電流密度從表面至中心的變化規(guī)律為:f137. 0 一般的渦流檢測儀主要由振蕩器、探頭、信號(hào)輸出電路、放大器、信號(hào)處理器、顯示器、電源等部分組成n（10）不需接觸工件也不用耦合介質(zhì)，所以可以進(jìn)行高溫在線檢測(Acoustic Emission, 簡稱AE) n聲發(fā)射檢測的主要目的聲發(fā)射檢測的主要目的：n確定聲發(fā)射源的部位；n