無(wú)損檢測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)

1、無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)王偉金屬檢測(cè)無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)的定義： 在不損壞試件的前提下，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(cè)試的方法。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展過(guò)程： 無(wú)損探傷無(wú)損檢測(cè)無(wú)損評(píng)價(jià)無(wú)損檢測(cè)的目的應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，主要是為了達(dá)到以下目的： 降低生產(chǎn)成本4.改進(jìn)制造工藝3.保障使用安全2.保證產(chǎn)品質(zhì)量1.無(wú)損檢測(cè)常用方法超聲波檢測(cè)（UT）四大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法射線檢測(cè)（RT）磁粉檢測(cè)（MT）滲透檢測(cè)（PT）聲發(fā)射檢測(cè)（AE）、渦流檢測(cè)（ET）等。其它無(wú)損檢測(cè)方法無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)掌握以下幾方面的特點(diǎn)： 無(wú)損檢測(cè)要與破壞性檢測(cè)相

2、配合1.正確選用實(shí)施無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī)2.正確選用最適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)方法3.綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)方法4.射線檢測(cè)簡(jiǎn)述射線檢測(cè)最主要的應(yīng)用是探測(cè)試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷。射線照相法是指用X射線或者射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無(wú)損檢測(cè)方法。射線檢測(cè)方法就可細(xì)分為X射線照相、射線照相、中子射線照相、高能X射線照相、射線實(shí)時(shí)成像、層析照相、幾何放大照相、移動(dòng)照相、康普頓散射照相、硒版照相等十幾種。射線檢測(cè)概述X射線， 射線的性質(zhì)： (1)不可見(jiàn) (2)不帶電荷 (3)穿透能力強(qiáng) (4)有反射、折射 (5)能被物質(zhì)吸收和散射 (6)能使氣體電離: (7)能使某些物質(zhì)發(fā)生熒光作用 (8)能使膠片感光

3、(9)有殺傷力使用x射線機(jī)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) (1)電源檢查 (2)氣壓檢查 (3)嚴(yán)格訓(xùn)機(jī) (4)建議按1：1的工作方式 (5)現(xiàn)場(chǎng)電源電壓不穩(wěn)，應(yīng)配備5kW以上 的交流穩(wěn)壓電源 (6)定期校驗(yàn)一次X射線、射線在探傷應(yīng)用中的比較 （1）射線得到底片的幾何清晰度較小；（2）射線的工作效率要比x射線機(jī)的效率高；（3）射線比x射線機(jī)更方便；（4）射線對(duì)安全防護(hù)要求高，管理嚴(yán)格；（5）射線可以連續(xù)運(yùn)行。 射線照相原理射線照相法原理如下圖所示：射線照相用器材 一、膠片 1.膠片的使用 膠片受到射線的照射時(shí)，在感光乳劑層中會(huì)產(chǎn)生眼睛看不到的影像，即所謂潛影，經(jīng)過(guò)顯影、定影化學(xué)處理后，膠片上的潛影成為永久性的

4、可見(jiàn)圖像，稱之為射線底片。 2.膠片的保管 (1) 不可接近有害氣體； （2）裁片時(shí)不可取掉襯紙，不可多層膠片同時(shí)裁切； （3) 膠片與增感屏應(yīng)避免摩擦，避免膠片受曲、受壓、受折； (4)開(kāi)封后和裝入暗盒的膠片要采取干燥措施； (5)膠片宜保存在低溫低濕環(huán)境中； ( 6 )膠片應(yīng)遠(yuǎn)離熱源和射線的影響； （7)膠片應(yīng)豎直擺放，避免受壓射線照相用器材二、增感屏 1.使用增感屏可增強(qiáng)射線對(duì)膠片的感光作用，從而達(dá)到縮 短曝光時(shí)間、提高工作效率的目的。 2.增感屏的使用注意事項(xiàng) ： (1)應(yīng)保持表面光滑清潔，無(wú)污穢； (2)應(yīng)避免增感屏卷曲受折及劃傷； （3)避免沾染顯定影液； (4) 注意防潮，防止有

5、害氣體的侵蝕。三、像質(zhì)計(jì) 1.像質(zhì)計(jì)是用來(lái)檢查和定量評(píng)價(jià)射線底片影像質(zhì)量的工具。 2.擺放位置應(yīng)在射線透照區(qū)內(nèi)顯示靈敏度最低的部位。射線照相用其他器材1.觀片燈 用來(lái)觀察射線底片黑度分布情況，發(fā)現(xiàn)缺陷，評(píng)定透照 結(jié)果合格等級(jí)。2.黑度計(jì) 用來(lái)測(cè)量底片的黑度。3.暗袋 用來(lái)裝片，采用對(duì)射線吸收少而遮光性又很好的黑色塑 料膜或合成革制作,要經(jīng)常清理暗袋表面。如發(fā)現(xiàn)破損, 應(yīng)及時(shí)更換。 4.屏蔽鉛板 與膠片暗袋尺寸相仿，由1mm厚的鉛板制成。貼片時(shí)， 將屏蔽鉛板緊貼暗袋，以屏蔽后方散射線。暗室的條件要求 (1)防輻射。暗室不得有任何射線的輻射線(包括 散射線)； (2)遮光性良好； (3)暗室應(yīng)有適

6、當(dāng)空間，器具布局合理； (4)要有通風(fēng)設(shè)施。一般可以裝排風(fēng)扇或自然排 風(fēng)管解決； (5)保持一定的溫濕度。溫度1520,相對(duì)濕度 50%60% ； (6)注意用電安全； (7)室內(nèi)應(yīng)易于保持清潔。底片常見(jiàn)缺陷的影像及識(shí)別一、裂紋二、未熔合三、未焊透四、夾渣五、夾鎢六、氣孔安全防護(hù) 射線防護(hù)原則是:防護(hù)措施：時(shí)間防護(hù)、距離防護(hù)和屏蔽防護(hù)人體所接受的射線劑量當(dāng)量在安全劑量當(dāng)量(GB479284規(guī)定的容許劑量當(dāng)量)以內(nèi)，確保人身安全。超聲波檢測(cè)概述機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波聲波 （20 Hz ）次聲波（202000 Hz ）超聲波 （2000 Hz ）超聲波探傷常用頻率范圍是0.5 10 MHz 一、超聲波檢測(cè)

7、設(shè)備 1.超聲波探傷儀的分類： 超聲波探頭是電聲換能器(簡(jiǎn)稱換能器)，其主要作用是在高頻電脈沖激發(fā)下發(fā)射超聲波信號(hào)和把接收到的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 超聲波探頭按型式、晶片尺寸大小、功能、使用條件可分成直探頭、斜探頭、雙晶探頭、聚焦探頭等。 試塊的主要作用是：測(cè)定儀器及探頭的有關(guān)特性參數(shù)， 按有關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定校準(zhǔn)和控制探傷靈敏度。 標(biāo)準(zhǔn)試塊(又稱校正試塊)主要用于探傷儀器及探頭性能測(cè)試或靈敏度調(diào)整。其材質(zhì)、形狀尺寸由有關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。2.超聲波探頭3.試塊及其作用 (1)存放儀器的場(chǎng)所及探傷現(xiàn)場(chǎng)，不要靠近震動(dòng)強(qiáng)烈、灰塵彌漫、溫度較高、有腐蝕性氣體及濕度過(guò)高的地方 (2)電源電壓不得波動(dòng)過(guò)大，

8、不要在強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)附近使用儀器，以防電磁干擾 (3)儀器連續(xù)工作時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng) （4)儀器工作環(huán)境、工件溫度不宜過(guò)高(或過(guò)低) (5) 保持儀器、探頭和試塊清潔 (6)定期維護(hù) (7)發(fā)現(xiàn)故障及性能不佳時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查和修理 (8)防止探頭從高處跌落、以免損壞。 （9)電源線和探頭電纜不宜反復(fù)曲折，防止斷芯。4.儀器探頭和試塊的維護(hù)保養(yǎng) 耦合劑屬于透聲介質(zhì)，還有減少摩擦的作用，一般耦合劑應(yīng)滿足以下要求： （1)能潤(rùn)濕工件和探頭表面，流動(dòng)性、黏度和附著力適當(dāng)，不難清洗； （2）透聲性能好； (3)來(lái)源廣，價(jià)格便宜； (4)對(duì)工件無(wú)腐蝕，對(duì)人體無(wú)害，不污染環(huán)境； (5)性能穩(wěn)定，不易變質(zhì)，能長(zhǎng)期保存；

9、 超聲波探傷中常用的耦合劑有機(jī)油、變壓器油、甘油、水、水玻璃等。5.耦合劑二、超聲波探傷方法分類及原理1.分類二、超聲波探傷方法分類及原理2.原理 （1）脈沖反射法原理 超聲波探傷儀產(chǎn)生的高頻窄脈沖激勵(lì)探頭，由探頭發(fā)射持續(xù)時(shí)間極短的脈沖超聲波，通過(guò)藕合介質(zhì)在工件中傳播。當(dāng)遇到缺陷或底面等異質(zhì)界面即產(chǎn)生反射。返回的超聲波被探頭接收，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)在儀器示波屏上顯示反射脈沖回波，據(jù)此對(duì)工件質(zhì)量狀況予以評(píng)定。 （2）穿透法原理 穿透法是依據(jù)脈沖波或連續(xù)波穿透試件之后的能量變化來(lái)判斷缺陷情況的一種方法。圖a為無(wú)缺陷情況時(shí)的波形。圖b為有缺陷時(shí)的波形。 （3）共振法原理 依據(jù)試件的共振特性，來(lái)判斷缺陷情

10、況的方法稱為共振法。若聲波在被檢工件內(nèi)傳播，當(dāng)試件的厚度為超聲波的半波長(zhǎng)或半波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，由于入射波和反射波的相位相同，則引起共振，因而儀器可顯示出共振頻率點(diǎn)。當(dāng)試件內(nèi)存在缺陷時(shí)，將改變?cè)嚰墓舱耦l率。三、缺陷測(cè)定1缺陷定位 超聲波探傷中缺陷位置的測(cè)定是確定缺陷在工件中的位置，簡(jiǎn)稱定位。一般可根據(jù)水平刻度值與掃描速度來(lái)定位。2缺陷當(dāng)量測(cè)定 當(dāng)缺陷尺寸小于聲束截面時(shí)，一般采用當(dāng)量法來(lái)確定缺陷的大小。常用的當(dāng)量法有當(dāng)量試塊比較法、當(dāng)量計(jì)算法和當(dāng)量曲線法。3缺陷指示長(zhǎng)度的測(cè)定 當(dāng)工件中缺陷尺寸大于聲束截面時(shí)，一般采用測(cè)長(zhǎng)法來(lái)確定缺陷的長(zhǎng)度。按規(guī)定的方法測(cè)定的缺陷的長(zhǎng)度稱為缺陷的指示長(zhǎng)度。 測(cè)長(zhǎng)法是

11、根據(jù)缺陷波高與探頭移動(dòng)距離來(lái)確定缺陷的尺寸。缺陷的指示長(zhǎng)度缺陷的實(shí)際長(zhǎng)度。 根據(jù)測(cè)定缺陷長(zhǎng)度時(shí)的靈敏度基準(zhǔn)不同將測(cè)長(zhǎng)法分為相對(duì)靈敏度法和絕對(duì)靈敏度法。 四缺陷性質(zhì)的評(píng)估 到目前為止,超聲波探傷對(duì)缺陷性質(zhì)的判斷還是一個(gè)疑難問(wèn)題。按當(dāng)前對(duì)超聲波探傷的認(rèn)識(shí)水平以及幾十年來(lái)人們?cè)诔暡ㄌ絺麑?shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)缺陷性質(zhì)的判斷主要是對(duì)缺陷反射回波形狀、特點(diǎn)，各種不同類型缺陷在工件材料中的精確位置。缺陷產(chǎn)生的原因，工件制造工藝、結(jié)構(gòu)及熱處理?xiàng)l件等方面的因素進(jìn)行綜合分析并作出判斷。判斷正確與否，主要取決于探傷人員的技術(shù)水平以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。磁粉檢測(cè)概述 鐵磁性材料磁化后，在表面缺陷處會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)現(xiàn)象。磁粉探傷就是

12、根據(jù)缺陷處的漏磁場(chǎng)與磁粉的相互作用、利用磁粉來(lái)顯示鐵磁性材料表面或近表面缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)方法。磁粉檢測(cè)的原理：1磁粉探傷方法2A.干法與濕法B.連續(xù)法與剩磁法記錄與填寫(xiě)報(bào)告。磁粉探傷一般操作程序 3工件表面處理磁化工件施加磁懸液或磁粉觀察、檢查退磁后處理根據(jù)在工件上產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向不同，磁化分為三種: A.周向磁化法 利用產(chǎn)生環(huán)繞在工件上的周向磁場(chǎng)進(jìn)行磁化的方法，稱為周向磁化法。主要用來(lái)發(fā)現(xiàn)工件軸向的縱向缺陷以及與軸向夾角小于45的缺陷。 B.縱向磁化法 使工件上產(chǎn)生并利用縱向磁場(chǎng)進(jìn)行磁化的方法，稱為縱向磁化法。它可用于發(fā)現(xiàn)與工件軸向垂直或與軸向夾角大于45的缺陷，即橫向缺陷。 C.復(fù)合磁化法

13、 在工件上同時(shí)施加兩個(gè)相互垂直的磁場(chǎng)，利用其隨時(shí)間不斷變化的合成磁場(chǎng)進(jìn)行磁化的方法，稱為復(fù)合磁化法。磁化方法4固定式磁粉探傷機(jī) 磁粉檢測(cè)設(shè)備與器材5移動(dòng)式磁粉探傷機(jī) 便攜式磁粉探傷機(jī) (1)磁粉檢測(cè)只適用于檢查鐵磁性材料，不適用于檢查非鐵磁性材料。 (2)只能用于檢查零件表面及近表面缺陷，不能檢查埋藏很深的內(nèi)部缺陷。 (3)能用于檢查與磁場(chǎng)方向夾角較大的缺陷，與磁場(chǎng)方向垂直的缺陷檢測(cè)靈敏度最高。磁粉檢測(cè)的適用性與局限性 6滲透檢測(cè)概述A.滲透檢測(cè)劑 滲透檢測(cè)劑一般包括滲透劑，乳化劑，清洗劑和顯像劑 滲透劑分為熒光和著色滲透劑兩大類。B.去除劑 滲透探傷中，用來(lái)去除零件表面多余滲透劑的溶劑叫去除劑。C.顯像劑 顯像劑的作用是將缺陷中的滲透劑吸附到零件表面上來(lái)，加以放大。液體滲透探傷中所使用的顯像劑主要有濕式、速干式和干式顯像劑三種。1.滲透探傷劑2. 滲透探傷方法 A.根據(jù)滲透劑所含染料成分，滲透探傷分為 熒光法、著色法和熒光著色法三大類；B.根據(jù)滲透劑清洗方法，滲透探傷分為水洗 型、后乳化型和溶劑清洗型三大類；C.根據(jù)顯像劑類型，滲透探傷分為干式顯像、 濕式顯像兩大類。 根據(jù)被檢工件表面粗糙度、檢測(cè)靈敏度、檢測(cè)批量大小和檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的水源、電源等條件來(lái)決定。3.滲透探傷方法的選用原則 (1)預(yù)清洗;(2)施加滲透液;(3)清洗多余的滲透劑;(4)施加顯像劑;(5)觀察