《钢材无损检测方法》PPT课件

2009.5 1 钢材无损检测 实验目的 1、了解 磁粉 检测、 渗透 检测和 超声波 检测 的基本原理。 2、初步掌握 磁粉 检测、 渗透 检测和 超声波 检测的操作方法 。 2009.5 2 实验原理 无损检测 -在 不损坏 试件的前提下，对试 件表面及内部进行检查和测试的方法。 无损检测 -通常包括 磁粉 检测、 渗透 检测、 射线 检测和 超声波 检测等。 2009.5 3 （一） 磁粉检测 磁体 -具有磁性的物体。它具有吸引 铁、 钴、镍等物质的特性。 磁化 -使原来不带磁性的物体变得具有磁 性。 磁性材料 -能够被磁化的材料。 2009.5 4 磁粉检测 铁磁性材料被 磁化 后，其内部将产生很强 的磁感应强度，如果材料中存在 不连续 性 （包括缺陷造成的不连续性等），磁力线 会发生畸变，部分磁力线有可能逸出材料 表面，从空间穿过，形成 漏磁场 。 2009.5 5 磁粉检测 2009.5 6 磁粉检测 如果这时在工件上 撒上磁粉 ，漏磁场就会 吸附磁粉，形成与缺陷形状相近的磁粉堆 积，我们称其为 磁痕 ，从而显示 缺陷 。 2009.5 7 磁粉检测 特点 1、只能检测出铁磁性材料制成的零件的 表 面或近表面 的缺陷，不能用于检查内部 缺陷。 2、适宜 铁磁材料 探伤，不能用于非铁磁材 料检验。 2009.5 8 磁粉检测设备器材 1、 探伤机 最常使用的是 电磁轭探伤机 。 将轭铁放在工件上， 轭铁 两极之间的工件 局部便被磁化。 2009.5 9 磁粉检测设备器材 2、 磁粉和磁悬液 磁粉 是具有高磁导率和低剩磁的四氧化三 铁或三氧化二铁粉末。 磁悬液 是以水或煤油为分散介质，加入磁 粉配成的悬浮液。 2009.5 10 磁粉检测的一般程序 (1) 预处理 去除试件表面的油脂、涂料及铁锈等。 (2) 磁化 选定适当的磁化方法，对试件进行磁化操 作。 (3) 施加磁粉 采用 连续法 或 剩磁法 方式施加磁粉。 2009.5 11 磁粉检测的一般程序 (4) 磁痕的观察与判断 在光线明亮的地方，用自然光和灯光进行观 察，肉眼见到的 磁粉堆积 ，即为 磁痕 。 (5) 后处理 探伤完成后，一般应对工件进行退磁、除去 磁粉和防锈处理。 2009.5 12 (二 ) 渗透检测 零件表面施涂含有荧光染料或着色染料的 渗透液 后，在毛细管作用下，渗透液渗进表面 开口的缺陷中；去除零件表面多余的渗透液； 再在零件表面施涂 显象剂 ，在毛细管作用下， 显象剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回 渗到显象剂中；在一定的光源下（紫外线光或 白光），缺陷处的渗透液痕迹被显示（ 黄绿色 荧光或 鲜艳红色 ），从而检测出缺陷的形貌及 分布状态。 2009.5 13 渗透检测 2009.5 14 渗透检测 特点 1、除疏松多孔材料外， 任何种类的材料 , 如钢铁、有色金属、陶瓷和塑料等 材料的表面开口缺陷都可以用渗透进行 探伤。 2、只能检出 表面开口 的缺陷，对埋藏缺陷 或闭合型的表面缺陷均无法检出。 2009.5 15 渗透检测操作步骤 （ 1） 预处理 去除铁锈、氧化皮、飞溅物、焊渣及涂 料等表面附着物 。 （ 2） 渗透 常用喷雾器或刷子把 渗透液 涂在试件表 面，使渗透液渗入缺陷中。 2009.5 16 渗透检测操作步骤 （ 3） 清洗 待渗透液充分地渗透到缺陷内后，用水 或清洗剂把试件表面的渗透液洗掉。 （ 4） 显象 把 显象剂 喷撒在试件表面上，使残留在缺 陷中的渗透液吸出。 2009.5 17 渗透检测操作步骤 （ 4） 观察 荧光渗透液的显示痕迹在紫外线照射下呈 黄绿色 ，着色渗透液的显示痕迹在自然光 下呈 红色 。用肉眼观察就可以发现很细小 的缺陷。 2009.5 18 (三 ) 超声波检测 1、 超声波 -指超过人耳听觉、频率 大于 20KHz 的声波。用于探伤的超声波，频率为 0.4 25MHz，其中用得最多的是 1 5MHz。 2009.5 19 超声波检测 2、 超声波的发生及其性质 (1) 超声波的发生和接收 超声波的发生用的是压电换能器，又叫 压电材料 ，这种材料具有压电效应，可以 将电振动转换成机械振动，也能将机械振 动转换成电振动。 2009.5 20 超声波的发生和接收 2009.5 21 超声波的性质 (2) 超声波的种类 纵波 -介质质点振动方向与传播方向 一致 。 横波 -介质质点振动方向与转播方向 垂直 。 在超声波探伤中，通常用 直探头 来产生纵波， 通常是用 斜探头 来产生横波。 2009.5 22 超声波的性质 (3) 超声场及其特征量 超声场 -充满超声波的空间 。 超声场的特征量 -声压、声强、声阻抗 。 2009.5 23 超声波的性质 (4) 分贝 分贝 -计量声强和声压的单位。 超声波探伤中，通常是采用 比较 两个信号的 声压值的方法来描述缺陷的大小，其计算公 式为： (dB) 2120lg( / )pp 212 0 l g ( / )pp 2009.5 24 超声波的性质 超声波信号示波屏上的 波高 H与 声压 P 成正比，所以不同波高的分贝差值的计算公 式为： (dB) 2120 lg( / )HH 212 0 l g ( / )HH 2009.5 25 超声波检测 3、 超声波检测原理 超声波检测目前用得最多的方法是 脉冲 反 射法 。把 脉冲 超声波射入被检物的一面， 然后在同一面接收从缺陷处 反射 回来的回 波，根据回波情况来判断缺陷。 2009.5 26 超声波检测原理 脉冲反射探伤法 (1) 垂直探伤法 (2) 斜射探伤法 2009.5 27 垂直探伤法 2009.5 28 垂直探伤法 2009.5 29 斜射探伤法 存在的困难 -没有底面回波（超声波斜向射 到底面），不能再用底面回波作为参 考来对缺陷进行定位。 解 决 办 法 -用 标准试块， 把示波屏横坐标 调整到适当状态。 2009.5 30 斜射探伤法 2009.5 31 超声波检测 4、 超声波检测基本操作要点 (1) 探伤方法选择 。 (根据工件情况 ) 钢板、锻 件 -直探头 垂直探伤法 。 焊 缝 -斜探头 斜射探伤法。 (2) 探伤面修整 。 表面粗糙度 Ra6.3m。 (3) 耦合剂的选择 。 使探头发射的超声波传入 试件。常用机油、水、甘油和化学浆糊。 2009.5 32 超声波检测操作要点 (4) 确定探伤灵敏度 。 用适当的标准试块的人工 缺陷或试件无缺陷底面调节到一定的波 高，以此来确定探伤灵敏度 。 (5) 进行粗探伤和精探伤 。 粗探伤 -大概了解缺陷的有无和分布状态 ， 以较高的灵敏度进行全面扫查 。 精探伤 -对粗探伤发现的缺陷进行定性 、 定量、定位 。 2009.5 33 实验内容 1、采用 磁粉检测法 对有缺陷的钢板焊缝进行 检测，确定缺陷位置、尺寸，并进行描绘。 2、采用 渗透检测法 对有缺陷的铜管进行检测 , 确定缺陷的位置、尺寸，并进行描绘。 3、采用 超声波检测法 对有缺陷的钢板和钢板 焊缝进行检测，确定缺陷的位置，并对缺 陷大小进行评定。 2009.5 34 实验报告要求 1、写出实验目的，简述实验原理。 2、描绘 磁粉 检测法的检测结果，并标明缺陷 位置及大小。 3、描绘 渗透 检测法的检测结果，并标明缺陷 位置及大小。 4、描绘 超声波 检测法的检测结果，标明缺陷 位置，并评定缺陷大小。 2009.5 35 END 2009.5 36 磁轭法 2009.5 37 2009.5 38 斜探头结构 2009.5 39 电磁轭探伤机 2009.5 40 2009.5 41 2009.5 42 试块 2009.5 43 2009.5 44 2009.5 45 2009.5 46 2009.5 47 2009.5 48 2009.5 49 2009.5 50