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,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三章 无损检测基础知识,无损检测概论,射线检测,超声检测,磁粉检测,渗透检测,涡流检测,无损检测的应用选择,声发射检测,第三章 无损检测基础知识无损检测概论 射线检测 超声检,1,一、无损检测的含义与分类,1.,无损检测：利用各种物理原理和现代电子信息技术，在特定时空，以不损害被检对象未来用途和功能的方式，为探测、定位、测量和评价缺陷，评估结构完整性、材料性能和成分、测量工件几何特征等的一种质量控制方法。,2.,无损检测技术发展的三个阶段：,无损探伤,无损检测,无损评价,3.,无损检测方法分类：,五大常规检测方法：,射线照相检测,(RT),，超声检测,(UT),，磁粉检测,(MT),，渗透检测,(PT),和涡流检测（,ET,）,其他无损检测方法：,声发射（,AE,）、热像,/,红外（,TIR,）、磁记忆（,MMT,）等,第一节 无损检测概论,一、无损检测的含义与分类第一节 无损检测概论,2,二、无损检测的目的,1.,无损检测技术主要应用在以下三方面：,监督和控制生产过程中的质量问题,产品出厂前的成品检验和用户验收检验,产品的使用过程中的维护检验,2.,目的,:,保证产品质量。,保障使用安全。,改进制造工艺。,降低生产成本。,三、无损检测的应用特点,1,正确选用实施无损检测的时机；,2,正确选用最适当的无损检测方法；,3,综合应用各种无损检测方法；,4,无损检测要与破坏性检测相配合。,二、无损检测的目的,3,四、机电类特种设备无损检测执行标准,1.,射线检测标准：,GB/T 3323-2005,金属熔化焊焊接接头射线照相,(,代替原,1987,版,),GB6067-1985,中的标准,JB928-67,已废止,TSG Q0002-2008,中要求,A,级检测技术，合格级别,级,2.,超声检测标准：,GB/T 11345-1989,钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级,JB/T 10559-2006,起重机械无损检测 钢焊缝超声检测,GB6067-1985,中的标准,JB1152-1982,已废止,GB/T15361-94,岸边集装箱起重机技术条件,及各类起重机型式试验规程中要求用,GB11345,级合格。,TSG Q0002-2008,中要求用,JB/T 10559-2006,1,级焊缝合格要求评定。,3.,磁粉及渗透检测标准：,各起重机械相关规范中无明确规定：可参照采用,JB/T4730-2005,承压设备无损检测,中的条文执行。,四、机电类特种设备无损检测执行标准,4,JB/T4730.1,4730.6,2005,承压设备无损检测,。该标准共分为,6,个部分：,JB/T4730.1,2005,承压设备无损检测 第,1,部分：通用要求,JB/T4730.2,2005,承压设备无损检测 第,2,部分：射线检测,JB/T4730.3,2005,承压设备无损检测 第,3,部分：超声检测,JB/T4730.4,2005,承压设备无损检测 第,4,部分：磁粉检测,JB/T4730.5,2005,承压设备无损检测 第,5,部分：渗透检测,JB/T4730.6,2005,承压设备无损检测 第,6,部分：涡流检测,5.,其他标准：,GB/T18182-2000,金属压力容器声发射检测及结果评价,铁磁性钢丝绳电磁检测方法,（报批中）,JB/T4730.14730.62005承压设备无,5,五、,典型缺陷的种类,1.,钢焊缝中常见的缺陷：,外观缺陷、气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合,2.,铸件中常见的缺陷：,气孔、夹渣、夹砂、密集气孔、冷隔、缩孔和疏松、裂纹。,疏松：钢液在冷凝过程中，由于体积收缩而引起的细小孔隙称为疏松。降低了钢材的致密度，使机械性能显著下降，降低使用寿命。,缩孔：钢液在浇注后的冷凝过程中，由于体积收缩而在钢锭的中心部位形成孔洞。,冷隔：由浇铸温度偏低或冷却过快，在未充满模腔前就因凝固而停止流动。一般分布在较大平面的薄壁上或厚壁过渡区。,冷隔,五、典型缺陷的种类冷隔,6,3.,锻件中常见的缺陷,残留缩孔和缩管、疏松、非金属夹杂物、夹砂、龟裂、锻造裂纹、白点,白点：经酸洗后的钢样横向截面中心或其附近区域呈现短小、不连续，一般呈辐射状态分布的发丝状开明缝，或在钢材的纵向断口上出现表面光滑，形状近似圆形或椭圆形的银白色斑点，称为白点。白点形成的原因，一是钢中氢气的存在，二是钢材锻造后在,600300,没有缓冷，氢气未充分扩散，产生组织应力而开裂。,4.,轧材中的缺陷,裂纹和发纹、分层、翘皮和折叠、偏析和非金属夹杂物、白点,白点,偏析,3.锻件中常见的缺陷白点偏析,7,5.,使用中常见的缺陷名称,疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、氢损伤、晶间腐蚀、摩擦腐蚀,疲劳损坏,:,零部件在不同形式的交变负荷下工作，往往会在远低于材料的强度极限，甚至是低于屈服极限的应力作用下，经过一段时间的运行工作（重复交变负荷一定次数）后即发生损坏，而且在损坏前往往没有明显的预兆。产生的裂纹称为疲劳裂纹。,疲劳裂纹的发展三个阶段：首先是从材料表面或内部的薄弱处（疲劳源）开始产生显微疲劳裂纹（初始阶段），然后随着交变负荷循环而逐渐扩展（生长阶段），直至零件的有效截面减小至不再能承受工作应力时，将会发生脆性断裂损坏，往往表现为瞬间断裂（破断阶段）。,显微疲劳裂纹一般在应力集中处产生。,5.使用中常见的缺陷名称,8,射线检测常见方法有：,X,射线照相检测、,射线照相检测、中子射线照相检测、中子活化分析、荧光,X,射线检测、射线的计算机辅助层析扫描检测技术（工业,CT,）、,X,射线实时成像检测（包括,X,射线工业电视检测）等。,射线照相检测,(Radiography Testing,，简称,RT),：,基于被检测件对透入射线的不同吸收来检测被检测件内部缺陷的无损检测方法。由于被检测件部分密度差异（如含缺陷）和厚度变化，或者由于成分改变导致的吸收特性差异，被检测件的不同部位会吸收不同量的透入射线。这些透入射线吸收量的变化，可以通过专用底片记录并以底片上黑度不同的影像来鉴别。根据底片上的影像，可以判断缺陷的性质、形状、大小和分布。,第二节 射线检测,射线检测常见方法有：X射线照相检测、射线照相检测、中子射线,9,一、射线的种类：,在射线检测中应用的射线主要是,X,射线、,射线和中子射线。,X,射线和,射线属于电磁辐射，而中子射线是中子束流。,1.X,射线,X,射线又称伦琴射线，是射线检测领域中应用最广泛的一种射线。工业,X,射线发生器（普通,X,射线机）产生千伏级（,KeV,）的,X,射线，常用管电压不超过,450kV,，对应可检钢件的最大厚度约,70,80mm,；还有高能,X,射线，这是指能量在,1,兆电子伏特（,1MeV,）以上的,X,射线，它是由加速器产生，可检测厚度,500,600mm,。,将,x,光发生器对准被测位置，将感光片贴在物体背面，人离开后通上高压电，再将感光片冲洗出影像，即可观察到缺陷。,一、射线的种类：将x光发生器对准被测位置，将感光片贴在物体背,10,2.,射线,:,由放射性同位素产生,例如钴,60,、铱,192,、铯,137,等,由于,射线的波长比普通,X,射线更短，所以具有更大的穿透力。在无损检测中,射线常被用来对厚度较大和大型整体工件进行射线照相。,3.,中子射线,中子是构成原子核的基本粒子。中子射线是由某些物质的原子在裂变过程中逸出高速中子所产生的。工业上常用人工同位素、加速器、反应堆来产生中子射线。在无损检测中中子射线常被用来对某些特殊部件,(,如放射性核燃料元件,),进行射线照相。,4.X,射线和,射线的特性,均为电磁波，波长范围均在,0.001,lnm,之间，比可见光的波长短、频率高、穿透力强。,(1),不可见，以直线传播,;,(2),不带电荷，不受电场和磁场的影响,;,(3),能穿透物体并被物质吸收而使自身强度衰减,;,(4),能产生光化学作用，使胶片感光,;,(5),能使物质电离，使某些物质产生荧光,;,(6),能产生生物效应，对生命细胞有杀伤作用。,2.射线:由放射性同位素产生,例如钴60、铱192、铯13,11,二、射线检测原理,射线照相法检测是利用物质在密度不同、厚度不同时对射线的吸收程度不同,(,即使射线的衰减程度不同,),就会使零件下面的底片感光不同的原理，实现对材料或零件内部质量的照相探伤。当射线穿过密度大的物质，如金属或非金属材料时,射线被吸收得多，自身衰减的程度大,使底片感光轻,;,当射线穿过密度小的缺陷,(,空气,),时。则被吸收得少,衰减小，底片感光重。这样就获得反映零件内部质量的射线底片。,二、射线检测原理,12,三、,X,射线照相检测的基本操作程序：,1.,试件的放置：尽量使,X,射线的投射方向与试件中缺陷的延伸方向平行，使得,X,射线有最长的衰减路径以提高射线能量衰减的差异。,适宜检测与检测面垂直的缺陷,2.,照相胶片的放置：胶片紧贴试件背面放置。,3.,确定射线照相检测规范：选定曝光条件,4.,实施曝光：按照既定的工艺参数对被检试件实施曝光。,5.,胶片处理：胶片在暗室中按照规定的程序进行显影、停显、定影、水洗、干燥得到可供观察评定的射线照相底片。,6.,评片：将底片置于专用的观片灯上观察，判断缺陷，评定级别。,X,射线照相检测原理示意图,X,射线照相检测时试件的放置方法,三、X射线照相检测的基本操作程序：X射线照相检测原理示意图,13,四、,射线检测的特点,射线与,X,射线检测的工艺方法基本上是一样的，但是,射线检测有其独特的地方。,射线源不像,X,射线那样，可以根据不同检测厚度来调节能量,(,如管电压,),，它有自己固定的能量，所以要根据材料厚度、精度要求合理选取,射线源。,射线比,X,射线辐射剂量,(,辐射率,),低，所以曝光时间比较长，曝光条件同样是根据曝光曲线选择的，并且一般都要使用增感屏。,射线源随时都在放射，不像,X,射线机那样不工作就没有射线产生，所以应特别注意射线的防护工作。,射线比普通,X,射线穿透力强，但灵敏度较,X,射线低，它可以用于高空、水下及野外作业。在那些无水无电及其他设备不能接近的部位,(,如狭小的孔洞或是高压线的接头等,),，均可使用,射线对其进行有效的检测。,四、射线检测的特点,14,五、射线检测的特点,可直接观察工件内部缺陷的影像，对缺陷进行定性、定量和定位分析；结果直观。尤其适宜检测体积性缺陷。,2.,射线探伤适用于所有的材料，可检验金属、非金属材料内部质量，探测铸件、焊接件内部的缺陷。,3.,有永久性的比较直观的记录结果（照相底片），无需耦合剂，对试件表面光洁度要求不高。,4.,检测设备价格较高，而且在检测过程中需要消耗大量的照相胶片和处理药品等，以及需要较多的辅助器材（暗室设备、洗片机、干燥机、评片灯以及现场拍片的辅助工具等等），从而使得检测成本较高。,5.,底片上不能反映缺陷的深度位置或高度尺寸。,6.,缺陷取向与射线投射方向有密切关系而影响检测的可靠性，特别是对于面积型缺陷（例如裂纹）其灵敏度不如超声波检测。,7.,射线的辐射生物效应可对人体造成损伤，必须采取妥善的防护措施和严格的安全管理。,五、射线检测的特点,15,超声检测,(,（,Ultrasonic Testing,简称,UT),：,利用超声波,(,常用频率为,0.5,10 MHz),在介质中传播时的衰减和遇到界面产生反射等的性质来检测缺陷的无损检测方法。,一、超声波,1.,听觉范围,:,声波频率在,l6Hz-2OkHz,次声波,:,频率小于,l6Hz,的声波,超声波,:,频率超过,2OkHz,的声波,2.,超声波是一种机械振动波,是超声振动在介质中的传播,.,实质是机械振动以波的形式在弹性介质中的传播。,第三节 超声检测,A,型,超声探伤反射波形,裂纹,超声检测(（Ultrasonic Testing 简称UT,16,3.,超声波的特点,1),方向性好 超声波具有像光波一样定向束射的特性。,2,）
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