无损检测概论

,杭州,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,*,无损检测概论,无损检测概论,一、无损检测得定义及无损检测技术得产生与发展,五、特种设备行业制造质量检验与在用检验中常用得无损检测方法,六、缺陷得种类与产生原因,七、在用设备定检中常见宏观缺陷,及其产生原因,八、常用检验方法得选择,二、无损检测技术发展过程得三个阶段,三、无损检测得目得,四、无损检测得应用特点,1,、无损检测定义,通俗得定义:无损检测指在不损坏试件得前提下,对试件进行检查与测试得方法。亦称非破坏性检验。,现代无损检测得定义:在不破坏试件得前提下,以物理或化学方法为手段,借助现代得技术与设备器材,对试件内部及表面得结构、性质、状态进行检查与测试得方法。,一、无损检测得定义及无损检测技术得产生与发展,2,、无损检测技术得产生与发展:,借助于现代科学技术得基础产生与发展。,射线照相法(,RT,),X,射线得发现,1895,年伦琴射线,超声波检测(,UT,),二次大战中迅速发展得声纳技术与雷达技术得基础上开发,磁粉检测(,MT,),电磁学基础,渗透检测(,PT,),物理化学得进展,涡流检测(,ET,),电磁学(电磁感应),现代电子技术与计算机技术得发展与其它学科介入无损检测领域,使无损检测技术如虎添翼,得到质得飞跃。,一、无损检测得定义及无损检测技术得产生与发展,二、无损检测技术发展过程得三个阶段,1,、早期名称,无损探伤:(,Non-distructive Inspection,)简称,NDI,探测与发现缺陷,2,、当前名称,无损检测:(,Non-distructive Testing,)简称,NDT,不仅要探测发现缺陷,还包括探测试件得其它信息,如结构、状态、性质,3,、新发展阶段名称,无损评价:(,Non-distructive Evaluation,)简称,NDE,不仅要求发现缺陷,探测试件得结构、状态,还要求获取更全面、准确与综合得信性质,辅与计算机数据分析与处理技术等,与材料力学、断裂力学等学科综合应用,以期对试件与产品得质量与性能给出全面、准确得评价。,三、无损检测得目得,1,、保证产品质量,借助仪器与器材,可以发现目视检查无法发现得内外部宏观缺陷。,无损检测不需破坏试件就能完成检测过程,可以对产品进行,100%,检验与逐件检验,为产品质量提供有效保证。,2,、保障使用安全,可以对在用设备与部件进行定期检验,保障使用安全。,3,、改进制造工艺,在产品工艺试验中,对工艺试样进行无损检验,并根据检测结果改进制造工艺,确定理想得制造工艺。,4,、降低生产成本,在产品制造过程中得适当环节正确地进行无损检测,防止以后得工序浪费,减少返工,降低废品率,从而降低制造成本。,四、无损检测得应用特点,1,、要与破坏性检测相结合,由于无损检测具有得局限性,不就是所有得需要测试得项目与性能都能进行无损检测,这种局限性可能来自方法本身,也可能来自被测试对象得形状、位置等客观条件得不允许,所以某些试验只能采用破坏性检验。,2,、正确选用无损检测得时机,必须根据无损检测得目得,正确选择无损检测得时机,从而顺利地完成检测预定目得,评价产品质量。,3,、正确选用合理得无损检测方法,每种无损检测方法均具有局限性,不能适用于所有工件与缺陷。为了提高检测结果得可靠性,必须根据被检件得特点(材料、结构、形状、尺寸等),预计可能产生得缺陷种类、形状、所处部位、取向等选择适宜得检测方法。,所谓适宜,即不就是片面得追求最高得检测灵,而就是在保证充分安全性得同时兼顾产品得经济性,这样选择得检测方法才就是正确、合理得。,4,、综合应用各种无损检测方法,每种无损检测方法均有其自身得优缺点,不能适用于所有工件与缺陷。因此,在对某试件确定无损检测方案时,只要可能,应尽量采用多种无损检测方法,以保证方法间得互补,从而取得更多得产品与缺陷信息。,除应用无损检测方法获得产品信息外,还应充分利用其它有关产品得材料、焊接、加工工艺及产品结构等多方面得信息,综合判断。这点对于大型与重要工件得无损检验尤为重要。,五、特种设备行业制造质量检验与在用检验中常用得无损检测方法,1,、四大常规无损探伤方法:四大常规无损探伤方法:,a,、射线检测(,Radiography Testing,)简称,RT,b,、超声波检测(,Ultrasonic Testing,)简称,UT(,频率大于,20000,赫兹得声波,),c,、磁粉检测(,Magnetic Particle Testing,)简称,MT,d,、渗透检测(,Penetration Testing,)简称,PT,2,、其它几种常用无损探伤方法,涡流检测(,Eddy current Testing,)简称,ET,声发射检测(,Acoustic Emission,)简称,AE,目视检测(,Visual and Optical Testing,)简称,VT,泄漏检测(,Leak Testing,)简称,LT,3,、其它无损检测技术,随着现代科学技术得发展,激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损检测领域,而传统得常规无损检测技术也因为现代科技得发展,大大丰富了应用方法,如射线照相就可细分为,X,射线、,射线、中子射线、高能,X,射线、射线实时照相、层析照相射线,等多种方法。,六、缺陷得种类与产生原因,了解材料与焊缝中得缺陷种类与产生原因,有助于正确选择无损检测方与产生原因,制定合理得检测方案,从而取得正确得检测结果。,1,、钢焊缝中常见宏观缺陷及其产生原因(外观缺陷略),a,、气孔:气孔就是指焊接时,熔池中得气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成得空穴。其气体可能就是熔池从外界吸收得,也可能就是焊接冶金过程中反应生成得。,六、缺陷得种类与产生原因,分类,形成机理,产生原因,危害,防止措施,1、,从其形状上分:,a、,球状气孔,b、,条虫状气孔,2,从数量上分,a、,单个气孔,b、,群状气孔,群状气孔又有均匀分布气孔,密集气孔与链状分布气孔之分,3、,按气孔内气体成分,a、,氢气孔,b、,氮气孔,c、,二氧化碳气孔,d、,一氧化碳气孔,e、,氧气孔等。,熔焊气孔多为氢气孔与一氧化碳气孔。,常温固态金属中气体得溶解度只有高温液态金属中气体溶解度得几十分之一至几百分之一,熔池金属在凝固过程中,有大量得气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时,就形成气孔。表,2-4,给出了氢在不同温度金属中得溶解度。,1、,母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量。因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中得水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体得含量。,2、,焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。,3、,焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。,1、,气孔减少了焊缝得有效截面积,使焊缝疏松,从而降低了接头得强度,降低塑性,还会引起泄漏。,2、,气孔也就是引起应力集中得因素。,3、,氢气孔还可能促成冷裂纹。,1、,清除焊丝,工作坡口及其附近表面得油污、铁锈、水分与杂物。,2、,采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干。,3、,采用直流反接并用短电弧施焊。,4、,焊前预热,减缓冷却速度。,5、,用偏强得规范施焊。,六、缺陷得种类与产生原因,b,、夹渣:夹渣就是指焊后熔渣残存在焊缝中得现象。,分类,分布与形状,产生原因,危害,防止措施,a、,金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝中,习惯上称为夹钨、夹铜。,b、,非金属夹渣:指未熔得焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。,1、,单个点状夹渣,2、,条状夹渣,3、,链状夹渣,4、,密集夹渣,1、,坡口尺寸不合理;,2、,坡口有污物;,3、,多层焊时,层间清渣不彻底;,4、,焊接线能量小;,5、,焊缝散热太快,液态金属凝固过快;,6、,焊条药皮,焊剂化学成分不合理,熔点过高,冶金反应不完全,脱渣性不好;,7、,钨极惰性气体保护焊时,电源极性不当,电流密度大,钨极熔化脱落于熔池中。,8、,手工焊时,焊条摆动不良,不利于熔渣上浮。,1、,点状夹渣得危害与气孔相似,2、,带有尖角得夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂纹源,危害较大。,根据原因分别采取对应措施以防止夹渣得产生,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,六、缺陷得种类与产生原因,c,、裂纹:焊缝中原子结合遭到破坏,形成新得界面而产生得缝隙称为裂纹。,分类依据,各类名称,特点,裂纹尺寸大小,宏观裂纹,肉眼可见得裂纹。,微观裂纹,在显微镜下才能发现。,超显微裂纹,在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹与晶内裂纹。,产生温度,热裂纹,产生于,Ac3,线附近得裂纹。一般就是焊接完毕即出现,又称为结晶裂纹。这种裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。,冷裂纹,指在焊毕冷至马氏体转变温度,Ms,点以下产生得裂纹,一般就是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称为延迟裂纹。,裂纹产生得原因,再热裂纹,接头冷却后再加热至,500,700,时产生得裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化得材料(如,Cr,、,Mo,、,V,、,Ti,、,Nb,得金属)得焊接热影响区内得粗晶区,一般从熔合线向热影响区内得粗晶区发展,呈晶间开裂特性。,层状撕裂,再具有丁字接头或角接头得厚大构件中,沿钢板得轧制方向分层出现得阶梯状裂纹。,层状撕裂主要就是由于钢材再轧制过程中,将硫化物(,MnS,)、硅酸盐类、,Al,2,O,3,等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力得使用下,金属沿轧制方向得杂物开裂。,应力腐蚀裂纹,在应力合腐蚀介质共同作用下产生得裂纹。除残余应力或拘束应力得因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。,六、缺陷得种类与产生原因,d,、未焊透、未熔合,名称,定义,产生原因,危害,防止措施,备注,未焊透,未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进入接头根部得现象。,1,焊接电流小熔深浅。,2,坡口与间隙尺寸不合理,钝边太大。,3,磁偏吹影响。,4,焊条偏芯度太大。,5,层见及焊根清理不良。,1,减少了焊缝得有效面积,使接头强度下降。,2,未焊透引起得应力集中所造成得危害,比强度下降得危害大得多。,3,未焊透严重降低焊缝得疲劳强度。,4,未焊透可能为裂纹源,就是造成焊缝破坏得重要原因。,1,、使用较大电流来焊接就是防止未焊透得基本方法。,2、,焊角焊缝时,用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透得产生。,未熔合,未熔合就是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间为熔化结合在一起得缺陷。,1,焊接电流过小;,2,焊接速度过快;,3,焊条角度不对;,4,产生了磁偏吹现象;,5,焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水覆盖;,6,母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间得熔化结合等。,1,未熔合就是一种面积型缺陷,坡口未熔合与根部未熔合对承载截面积得减少都非常明显。,2,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。,1,采用较大得焊接电流;,2,正确地进行施焊操作;,3,注意坡口部位得清洁。,按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合与根部未熔合三种,六、缺陷得种类与产生原因,2,、铸件中常见宏观缺陷及其产生原因,a,、气孔:分为单个气孔与密集性,b,、夹渣与夹沙,c,、冷隔,d,、缩孔与疏松,e,、裂纹:由于形成温度不同分为热裂纹与冷裂纹,六、缺陷得种类与产生原因,3,、锻件中常见宏观缺陷及其产生原因,a,、缩孔与缩管,b,、非金属夹杂物,c,、夹砂,d,、龟裂,e,、裂纹:锻造产生原因较多,由于产生原因不同产生原因较多,由于产生原因不同形状与发生得部位也不同。,f,、白点与氢致裂纹,六、缺陷得种类与产生原因,4,、钢管中常见宏观缺陷及其产生原因,a,、裂纹,由于产生原因不同而分为纵裂纹与横裂纹。,b,、表面划伤,c,、翘皮得折叠,翘皮得折叠表面可见并呈一定角度,d,、夹杂与分层,六、缺陷得种类与产生原因,5,、钢棒与型材中常见宏观缺陷及其产生原因,内