第一章无损检测概论第一章无损检测概论一无损检测的定义及分类一无损检测的定义及分类一无损检测的定义及分类一无损检测的定义及分类定义：在不损坏试件的条件下，以物理或化学方法为手段，借定义：在不损坏试件的条件下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。状态进行检查和测试的方法。发展：无损探伤无损检测无损评价发展：无损探伤无损检测无损评价分类：射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测分类：射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测二无损检测的目的二无损检测的目的1 1 保证产品质量保证产品质量2 2 保障使用安全保障使用安全3 3 降低生产成本降低生产成本4 4改进制造工艺改进制造工艺1无损检测基础最新三三 无损检测的应用特点无损检测的应用特点1 1 无损检测要与破坏性检测相配合无损检测要与破坏性检测相配合2 2 正确选用实施无损检测的时机正确选用实施无损检测的时机3 3 正确选用最适当的无损检测方法正确选用最适当的无损检测方法4 4 综合运用各种无损检测方法综合运用各种无损检测方法2无损检测基础最新第二章缺陷的种类及产生原因第二章缺陷的种类及产生原因一、外观缺陷.钢焊缝中常见缺陷及产生原因钢焊缝中常见缺陷及产生原因序缺陷名称定义产生原因危害防止措施备注1咬边咬边是指沿着焊趾，在母材部分形成的凹陷或沟槽。它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。1、电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小所造成的。2、焊条与工件间角度不正确，摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理等都会造成咬边。3、直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。4、某些焊接位置（立、横、仰）会加剧咬边。1、咬边减少了母材的有效截面积，降低结构的承载能力。2、造成应力集中，发展为裂纹源。1、矫正操作姿势，选用合理的规范，采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。2、焊角焊缝时用交流代替直流焊也能有效地防止咬边。3无损检测基础最新序缺陷名称定义产生原因危害防止措施备注2焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出，冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤1、焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳（如偏芯），焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。2、在横、立、仰位置更易形成焊瘤。1、焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷，易导致裂纹。2、焊瘤改变了焊缝的实际尺寸，会带来应力集中。3、管子内部的焊瘤减少了他的内径，可能造成流动物堵塞。1、使焊缝处于平焊位置。2、正确选用规范，选用无偏芯焊条，合理操作3凹坑凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。1、凹坑多是由于收弧时焊条（焊丝）未作短时间停留造成的（此时的凹坑称为弧坑）。2、仰、立、横焊时，常在焊缝背面根部产生内凹。1、凹坑减小了焊缝的有效截面积。2、弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。1、选用有电流衰减系统的焊机。2、尽量选用平焊位置。3、选用合适的焊接规范。4、收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动，填满弧坑。4无损检测基础最新序缺陷名称定义产生原因危害防止措施备注4未焊满未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。1、填充金属不足是产生未焊满的根本原因。2、规范太弱，焊条太细，运条不当等会导致未焊满。1、未焊满同样削弱了焊缝。2、容易产生应力集中。3、由于规范太弱使冷却速度增大，容易带来气孔、裂纹等。1、加大焊接电流。2、加焊盖面焊缝。5烧穿烧穿是指焊接过程中，焊深超过工件厚度，熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔性缺陷。1、焊接电流过大，速度太慢，电弧在焊缝处停留过久，都会产生烧穿缺陷。2、工件间隙太大，钝边太小也容易出现烧穿现象。完全破坏了焊缝，使接头丧失其联接及承载能力。1、选用较小电流并配合合适的焊接速度。2、减小装配间隙。3、在焊缝背面加设垫板或药垫。4、使用脉冲焊。烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷6其他表面缺陷成形不良指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝超高（图2-25a或b），表面不光滑（图2-25c），以及焊缝过宽，焊缝向母材过渡不圆滑等。错边指两个工件在厚度方向上错开一定位置，见图2-25d，它既可视作焊缝表面缺陷，又可视作装配成形缺陷。塌陷单面焊时由于输入热量过大，熔化金属过多而使液态金属向焊缝背面塌落，成形后焊缝背面突起，正面下榻，见图2-25e。表面气孔及弧坑缩孔见图2-25f、g。各种焊接变形如角变形、扭曲、波浪变形等都属于焊接缺陷。角变形也属于装配成形缺陷。5无损检测基础最新二.气孔序缺陷名称定义分类形成机理产生原因危害防止措施1气孔气孔是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的，也可能是焊接冶金过程中反应生成的。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，密集气孔和链状分布气孔之分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和一氧化碳气孔。常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一，熔池金属在凝固过程中，有大量的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的溶解度。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、焊剂中的水分在高温下分解为气体，增加了高温金属中气体的含量。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.气孔减少了焊缝的有效截面积，使焊缝疏松，从而降低了接头的强度，降低塑性，还会引起泄漏。2.气孔也是引起应力集中的因素。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的油污、铁锈、水分和杂物。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.用偏强的规范施焊。6无损检测基础最新三.夹渣序缺陷名称定义分类分布与形状产生原因危害防止措施1夹渣夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。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：指未熔的焊条药皮或焊剂、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.点状夹渣的危害与气孔相似2.带有尖角的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的产生7无损检测基础最新四、裂纹1.定义焊缝中原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。2.裂纹的分类序分类依据各类名称特点1裂纹尺寸大小宏观裂纹肉眼可见的裂纹。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，一般指晶间裂纹和晶内裂纹。2产生温度热裂纹产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现，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点以下产生的裂纹，一般是在焊后一段时间（几小时，几天甚至更长）才出现，故又称为延迟裂纹。3裂纹产生的原因再热裂纹接头冷却后再加热至500700时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料（如Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属）的焊接热影响区内的粗晶区，一般从熔合线向热影响区内的粗晶区发展，呈晶间开裂特性。层状撕裂再具有丁字接头或角接头的厚大构件中，沿钢板的轧制方向分层出现的阶梯状裂纹，见图2-28。层状撕裂主要是由于钢材再轧制过程中，将硫化物（MnS）、硅酸盐类、Al2O3等杂质夹在其中，形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下，金属沿轧制方向的杂物开裂。应力腐蚀裂纹在应力合腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外，应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。8无损检测基础最新3. 裂纹的危害裂纹，尤其是冷裂纹，带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理，选材不当的原因引起的以外，绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。 名称特征产生机理防止措施影响因素热裂纹（结晶裂纹）结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂，为纵向裂纹，有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间，为横向裂纹（图2-29）。弧坑裂纹是另一种形态的，常见的热裂纹。热裂纹都是沿晶界开裂，通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料焊缝中。热裂纹发生于焊缝金属凝固末期，敏感温度区大致在固相线附近的高温区，最常见的热裂纹是结晶裂纹，其生成原因是在焊缝金属凝固过程中，结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界，形成所谓“液态薄膜”，在特定的敏感温度区（又称为脆性温度区）间，其强度极小，由于焊缝凝固收缩而收到拉应力，最终开裂形成裂纹。a.减小硫、磷等有害元素的含量，用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素，减小柱装晶和偏析。如钼、钒、钛、铌等可以细化晶粒。c.采用熔深较浅的焊缝，改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范，并采用预热和后热，减小冷却速度。e.采用合理的装配次序，减小焊接应力。a.合金元素合杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加，会扩大敏感温度区。使结晶裂纹的产生机会增多。b.冷去速度的影响 冷却速度增大，一是使结晶偏析加重，二是使结晶温度区间增大，两者都会增加结晶裂纹的出现机会。c.结晶应力与拘束力的影响 在脆性温度区内，金属的强度极低，焊接应力又使这部分金属受拉，当拉应力达到一定程度时，就会出现结晶裂纹。热裂纹9无损检测基础最新名称特征产生机理防止措施影响因素再热裂纹a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。b.再热裂纹的产生温度：碳钢于合金钢 550650 奥氏体不锈钢 约300c.再热裂纹为晶界开裂（沿晶开裂）。d.最易产生于沉淀强化的钢种中。e.与焊接残余应力有关。a.再热裂纹的产生机理有多种解释，其中楔型开裂理论的解释如下：近缝区金属在高温热循环作用下，强化相碳化物（如碳化钛、碳化钒、碳化铌、碳化铬等）沉积在晶内的位错上，使晶内强化迁都大大高于晶界强化，尤其是当强化相弥散分别在晶粒内时，会阻碍晶粒内部的局部调整，又会阻碍晶粒的整体变形，这样由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担，于是，晶界区金属会产生滑移，且在三晶粒交界处产生应力集中，就会产生裂纹，即所谓的楔型开裂。图2-30是楔型开裂的示意图。a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热，控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。再热裂纹10无损检测基础最新名称特征产生机理防止措施冷裂纹a.成生于较低温度，且产生于焊后一段时间以后，故又称为延迟裂纹。b.主要产生于热影响区，也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂，穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。a.淬硬组织（马氏体）减少了金属的塑性储备。b,接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。含氢量和拉应力是冷裂纹，（这里指氢致裂纹）产生的两个重要因素。一般来说，金属内部原子的排列并非完全有序的，而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下，氢向高应力区（缺陷部位）扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时，就会破坏金属中原子的结合键，金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用，氢不断地聚集，微观裂纹不断地扩展，直致发展为宏观裂纹，最后断裂。决定冷裂纹的产生与否，有一个临界的含氢量和一个临界的应力值。当接头内氢的浓度小于临界含氢量，或所受应力小于临界应力时，将不会产生冷裂纹（即延迟时间无限长）。在所有的裂纹中，冷裂纹的危害性最大。a.采用低氢型碱性焊条，严格烘干，在100150下保存，随取随用。b,提高预热温度，采用后热措施，并保证层间温度不小于预热温度，选择合理的焊接规范，避免焊缝中出现淬硬组织。c.选用合理的焊接顺序，减少焊接变形和焊接应力。d.焊后及时进行消氢热处理。冷裂纹11无损检测基础最新五、未焊透和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的现象，间图2-31。1焊接电流小熔深浅。2坡口和间隙尺寸不合理，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 减少了焊缝的有效面积，使接头强度下降。2未焊透引起的应力集中所造成的危害，比强度下降的危害大得多。3未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。4未焊透可能为裂纹源，是造成焊缝破坏的重要原因。1使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。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的产生。未熔合未熔合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的缺陷。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复盖；6母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。1未熔合是一种面积型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减少都非常明显。2应力集中也比较严重，其危害性仅次于裂纹。1采用较大的焊接电流；2正确地进行施焊操作；3注意坡口部位的清洁。按其所在部位，未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合和根部未熔合三种12无损检测基础最新六、其他缺陷序名称特征备注1 焊缝化学成分或组织成分不符合要求焊材与母材匹配不当，或焊接过程中元素烧损等原因，容易使焊缝金属的化学成分发生变化，或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降，还会影响接头的耐蚀性能。2 过热和过烧若焊接规范使用不当，热影响区长时间在高温下停留，会使晶粒变得粗大，即出现过热组织。若温度进一步升高，停留时间加长，可能使晶界发生氧化或局部熔化，出现过烧组织。过热可通过热处理来消除，而过烧是不可逆转的缺陷。3 白点在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑，即为白点，白点是由于氢聚集而造成的危害极大。13无损检测基础最新.铸件中的常见缺陷铸件中的常见缺陷铸件中的常见缺陷铸件中的常见缺陷气孔、夹杂、夹沙、密集气孔、冷隔、缩孔和缩松、裂纹气孔、夹杂、夹沙、密集气孔、冷隔、缩孔和缩松、裂纹. . 锻件中的常见缺陷锻件中的常见缺陷锻件中的常见缺陷锻件中的常见缺陷缩孔和缩管、非金属夹杂物、夹砂、龟裂、锻造裂纹、白点缩孔和缩管、非金属夹杂物、夹砂、龟裂、锻造裂纹、白点. .轧材中的常见缺陷轧材中的常见缺陷轧材中的常见缺陷轧材中的常见缺陷钢管中的缺陷钢管中的缺陷纵裂纹、横裂纹、表面划伤、翘皮和折叠、夹杂和分层纵裂纹、横裂纹、表面划伤、翘皮和折叠、夹杂和分层钢棒和型材中的缺陷钢棒和型材中的缺陷内部缺陷表面缺陷内部缺陷表面缺陷钢板中的缺陷（材料引起和轧制引起）钢板中的缺陷（材料引起和轧制引起）分层、裂纹、线状缺陷、非金属夹杂物、夹渣、折叠、偏析分层、裂纹、线状缺陷、非金属夹杂物、夹渣、折叠、偏析. . 使用中的常见缺陷使用中的常见缺陷使用中的常见缺陷使用中的常见缺陷疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、氢损伤、晶间腐蚀、摩擦腐蚀疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、氢损伤、晶间腐蚀、摩擦腐蚀14无损检测基础最新第三章射线检测基础知识第三章射线检测基础知识射线检测最主要是探测试件内部的宏观几何缺陷。射线照相法是指用射线检测最主要是探测试件内部的宏观几何缺陷。射线照相法是指用X X射线射线或或r r射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法。射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法。3.1 3.1 射线照相法原理射线照相法原理X X射线是从射线是从X X射线管中产生的，射线管中产生的，X X射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电，射线管是一种两极电子管。将阴极灯丝通电，使之白炽，电子就在从阴极移向阳极的方向加速飞行，获得很大的动能，当使之白炽，电子就在从阴极移向阳极的方向加速飞行，获得很大的动能，当这些电子撞击阳极时，与阳极金属原子的核外库仑场作用，发出轫致辐射而这些电子撞击阳极时，与阳极金属原子的核外库仑场作用，发出轫致辐射而放出放出X X射线。射线还有一个性质就是能使胶片感光，能使胶片乳剂层中的卤射线。射线还有一个性质就是能使胶片感光，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心，经过显影和定影后就会黑化。化银产生潜象中心，经过显影和定影后就会黑化。为了表示底片的黑化程度，采用底片黑度为了表示底片的黑化程度，采用底片黑度D D表示表示D Dlglg（L0/LL0/L）DD底片的黑度底片的黑度L0L0透过底片前的光强透过底片前的光强L-L-透过底片后的光强透过底片后的光强15无损检测基础最新3. 2 3. 2 射线检测设备射线检测设备射线检测设备射线检测设备1 1 射线检测机射线检测机2 2 高能射线探伤设备高能射线探伤设备3 r3 r射线探伤机射线探伤机 3.3 3.3 射线照相工艺特点射线照相工艺特点射线照相工艺特点射线照相工艺特点1 1 照相的操作步骤照相的操作步骤一般把被检的物体安放在离一般把被检的物体安放在离X X射线装置射线装置5050厘米到一米的位置处厘米到一米的位置处, ,把胶片盒紧贴把胶片盒紧贴在试样的背后在试样的背后, ,让射线照射适当长的时间进行曝光让射线照射适当长的时间进行曝光. .把曝光后的胶片在暗室中把曝光后的胶片在暗室中进行显影、定影、水洗、干燥，将干燥的底片在观片灯的显示屏上观察，根进行显影、定影、水洗、干燥，将干燥的底片在观片灯的显示屏上观察，根据底片的黑度和图像来判断存在缺陷的种类，大小和数量，随后对缺陷按照据底片的黑度和图像来判断存在缺陷的种类，大小和数量，随后对缺陷按照通行的标准进行评定和分级。通行的标准进行评定和分级。2 2 照相规范规定照相规范规定应注意以下几点：应注意以下几点：（1 1）透照方式的选择和透照厚度比值的控制）透照方式的选择和透照厚度比值的控制（2 2）射线源的选择）射线源的选择（3 3）透照距离的选择）透照距离的选择（4 4） 曝光量的选择曝光量的选择（5 5）胶片、增感屏的选择与底片黑度控制）胶片、增感屏的选择与底片黑度控制16无损检测基础最新3 3 象质计（透度计）的应用象质计（透度计）的应用4 4 底片评定底片评定（1 1）底片的黑度应在规定范围内，影像清晰，反差适中）底片的黑度应在规定范围内，影像清晰，反差适中（2 2）标记齐全，摆放正确）标记齐全，摆放正确（3 3）在评定区无影响评定的伪缺陷）在评定区无影响评定的伪缺陷3. 4 3. 4 射线的安全防护射线的安全防护射线的安全防护射线的安全防护1 1 射线的危害射线的危害2 2 辐射计量及单位辐射计量及单位3 3 射线防护方法（屏蔽防护、距离防护、时间防护）射线防护方法（屏蔽防护、距离防护、时间防护）3.5 3.5 射线照相法的特点射线照相法的特点射线照相法的特点射线照相法的特点1 1）检测结果有直接记录）检测结果有直接记录- -底片底片2 2）可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确）可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确3 3）对体积型缺陷检出率高，而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响）对体积型缺陷检出率高，而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响4 4）适于检测厚度较薄的工件而不适宜较厚的工件）适于检测厚度较薄的工件而不适宜较厚的工件5 5）适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件。）适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件。6 6）有些试件结构和现场条件不适合射线照相）有些试件结构和现场条件不适合射线照相7 7）对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较困难。）对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较困难。8 8）检测成本高）检测成本高9 9）射线照相检测速度慢）射线照相检测速度慢1010）射线对人体有害）射线对人体有害17无损检测基础最新第四章超声波检测基础知识第四章超声波检测基础知识超声波检测主要用于检测试件的内部缺陷，它的应用十分广泛。用于探伤的超声波频超声波检测主要用于检测试件的内部缺陷，它的应用十分广泛。用于探伤的超声波频率为率为0.40.42525兆兆HzHz4.1 4.1 超声波的发生及其性质超声波的发生及其性质1 1 超声波的发生和接收超声波的发生和接收压电效应压电效应2 2 超声波的种类超声波的种类 纵波纵波 横波横波 表面波表面波 板波板波3 3 声速声速横波的声速大约是纵波声速的一半，而表面波声速大约是横波的横波的声速大约是纵波声速的一半，而表面波声速大约是横波的0.90.9倍。倍。4 4 波长波长波在一个周期内或者说质点完成一次振动所经过的路程称为波长。波在一个周期内或者说质点完成一次振动所经过的路程称为波长。5 5 超声场及其特征量超声场及其特征量充满超声波的空间叫做超声场，描述超声场的特征量有声压、声强、声阻抗。充满超声波的空间叫做超声场，描述超声场的特征量有声压、声强、声阻抗。6 6 界面的反射和透射界面的反射和透射（1 1）垂直入射时的反射和透射）垂直入射时的反射和透射当超声波垂直地传到界面上时，一部分超声波被反射，而剩余的部分就穿透过去，这当超声波垂直地传到界面上时，一部分超声波被反射，而剩余的部分就穿透过去，这两部分的比率取决于两种介质的声阻抗。两部分的比率取决于两种介质的声阻抗。（2 2）斜射时的反射和透射）斜射时的反射和透射当超声波斜射到界面上时，在界面上会产生反射和折射。当超声波斜射到界面上时，在界面上会产生反射和折射。18无损检测基础最新7 7 指向性指向性声束集中向一个方向辐射的性质，叫做声波的指向性，探伤采用高频超声波，其理声束集中向一个方向辐射的性质，叫做声波的指向性，探伤采用高频超声波，其理由之一就是希望它具有指向性，便于超声波探伤发现缺陷，确定缺陷位置。由之一就是希望它具有指向性，便于超声波探伤发现缺陷，确定缺陷位置。8 8 近场区和远场区近场区和远场区在超声波探头的声场中，按声场变化的规律分为近场区和远场区。在超声波探头的声场中，按声场变化的规律分为近场区和远场区。9 9 小物体上的超声波反射小物体上的超声波反射在超声波探伤中，缺陷尺寸的检出极限超声波波长的一半。缺陷尺寸越大，越容易在超声波探伤中，缺陷尺寸的检出极限超声波波长的一半。缺陷尺寸越大，越容易反射。反射。4.2 4.2 超声波检测原理超声波检测原理超声波检测可以分为超声探伤和超声波测厚，以及超声波测晶粒度、测应力等。超声波检测可以分为超声探伤和超声波测厚，以及超声波测晶粒度、测应力等。脉冲反射法的纵波和横波探伤原理如下：脉冲反射法的纵波和横波探伤原理如下：1 1垂直探伤法垂直探伤法当把脉冲振荡器发生的电压加到晶片上时，晶片振动，产生超声波脉冲。如果被检当把脉冲振荡器发生的电压加到晶片上时，晶片振动，产生超声波脉冲。如果被检物是钢的话，超声波以物是钢的话，超声波以59005900米米/ /秒的固定速度在钢内传播，超声波碰到缺陷时，一秒的固定速度在钢内传播，超声波碰到缺陷时，一部分从缺陷反射回到晶片，而另一部分未碰到缺陷的超声波继续前进，直到被检底部分从缺陷反射回到晶片，而另一部分未碰到缺陷的超声波继续前进，直到被检底面才反射回来。面才反射回来。2 2 斜射探伤法斜射探伤法在斜射法探伤时，由于超声波在被检物中是斜向传播的，超声波是斜射向底面不会在斜射法探伤时，由于超声波在被检物中是斜向传播的，超声波是斜射向底面不会有底面回波。有底面回波。19无损检测基础最新目前对扫描线的调整有三种方法：目前对扫描线的调整有三种方法：（1 1）按水平距离调整）按水平距离调整（2 2）按深度调整）按深度调整（3 3）按声程调整）按声程调整4.3 4.3 试块试块1 1 试块的用途试块的用途（1 1）确定合适的探伤方法）确定合适的探伤方法（2 2）确定探伤灵敏度和评价缺陷大小）确定探伤灵敏度和评价缺陷大小（3 3）校验仪器和测试探头性能）校验仪器和测试探头性能2 2 试块的种类试块的种类（1 1）调节仪器及测试探头的试块）调节仪器及测试探头的试块（2 2）纵波探伤用试块）纵波探伤用试块（3 3）横波探伤用试块）横波探伤用试块4.4 4.4 超声波检测工艺要点超声波检测工艺要点1 1、探伤方法的分类、探伤方法的分类1 1）按原理分类）按原理分类2 2）按显示方式分类）按显示方式分类3 3）按探伤波型分类）按探伤波型分类4 4）按探头数目分类）按探头数目分类5 5）按接触方式分类）按接触方式分类20无损检测基础最新2 2、基本操作、基本操作（1 1）探伤时机选择）探伤时机选择（2 2）探伤方法的选择）探伤方法的选择（3 3）探伤仪器的选择）探伤仪器的选择（4 4）探伤方向和扫描面的选定）探伤方向和扫描面的选定（5 5）频率的选择）频率的选择（6 6）晶片直径、折射角的选定）晶片直径、折射角的选定（7 7）探伤面修整）探伤面修整（8 8）耦合剂和耦合方法的选择）耦合剂和耦合方法的选择（9 9）确定探伤灵敏度）确定探伤灵敏度（1010）进行粗探伤和精探伤）进行粗探伤和精探伤（1111）写出检验报告）写出检验报告21无损检测基础最新4.5 4.5 超声波检测的特点超声波检测的特点（1 1）面积型缺陷检出率高，体积型检测率低）面积型缺陷检出率高，体积型检测率低（2 2）适宜检测厚度较大的工件）适宜检测厚度较大的工件（3 3）适于检测各种试件）适于检测各种试件（4 4）检验成本低，速度块，仪器体积小）检验成本低，速度块，仪器体积小（5 5）无法得到缺陷的直观图像，定性困难，定量精度不高）无法得到缺陷的直观图像，定性困难，定量精度不高（6 6）检测结果无直接见证记录）检测结果无直接见证记录（7 7）对缺陷在工件厚度方向上定位准确）对缺陷在工件厚度方向上定位准确（8 8）材质、晶粒度对探伤有影响）材质、晶粒度对探伤有影响（9 9）工件不规则的外形和一些结构会影响检测）工件不规则的外形和一些结构会影响检测（1010）不平或粗糙的表面会影响耦合和扫查，从而影响检测精度和可靠性）不平或粗糙的表面会影响耦合和扫查，从而影响检测精度和可靠性22无损检测基础最新第五章磁粉检测基础知识第五章磁粉检测基础知识5.15.1磁粉检测的原理磁粉检测的原理1 1 通电导体产生的磁场通电导体产生的磁场2 2 描述磁场的几个物理量描述磁场的几个物理量磁场强度磁场强度 磁感应强度磁感应强度 磁导率磁导率3 3 铁磁材料的磁化曲线铁磁材料的磁化曲线通用通用B BH H曲线来描述铁磁性材料的磁化过程。表示循环交变过程曲线来描述铁磁性材料的磁化过程。表示循环交变过程B B与与H H的关系曲线的关系曲线叫做磁滞曲线。叫做磁滞曲线。4 4 磁粉检测的原理磁粉检测的原理试件中的裂纹造成的不连续性是的磁力线畸变，由于裂纹中空气介质的磁导率远远试件中的裂纹造成的不连续性是的磁力线畸变，由于裂纹中空气介质的磁导率远远低于试件的磁导率，使磁力线受阻，一部分磁力线挤到缺陷的底部，一部分穿过裂低于试件的磁导率，使磁力线受阻，一部分磁力线挤到缺陷的底部，一部分穿过裂纹，一部分排挤出工件的表面后进入工件。如果这是在工件上撒上磁粉，漏磁场就纹，一部分排挤出工件的表面后进入工件。如果这是在工件上撒上磁粉，漏磁场就会吸附磁粉，形成与缺陷形状相近的磁粉堆积，从而显示缺陷。会吸附磁粉，形成与缺陷形状相近的磁粉堆积，从而显示缺陷。5 5影响漏磁场的因素影响漏磁场的因素（1 1）外加磁场强度）外加磁场强度（2 2）材料的磁导率）材料的磁导率（3 3）缺陷的延伸方向与磁力线的夹角）缺陷的延伸方向与磁力线的夹角（4 4）缺陷的埋藏深度）缺陷的埋藏深度23无损检测基础最新5.2 5.2 磁粉检测设备器材磁粉检测设备器材1 1 磁力探伤机分类磁力探伤机分类按设备体积和重量，磁力探伤机可分为固定式，移动式，携带式；按设备体积和重量，磁力探伤机可分为固定式，移动式，携带式；2 2 灵敏度试片灵敏度试片 用于检查磁粉探伤设备、磁粉、磁悬液的综合性能。用于检查磁粉探伤设备、磁粉、磁悬液的综合性能。3 3 磁粉和磁悬液磁粉和磁悬液5.3 5.3 磁粉检测工艺特点磁粉检测工艺特点1 1 磁化方法磁化方法线圈法、磁轭法、轴向通电法、触头法、中心导体法、平行电缆法线圈法、磁轭法、轴向通电法、触头法、中心导体法、平行电缆法2 2 磁粉探伤方法分类磁粉探伤方法分类按检验时机分为连续法和剩磁法按检验时机分为连续法和剩磁法按使用的电流种类可分为交流法、直流法按使用的电流种类可分为交流法、直流法按施加磁粉的方法分类可分为湿法和干法按施加磁粉的方法分类可分为湿法和干法3 3 磁粉探伤的一般程序磁粉探伤的一般程序预处理，磁化，施加磁粉，磁痕的观察与判断，记录以及后处理预处理，磁化，施加磁粉，磁痕的观察与判断，记录以及后处理5.4 5.4 磁粉检测的特点磁粉检测的特点（1 1）适宜铁磁材料探伤，不能用于非铁磁材料）适宜铁磁材料探伤，不能用于非铁磁材料（2 2）可以检测出表面和近表面的缺陷，不能检测内部缺陷）可以检测出表面和近表面的缺陷，不能检测内部缺陷（3 3）灵敏度高，可以发现细小的裂纹）灵敏度高，可以发现细小的裂纹（4 4）检测成本很低，速度快）检测成本很低，速度快（5 5）工件的形状和尺寸有时对探伤有影响，难以磁化而无法探伤）工件的形状和尺寸有时对探伤有影响，难以磁化而无法探伤24无损检测基础最新第六章渗透检测基础知识第六章渗透检测基础知识6.1 6.1 渗透检测的基本原理渗透检测的基本原理零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管的作用下，经过一段零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管的作用下，经过一段时间，渗透液可渗透到表面开口的缺陷中，经去除零件表面多余的渗透液后；再在零时间，渗透液可渗透到表面开口的缺陷中，经去除零件表面多余的渗透液后；再在零件表面施涂显象剂，同样在毛细管的作用下，显象剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗件表面施涂显象剂，同样在毛细管的作用下，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；在一定光源下，缺陷处的渗透液痕迹被显示，从而测出缺陷的透液回渗到显象剂中；在一定光源下，缺陷处的渗透液痕迹被显示，从而测出缺陷的形貌和分布状态。形貌和分布状态。渗透操作的基本步骤有：渗透、清洗、显象、观察渗透操作的基本步骤有：渗透、清洗、显象、观察6.26.2渗透检测的分类渗透检测的分类1 1 根据渗透液所含染料成分分类（着色法、荧光法）根据渗透液所含染料成分分类（着色法、荧光法）2 2 渗透液去除方法分类（水洗型、后乳化型、溶剂去除型）渗透液去除方法分类（水洗型、后乳化型、溶剂去除型）3 3 显象法的种类显象法的种类（1 1）湿式显象法）湿式显象法（2 2）快干式显象法）快干式显象法（3 3）干式显象法）干式显象法（4 4）无显象剂式显象法）无显象剂式显象法6.3 6.3 渗透检测工艺要点渗透检测工艺要点1 1 不同渗透探伤方法的操作程序不同渗透探伤方法的操作程序P162P16225无损检测基础最新2 2 各种渗透探伤方法的优缺点和应用选择各种渗透探伤方法的优缺点和应用选择着色法只需在白光或日光下进行，荧光法需配备黑灯和暗室。着色法只需在白光或日光下进行，荧光法需配备黑灯和暗室。水洗着色法适于检测表面较粗糙的零件水洗着色法适于检测表面较粗糙的零件后乳化型着色法具有较高灵敏度适于精密零件后乳化型着色法具有较高灵敏度适于精密零件溶剂去除型着色法应用较广溶剂去除型着色法应用较广水洗荧光法成本低，有明亮的荧光，易清洗，速度快，灵敏度低水洗荧光法成本低，有明亮的荧光，易清洗，速度快，灵敏度低后乳化型荧光法具有高灵敏度，难清洗，成本高后乳化型荧光法具有高灵敏度，难清洗，成本高溶剂去除型荧光法灵敏度较高，成本较高溶剂去除型荧光法灵敏度较高，成本较高3 3 渗透探伤注意事项渗透探伤注意事项（1 1）预处理时要在试件上造成充分润湿条件）预处理时要在试件上造成充分润湿条件（2 2）确定适当的渗透的种类）确定适当的渗透的种类（3 3）清洗时只需除去覆着在试件上的渗透液，不要过度清洗）清洗时只需除去覆着在试件上的渗透液，不要过度清洗（4 4）干式显象前进行干燥时，要有合适的干燥温度）干式显象前进行干燥时，要有合适的干燥温度6.4 6.4 渗透检测的安全管理渗透检测的安全管理26无损检测基础最新6.5 6.5 渗透检测的特点渗透检测的特点1 1 除了疏松多孔材料外任何种类的材料都可以用除了疏松多孔材料外任何种类的材料都可以用2 2 形状复杂的部件也可以用渗透检测形状复杂的部件也可以用渗透检测3 3 同时存在几个方向的缺陷，用一次探伤操作就可以完成检测同时存在几个方向的缺陷，用一次探伤操作就可以完成检测4 4 不需要大型的设备不需要大型的设备5 5 试件表面光洁度影响大试件表面光洁度影响大6 6 可以检测表面张口的缺陷，但对埋藏缺陷或闭合型的表面缺陷无法检测出可以检测表面张口的缺陷，但对埋藏缺陷或闭合型的表面缺陷无法检测出7 7 检测程序多，速度慢检测程序多，速度慢8 8 检测灵敏度比磁粉探伤低检测灵敏度比磁粉探伤低9 9 材料较贵，成本较高材料较贵，成本较高10 10 有些材料易燃、有毒有些材料易燃、有毒27无损检测基础最新第七章涡流检测基础知识第七章涡流检测基础知识7.1 7.1 涡流检测的原理涡流检测的原理试件中的涡流方向与给定的试件施加交流磁场线圈的电流方向相反。由涡流所产生的试件中的涡流方向与给定的试件施加交流磁场线圈的电流方向相反。由涡流所产生的交流磁场也产生磁力线，其磁力线也是随时间而变化，它所穿过激励线圈内感生出交交流磁场也产生磁力线，其磁力线也是随时间而变化，它所穿过激励线圈内感生出交流电。因为这个电流方向与涡流方向相反结果就与激励线圈中原来的电流方向相同了，流电。因为这个电流方向与涡流方向相反结果就与激励线圈中原来的电流方向相同了，这就是说线圈中的电流由于涡流的反作用而增加了。假如涡流变化的话，这个增加部这就是说线圈中的电流由于涡流的反作用而增加了。假如涡流变化的话，这个增加部分也变化。测定这个电流的变化，就可以测得涡流的变化，从而得到试件的信息。分也变化。测定这个电流的变化，就可以测得涡流的变化，从而得到试件的信息。7.2 7.2 涡流检测仪器和探头涡流检测仪器和探头无论什么样的涡流探伤仪，都是由振荡器发生交流电通入线圈内，产生交流磁场，加无论什么样的涡流探伤仪，都是由振荡器发生交流电通入线圈内，产生交流磁场，加到试件上去。到试件上去。P167P167图图7.37.3涡流检测的工艺特点涡流检测的工艺特点1 1 试件表面的清理试件表面的清理2 2 探伤仪器的稳定探伤仪器的稳定3 3 探伤规范的选择探伤规范的选择（1 1）探伤频率的选定；（）探伤频率的选定；（2 2）线圈的选择；（）线圈的选择；（3 3）探伤灵敏度的选定）探伤灵敏度的选定（4 4）平衡调整；（）平衡调整；（5 5）相位角的选定；（）相位角的选定；（6 6）直流磁场的调整）直流磁场的调整4 4 探伤试验探伤试验28无损检测基础最新7.4 7.4 涡流检测的特点涡流检测的特点1 1 适于各种导电材质的试件探伤适于各种导电材质的试件探伤2 2 可以检出表面和近表面的缺陷可以检出表面和近表面的缺陷3 3 探测结果以电信号输出，容易实现自动化检测探测结果以电信号输出，容易实现自动化检测4 4 检测速度快检测速度快5 5 形状复杂的试件很难用形状复杂的试件很难用6 6 不能显示缺陷图形不能显示缺陷图形7 7 各种干扰检测的因素较多，容易引起杂乱信号各种干扰检测的因素较多，容易引起杂乱信号8 8 由于集肤效应，埋藏较深的裂纹无法检出由于集肤效应，埋藏较深的裂纹无法检出9 9 不能用于不导电的材料不能用于不导电的材料29无损检测基础最新第八章声发射检测基础知识第八章声发射检测基础知识8.1 8.1 声发射检测原理声发射检测原理材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象称材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象称为声发射。应力波在材料中传播，可以使用压电材料制作的换能器将其接受，并转换为声发射。应力波在材料中传播，可以使用压电材料制作的换能器将其接受，并转换为电信号进行处理。为电信号进行处理。8.2 8.2 声发射仪器声发射仪器1 1 换能器换能器2 2微信号的传输微信号的传输前置放大器前置放大器3 3 信号频率的选择信号频率的选择滤波器滤波器4 4 主放大器和阈值整形器主放大器和阈值整形器5 5 信号计数信号计数8.3 8.3 压力容器的声发射检测压力容器的声发射检测1 1 准备工作准备工作2 2 布置换能器和校准声发射仪器布置换能器和校准声发射仪器3 3 升压并进行声发射检测升压并进行声发射检测4 4 检测结果的分析与评价。检测结果的分析与评价。30无损检测基础最新8.4 8.4 声发射特点声发射特点1 1 能够探测出活动的缺陷能够探测出活动的缺陷2 2 可远距离操作，长期监控设备运行状态和缺陷扩展情况可远距离操作，长期监控设备运行状态和缺陷扩展情况3 3 无法探测静态缺陷无法探测静态缺陷4 4 设备昂贵设备昂贵5 5 检测过程中干扰因素较多检测过程中干扰因素较多31无损检测基础最新9.19.1承压类特种设备制造过程中无损检测方法的选择承压类特种设备制造过程中无损检测方法的选择1 1 原材料检验原材料检验板材板材 UT UT锻件和棒材锻件和棒材 UT UT、MTMT（PTPT）管材管材 UT UT（RTRT）、）、MTMT（PTPT）螺栓螺栓UTUT、MT(PT)MT(PT)2 2 焊接检验焊接检验坡口部位坡口部位 UT UT 、PTPT（MTMT）清根部位清根部位 PT PT（MTMT）对接焊缝对接焊缝RTRT（UTUT） MT MT（PTPT）角焊缝和角焊缝和T T型焊缝型焊缝UTUT（RTRT） PT PT（MTMT）工卡具焊疤工卡具焊疤MTMT（PTPT）爆炸复合层爆炸复合层VTVT坡焊复合层堆焊前坡焊复合层堆焊前MTMT（PTPT）坡焊复合层堆焊后坡焊复合层堆焊后UTUT、 PT PT水压试验后水压试验后MTMT第九章无损检测方法的应用选择第九章无损检测方法的应用选择32无损检测基础最新9.2检测方法的检测对象的适应性P172表14-133无损检测基础最新无损检测基础知识部分到此结束！谢谢大家！34无损检测基础最新