无损检测基本知识及相关标准简介

无损检测基本知识及相关标准简介中国一重有限公司技术质量部林洪玉第一部分 超声波检测优点与局限性n 没有任何一种无损检测方法是万能的。每种方法都有它的优点和局限性。问题的关键在于选择一种解决检测问题的最有效方法。当决定超声波检验是否为最合适的方法时，需要考虑以下一些因素：被检件的几何形状。材料类型。材料厚度。材料的加工方法 铸造锻造等。要检测不连续的类型。要检测的不连续的最小尺寸。不连续的位置 表面开口型的，还是内部的。不连续的方位（在选择方法时尤为重要）。检测区域的可达性。表面条件。所要求的检测记录类型。超声波检测成为对较小而不致密不连续的一种理想定位方法，需要满足一下假设：n 声能的发射角将对反射体的方位产生良好的效应；n 不连续尺寸和材料晶粒结构之间的关系允许获得一个可接受的信噪比；n 表面条件适合扫查。不良的扫查表面不仅需要更粘的耦合剂，而且还可能要采用较低的频率。这样就可能达不到所需的必要分辨率。超声检测的优点如下：n 检测可以从一个表面上完成。n 能够检测到较小的不连续。n 可充分的控制检测变量。n 采用不同的波型可获得不同的方法。n 对于适合的设备可以进行高温检测。n 可检测较厚或较长的工件。n 埋藏构件的检测（如轴承箱内的主轴等）。n 对表面和内部不连续可精确定位。n 可提供不连续的深度信息。n 可检测表面和近表面的不连续。n 采用信号电子门和报警系统后可实现高速检测。n 生产线上的 “Go/No-Go”检测。n 可重复检测。n 检测设备轻，携带方便。n 不需要设置人员的隔离区。n 不需要有放射源那样的特殊许可证。n 最少量的易耗品超声波的基本原理n 1.声波与超声波n 机械振动在弹性介质中的传播称为声波。声波可划分为次声波（ f20kHz）n 2.超声波传播特性 n 直线性： n 指向性：n 反射、折射与波型（纵波、横波、表面波）：n 能量大：n 穿透能力强：n 3.脉冲反射法超声检验的基本原理 *压电效应 *n 仪器的时基线线与扫描电压有关，扫描电压与时间成正比，因此发射波的位置反映了声波传播的时间即声传播的距离。反射幅度取决于接受的声能大小，声能的大小又与缺陷反射面的形状尺寸有关，因此根据反射波的有无、位置、幅度高低等信息，可以判断缺陷的有无，以及定位、定量和评价缺陷，这就是反射法探伤的基本原理。A型脉冲超声波探伤仪一般工作原理A型显示 主要显示反射面（缺陷）在试件中的埋藏深度及反射信号的幅度（缺陷大小）脉冲反射法单晶探头构造示意图单晶直探头：用于锻件、铸件、钢板检测单晶斜探头：用于检测焊缝频率范围： 0.5-10MHz， 常用 1-5MHz频率越高发现小缺陷的能力越强但杂波影响也越大双晶探头构造示意双晶探头用于检测近表面缺陷常用于堆焊层检测试 块n 试块的作用：确定探伤灵敏度测试仪器和探头性能调整扫描速度评定缺陷大小n 试块的分类：按试块用途分类：标准试块、对比试块按人工反射体分类： 平底孔、横孔试块、槽 形试块n 对比试块用与试件声性能相同或相近的材料制作探伤灵敏度的调节1. 试块调整法2. 工件底波调整法波高法当量计算法探伤耦合剂耦合剂的作用：通过在探头和试件之间涂敷液体（耦合剂）以排除空气隙实现声能的传递。常用的耦合剂：机油、甘油、糨糊、水。扫查速度：不应大于 100mm/s缺陷的定量n 当量法 (试块比较法 )：将所发现的缺陷与对比试块中规则形状的人工反射体在同样检测条件下比较，如两者埋藏深度及反射波高均相同则该反射体的面积既为缺陷当量值当量曲线法（ DGS）计算法n 测长法：相对灵敏度、绝对灵敏度距离 -波幅曲线（ DAC）DGS曲线DAC曲线分层缺陷的典型图形底波消失的典型特征各种锻件的检测方向和检测面第二部分 磁粉检测磁粉探伤的原理1.磁粉探伤同涡流一样是电磁探伤方法，以电磁理论为基础。2. 漏磁场原理工件表面磁化时，如果在其表面或近表面有能遮挡其磁力线的缺陷存在，则在这部分表面空间将产生漏磁场，而且在缺陷的两侧会出现磁极。此时如果在此处喷洒具有一定分散性的干磁粉或湿磁粉，磁粉颗粒在被空间磁场磁化后就变成了带有磁极的小磁铁。同极相斥、异极相吸，磁粉就会聚集在缺陷上 (磁粉堆积 )。*这种显示的磁痕容易识别。磁粉检测优点n 可发现表面缺陷 ,如裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷，缺陷形状、大小和位置显示直观一目了然；n 对于工件表面的细小缺陷也能检查出来，有较高检测灵敏度；n 采用合适磁化工艺，能检测到工件所有表面；n 同其它方法相比较，磁粉检测工艺简单，速度较快，检测费用也比较低廉。磁粉检测缺点n 只适用于铁磁性材料，而且只能检测出工件表面和近表面的缺陷，一般检测深度不超过 1-3mm左右 (直流电检测深度可能大一些）。马氏体不锈钢和沉淀不锈钢具有磁性，也可以进行磁粉检测 ；n 检测缺陷时的灵敏度与磁化方向有很大关系。平行或与表面夹角小于 20度的缺陷难于显示；n 工件表面有覆盖层（油漆或镀铬层厚度 0.08mm， 铁磁性覆盖层如镀镍层厚度 0.03mm）、 喷丸层对检测灵敏度均有不良影响 ；n 磁化工件绝大多数是用电流产生的磁场进行的，因此，大的工件往往用很大电流。磁化后一些较大剩磁的工件还要进行退磁。磁粉检