II级无损检测概论.ppt

无损检测基础知识,主讲：核工业无损检测中心 王跃辉,无损检测的定义,在不损坏试件的前提下，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、状态进行检查和测试的方法。,发展过程,无损探伤（NDI） 无损检测（NDT） 无损评价（NDE）,无损检测的目的,保证产品质量 保障使用安全 改进制造工艺 降低生产成本,无损检测的应用特点,1.无损检测要与破坏检测相配合 2.正确选用实施无损检测的时机 3.正确选用最适当的无损检测方法 4.综合应用各种无损检测方法,无损检测的特征,一个外界源，使被检件处于场中 被检件中的不连续改变场的能量分布 用适当的方法检测能量的变化 显示检测到的变化，并记录 合理解释这些显示,无损检测在核工业中的作用,核工业无损检测只是无损检测技术在核领域的应用。核电设备制造和使用中无损检测仅仅是核工业无损检测的一个方面 核设备无损检测就是工业无损检测技术加核安全与防护要求,无损检测的主要方法,射线检测（RT）RT 超声检测（UT）UT 涡流检测（ET）ET 磁粉检测（MT）MT 渗透检测（PT）PT 泄漏检测（LT）LT 目视检测（VT）VT,金属材料及热处理基本知识,什么是金属材料 金属材料是指纯金属和某一金属元素为基、添加一种或多种其它元素，经冶金或粉末冶金方法制成的具有金属特性的材料,金属材料的分类 钢铁材料 非铁金属材料 特殊用途金属材料,3.金属材料的力学性能,强度 金属抵抗永久变形和断裂的能力 硬度 材料抵抗其它物质侵入其表面而 变形的能力或抵抗破坏的能力 塑性 金属材料受力时，产生不可恢复的 变形而不破坏的能力 韧性 金属材料在外力作用下，断裂前所 吸收能量的大小,材料加工,铸造 铸造是金属液体注入铸模中冷却凝固而形成产品的过程 锻造 锻造是热态金属经施加外力产生塑性形变而形成产品的过程,轧制 金属材料通过具有旋转轧辊的轧机进行塑性加工的过程 焊接 通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种工艺,热处理概念,什么是热处理 热处理是指钢在固态下加热、保温、冷却，以改变钢的内部组织结构，从而获得所需的性能的一种工艺。,热处理分类： 普通热处理：退火、正火、淬火和回火 表面热处理：表面淬火、化学热处理,退火,将钢加热至适当温度，保持一段时间，然后缓慢冷却至5000C以下空冷，从而获得接近平衡状态组织的热处理工艺 主要目的：细化组织、消除应力、降低硬度、改善切削加工性能,正火,将钢加热至适当温度，保温后空冷的热处理工艺 正火与退火的主要区别在于冷却速度不同，正火冷却速度较快 主要目的：与退火基本相同，细化晶粒、均匀组织、降低应力,淬火,淬火是将钢加热到临界点以上，保温后快速冷却的热处理工艺 最常用的淬火冷却介质是水和油 淬火的主要目的是提高钢的硬度和强度,回火,回火是将淬火钢加热到适当温度保温后进行冷却的热处理工艺 主要目的：降低材料的内应力、提高韧性,焊接基本知识,焊接的定义 焊接的优点 焊接的局限性 焊接方法的分类 熔焊 压焊 钎焊,手工电弧焊 埋弧焊 气体保护焊 等离子弧焊,电弧焊 气焊 电渣焊 电子束焊 激光焊,基本焊接方法,熔焊 压焊 钎焊,常见焊接方法及分类,手工电弧焊的焊接位置,平焊位置、立焊位置、横焊位置 仰焊位置 四种基本焊接位置,缺陷的种类及产生原因,钢焊缝中常见缺陷及产生原因 铸件中常见缺陷及产生原因 气孔 夹渣 夹砂 密集气孔 冷隔 缩孔和疏松 裂纹,锻件中常见缺陷及产生原因 缩孔和缩管 非金属夹杂物 夹砂 龟裂 锻造裂纹 白点,轧材中常见缺陷及产生原因 钢管中常见缺陷及产生原因 纵裂纹 横裂纹 表面划伤 翘皮的折叠 夹杂和分层,钢棒和型材中常见缺陷及产生原因 内部缺陷 表面缺陷 钢棒和型材中常见缺陷及产生原因,在役检查中常见的缺陷及其产生原因 疲劳裂纹 应力腐蚀裂纹 摩擦腐蚀,技术资格鉴定要求,资格鉴定的理由 资格鉴定的要求,三、无损检测基本条件与要求（GB/T9445）,方法分类 报考人员要求 资格鉴定考试 等级及要求 证书有效期,8.使用过程中产生的缺陷,腐蚀 金属材料与周围环境发生化学作用而引起的变质和破坏。它会显著降低金属材料的力学性能，破坏构件的几何形状、增加转动件间的磨损、缩短设备使用寿命,疲劳 在循环载荷作用下发生损伤乃至断裂的过程 疲劳主要有：腐蚀疲劳、接触疲劳、热疲劳、微动疲劳等,磨损 磨损有多种形式如高温磨损、磨差磨损、疲劳磨损、粘着磨损,9. 检测记录,检测条件记录 检测结果记录结束,1. 射线检测方法概述,射线照相检测作为一种体积检测方法，它利用各种射线穿过被检件的全厚度。由于结构上的不完整性，使射线能量产生不同的衰减、吸收或散射，然后在记录介质（通常用感光胶片）上形成影像，借此揭示出被检部件内部缺陷或内部结构的不完整性。,射线照相的基本目标,射线照相是无损检测最常用的方法之一，多用于铸件和焊缝的检测。对被检件中的体积性缺陷和平行于射线方向的平面缺陷比较敏感。射线照相检测能提供一张显示可能存在缺陷影像的底片作为客观记录。,检测缺陷的能力,决定射线底片影像质量的三个因素：对比度、不清晰度、颗粒度。 通常用灵敏度来描述底片记录、显示缺陷的能力,射线透照方式,按照射线源、工件和胶片之间的位置关系，透照方式分为：纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法五种,射线照相检测的优越性,能够检测不同材料和不同几何形状的工件内部缺陷，可用于不同产品形式，如铸件或焊缝等。 可以同时检测较大的区域，如全景曝光 适用于各种材料，可检查金属和非金属产品的内部缺陷 能够提供永久记录（底片），可以方便地供不同人员多次观察和评定,射线照相检测的局限性,X射线和射线对人体有害 不能检测与射线束大约垂直的平面缺陷 要求两面接近被检工件 检测灵敏度随厚度增加而降低 检测过程繁杂，容易受到人为因素影响，而使检测失效，检测成本较高RT,2. 超声检测方法概述,超声检测是利用超声波在介质中传播是产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测工件表面和内部缺陷的一种无损检测方法 超声波源是通过一种将电能转换为机械能或将机械能转变为电能的换能器实现的,超声检测的优越性,灵敏度高，可以检测到所希望的小缺陷 穿透力强，允许检测极厚的工件 能够对缺陷高精度的定位定量 易采用自动化高速检查和数据处理 可以从工件单面接近,超声检测的局限性,被检工件材质结构和形状影响检测结果 要用耦合剂确保探头在扫查中与工件表面良好耦合 缺陷取向性对检测结果影响很大 对检测人员的技术要求较高UT,3. 涡流检测方法,一、概述 涡流检测技术基于电磁原理。适用于导电材料 什么是涡流 涡流检测 涡流具有的特点 涡流的局限性,二、检测线圈 按感应方式分类 自感式线圈 互感式线圈 按应用方式分类 外穿过式 内穿过式,按比较方式分类 绝对式 自比式 他比式 三、检测仪器 涡流检测仪 涡流电导仪 涡流测厚仪,四、一般工艺程序 试件的表面准备 检测仪器的稳定 检测规范的选择 工作频率的决定 线圈的选择 灵敏度的设定 检测操作ET,4.磁粉检测方法概述,磁粉检测是揭示可以被磁化的材料表面和近表面不连续性的一种无损检测方法.适用于原材料和制造过程、或机加工、热处理、磨削和电镀的钢铁类产品。 磁粉检测原理是对被检件通磁或通电的方法，使之局部或整体被磁化，使其磁畴取向与磁场方向一致，被检件表面或近表面上存在不连续性，导致磁场的某些磁力线从不连续性的地方泄漏出来，吸附微粒状的磁性材料（如磁粉）聚集在不连续性处，揭示出不连续性的形状大小和严重性。,磁粉检测的优越性,能够及时反映出表面或近表面上的缺陷 透过均匀保护层或涂层检测涂层下的缺陷 用途广泛，可靠性强，易于操作，检测速度快 可使用便携式设备,磁粉检测的局限性,磁粉检测不能检出深层不连续性，不能决定缺陷深度位置和缺陷高度 仅当缺陷长轴方向与磁力线垂直则检测灵敏度高 不能检测非铁磁性材料，如非金属、不锈钢或其它有色金属：铝、铜等 检测后残余磁场可能影响后续的加工或未来的使用。这时必须退磁。MT,5. 渗透检测方法概述,渗透检测是用于揭示工程材料表面不连续性的一种物理化学方法，它是应用最广泛，也是最老古的无损检测方法之一，用于检测非多孔性材料表面上开口的不连续性。 渗透检测原理是渗透液的润湿性和毛细现象,渗透检测的优越性,对表面缺陷检测灵敏度高 渗透检测耗材及设备价格低廉 渗透工艺简单易操作 容易对工件局部实施检测,渗透检测的局限性,缺陷必须是表面开口性 受检材料为非多孔性 渗透工艺容易产生废物PT,6. 泄漏检测方法概述,泄漏检测是基于密闭容器内外存在压差时流体能够从漏道渗入或渗出的原理，检测系统或容器的密封性的无损检测方法 常用 泄漏检测方法有： 氦质谱检漏 压力变化检漏 卤素检漏 气泡检漏 渗透检漏LT,7. 目视检测方法概述,人类的视觉功能是一种本能，因此目视检测可以说是有人类以来就有的最为古老的方法，从广义上说只要人们用视觉所进行的检查都称为目视检查。 目视检测是指用人的眼