无损检测技术ppt课件.ppt

无损检测技术讲座,1,非常荣幸能够向各位介绍无损检测技术，同时，也非常感谢各位对无损检测的重视和兴趣。,2,目录,Page3,第一部分,第二部分,第三部分,3,1.无损检测（NDT）概述,Page4,无损检测(NondestructiveTesting，缩写为NDT)，就是研发和应用各种技术方法，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，评估完整性、性能和成分，测量几何特征、表面质量等，而对材料和零(部)件所进行的检测。,4,2.无损探伤（NDI）,无损探伤NDI(NondestructiveInspection)：无损检测作为一种测试技术而在工业部门中应用得最为广泛的却是对产品质量的控制，即对零部件中缺陷的检测。也就是说，如果检测的目的是发现伤损，则称为无损探伤。在大多数情况下，如无特殊说明，无损检测实际上指的是无损探伤。,Page5,5,3.无损评价（NDE）,（已经安装）无损评价NDE(NondestructiveEvaluation):无损检测和无损探伤的终极目标就是NDE。NDE一方面包含了NDI、NDT；另一方面NDE还具有更广泛的内容，它要求无损检测工作者有更宽广的知识面、更扎实的基础和更强的综合分析能力。,Page6,6,Page7,一般地说，NDI和NDT仅仅是检出缺陷；以检出结果为判定基础，对检测对象的使用可能性进行判定，含有检查的意思；而NDE则是指掌物对象的负载条件、环境条件（如断裂力学中预测材料的安全性及寿命等）下，对构件的完整性、可靠性和使用性能等进行综合评价。,无损探伤、无损检测与无损评价关系,7,在国外，无损检测一词相对应的英文词，除了该词的前半部分即non-destructive的写法大多相同外，其后半部分的写法就各异了。如日本习惯写作inspection，欧洲不少国家过去曾写作flawdetection、现在则统一使用testing，美国除了也使用testing外，似乎更喜欢写作examination和evaluation。这些词与前半部分结合后，形成的缩略语则分别是NDI、NDT和NDE，翻译成中文就出现了无损探伤、无损检查（非破坏检查）、无损检验、无损检测、无损评价等不同术语形式和写法。,8,实际上，这些不同的英文很难严格的界定其意义的不同。为此，国际标准化组织无损检测技术委员会（ISO/TC135）制定并发布了一项新的国际标准（ISO/TS18173:2005），旨在将这些不同形式和写法的术语统一起来，明确它们是有一个相同定义的术语、都是同义词，即都等同于无损检测（non-destructivetesting）。,9,4.无损检测应用范围,原材料的选取,1,无损检测可用于产品生产过程中的各个阶段,生产工艺的监控,2,最终产品质量的验收,使用过程中安全性能的监督和检查,3,4,10,卫生和传染病的损失,各种自然灾害损失,交通事故损失,生产事故造成损失,2003年我国因事故和灾害造成的损失,500亿,500亿,1500亿,1500亿,2000亿,2000亿,2500亿,2500亿,5.无损检测与安全,6.28%,占全年GDP的6.5%,11,1,3,2,试验验证,定量掌物缺陷与强度的关系，评价构件的允许负荷、寿命或剩余寿命；,改进制造工艺,6.无损检测主要作用,三大作用,12,7.无损检测技术特点,不会对构件造成任何损伤,能够对产品质量实施监控,能够防止因产品失效引起的灾难性后果,具有广阔的应用范围,为查找缺陷提供了一种有效方法,不会对构件造成任何损伤,无损检测技术特点,为查找缺陷提供了一种有效方法,能够对产品质量实施监控,能够防止因产品失效引起的灾难性后果,具有广阔的应用范围,无损检测的显著特点是不具破坏性，因而可实现检测对象的100%检验，即可实现对100%的检测对象及每个检测对象的100%部位进行探伤。无损探伤或无损检测，其检测结果往往不够“精细”，在大多数情况下，只能在一定程度上给出缺陷的有无，而无法准确给出缺陷的真实大小或性质。,13,目录,Page14,第一部分,第二部分,第三部分,14,二、常规无损检测方法介绍,目前成功应用于生产实际无损检测方法有15种，常用的则有6种。六大常规无损检测方法有：磁粉检测方法MT超声波检测方法UT射线检测方法RT渗透检测方法PT涡流检测方法ET目视检测方法VT,Page15,15,磁粉检测原理,铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。不连续性处漏磁场分布如图所示。1漏磁场2裂纹3近表面气孔4划伤5内部气孔6磁力线7工件,Page16,16,磁粉检测前后的比较,磁粉检测前后的比较,Page17,17,磁粉检测的应用范围,（1）原材料检验检验对象：进厂的板材、管材、型材、锻造毛坯检验目的：检出原材料缺陷、减少不必要的加工过程缺陷：锻造裂纹、热处理缺陷、非金属夹杂物、白点、半成品检验（加工几道工序后针对性的检验）（2）工艺验证检验对象：喷砂后的锻钢件、铸钢件、棒材和管材。检验目的：检验工序的加工能力以及工艺参数设计的正确性。（避免工序浪费）不仅发现工序中产生的缺陷，而且帮助改进工艺，帮助工艺人员提出改进措施。检验缺陷：裂纹、折迭、重皮、疏松、非金属夹杂物。,18,磁粉检测的应用范围,（3）工序间检验（具有针对性，某道工序非常容易产生缺陷）检验对象：机加工和热处理工序后的检验检验目的：检验上道工艺的正确性（工艺参数的正确性），如热处理工艺、磨削（磨削速度、磨削过硬产生“重硬”。检验缺陷：磨削裂纹、淬火裂纹、矫正裂纹（大梁弯：火烤、锤击）。与半成品检验有相似之处。,19,磁粉检测的应用范围,（4）焊接件检验检验对象：焊接件检验目的：检验焊接工艺的正确性检验缺陷：焊缝及热影响区裂纹。（5）成品检验检验对象：精加工后的零件热处理和喷砂后不再加工的零件装备组合件的局部检验。检验目的：保证产品或设备在预定使用期内不破损，防止人员和设备事故。检验缺陷：各工序可能产生的缺陷，如淬裂、磨裂、锻裂、发纹、白点、非金属夹杂物,20,磁粉检测的应用范围,（6）返修检验（维修件检验）应用范围：航空、铁路运输行业检验对象：使用过一定时间后的零件检验目的：检验疲劳缺陷，防止事故发生（了解工件在使用中的受力状态、应力集中部位）检验缺陷：疲劳裂纹,21,磁粉检测的优点,1.可检测出铁磁性材料表面和近表面(开口和不开口)的缺陷。2.能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。3.具有很高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷。4.单个工件检测速度快，工艺简单，成本低廉，污染少。5.采用合适的磁化方法，几乎可以检测到工作表面的各个部位，基本上不受工件大小和几何形状的限制。6.缺陷检测重复性好。7.可检测受腐蚀的表面。,Page22,22,磁粉检测的局限性,1.只适用于铁磁性材料，不能检测奥氏体不锈钢材料和奥氏体不锈钢焊缝及其他非铁磁性材料。2.只能检测表面和近表面缺陷。3.检测时的灵敏度与磁化方向有很大关系，若缺陷方向与磁化方向近似平行或缺陷与工件表面夹角小于20，缺陷就难以发现。另外，表面浅而宽的划伤、锻造皱折也不易发现。4.若工件表面有覆盖层，将对磁粉检测有不良影响。5.用通电法和触头法磁化时易产生电弧，烧伤工件。因此电接触部位的非导电覆盖层必须打磨掉。6.部分磁化后具有较大剩磁的工件需进行退磁处理。,Page23,23,磁化方法介绍,1.磁化方法的分类磁化类型决定了被检工件上磁力线的分布。几种主要的磁化类型：纵向磁化：磁力线在工件的内部不闭合，方向与工件的侧面方向平行，主要用于检测工件上的横向缺陷。,Page24,24,磁化方法介绍,周向磁化：磁力线走向沿着工件表面或者是环绕工件表面，主要检测纵向缺陷。,Page25,复合或局部磁化：磁力线在工件表面形成闭合，并且只覆盖一个区域，采用便携式仪器，为保证各个方向的缺陷都能够被有效检出，通常需要进行至少两个相互垂直方向的磁化。,25,磁粉探伤方法分类,按照检测步骤：1.连续法，2.剩磁法按照磁粉的分散方式：1.湿法，2.干法按照照明方式：1.荧光，2.非荧光,26,磁粉检测器材,磁粉检测设备：,Page27,便携式（局部磁化）,固定式设备（整体）,27,磁粉检测器材,其他主要仪器：,Page28,紫外线灯,紫外辐照计,磁强计,28,磁粉检测的影响因素,磁粉检测的关键是有效地检出工件表面或近表面规定大小缺陷，并对缺陷磁痕进行准确辨识。一、工件表面状态的影响1.工件表面质量的影响磁粉是吸附在缺陷处显示缺陷的物质。假如试件表面质量不好，有凹凸部分，则该部分也出现漏磁，并显示出磁痕，这样，往往不能与缺陷磁痕加以区别。,29,2.工件表面洁净程度的影响工件表面光洁度、氧化皮、油污、铁锈等对探伤灵敏度都有一定得影响。工件表面较粗糙或存在氧化皮时，会增加磁粉的流动阻力，阻碍了磁粉的移动，影响缺陷处漏磁场对磁粉的吸附，使探伤灵敏度下降。工件表面的凹坑和油污处会出现磁粉聚集，引起非缺陷磁痕。,30,3.工件表面覆盖物的影响工件表面的油漆和镀层会削弱漏磁场对磁粉的吸附作用，使磁粉探伤灵敏度降低。当覆盖层较厚时，甚至会引起漏检。例如，某工件表面在镀铬处理前，可检出长2mm的裂纹和发纹数条，但在镀铬层厚度达到1050m以后，就只能检出裂纹，而发纹都难以发现。因此，提高磁粉探伤灵敏度，磁粉探伤前必须清除工件表面的油污、水滴、氧化皮、铁锈，提高工件表面的光洁度。对于镀层较厚的工件，应在镀层以前进行探伤。,31,二、工件材料的磁特性的影响1.磁导率的影响2.剩磁Br的影响三、缺陷状况的影响1.缺陷方向的因素2.缺陷埋藏深度的影响3.缺陷性质的影响不同性质的缺陷，其磁导率不同，检出效果不同。缺陷磁导率越低，越容易检出。例如裂纹就比金属夹杂容易发现。此外缺陷的深宽比也对缺陷的检出有影响，一般深宽比小，产生漏磁场弱，磁痕显示比较模糊，缺陷难以发现。气孔类缺陷若靠近表面，也能显示磁痕，但不能显示出缺陷的整体形貌。,32,四、磁粉的影响1.磁粉磁特性的影响2.磁粉粒度的影响3.磁粉颗粒形状的影响4.磁粉流动性的影响5.磁粉密度的影响6.磁粉识别度的影响,33,五、载液的影响1.油性载液的影响2.水载液的影响六、磁悬液性能的影响1.磁悬液浓度的影响2.磁悬液清洁度的影响七、磁场强度及方向1.磁场强度（或磁痕电流）的影响2.磁场方向的影响八、操作工艺的影响1.工件表面预处理的影响2.磁化工艺方法的影响3.施加磁粉或磁悬液时机的影响4.观察条件的影响,34,典型磁痕分析,35,冷豆,36,疏松,37,铸造气孔,38,铸造缩孔,39,石墨漂浮,40,锻造裂纹,41,锻造裂纹,42,锻造折叠,43,白点,44,焊接裂纹,45,焊接裂纹,工件名称：车体焊缝检测方法：红磁粉湿法连续法检测设备：便携式磁轭探伤仪,46,焊接气孔,47,焊缝未熔合,48,淬火裂纹,49,淬火裂纹,50,淬火裂纹,51,渗碳淬火裂纹,52,表面淬火裂纹,53,发纹,54,端面磨削裂纹,55,磨削裂纹,56,成型磨Y型磨削裂纹,57,成型磨S型磨削裂纹,58,成型磨树枝状磨削裂纹,59,键槽十字磨削裂纹,60,疲劳裂纹,61,疲劳裂纹,62,GB-T15822.1-2005无损检测磁粉检测第1部分总则GB-T15822.2-2005无损检测磁粉检测第2部分检测介质GB-T15822.3-2005无损检测磁粉检测第3部分设备GB-T9444-2007铸钢件磁粉检测GB-T10121钢材塔形发纹磁粉检验方法JB-T6061-2007无损检测焊缝磁粉检测JB-T6721.2-2007内燃机连杆第2部分：磁粉检测JB-T6729-2007内燃机曲轴、凸轮轴磁粉检测JB-T5391-2007滚动轴承铁路机车和车辆滚动轴承零件磁粉探伤规程,国内常用的磁粉检测标准,63,国外常用的磁粉检测标准,ISO9934-1:2001无损检测磁粉检测第1部分：总则ISO9934-2:2001无损检测磁粉检测第2部分检测介质ISO9934-3:2001无损检测磁粉检测第3部分设备EN1369:1997铸件磁粉检验ISO17638焊缝无损检测磁粉检测ISO23278焊缝无损检测焊缝磁粉检测验收水平EN10228-1:1999锻钢件无损检测第1部分：磁粉检验,64,EN1369:1997铸件磁粉检验,非线性指示（SM）：当长度L小于宽度W的三倍时，缺陷指示被视为是非线性的。线性指示（LM）：当L大于或等于3倍宽度时，缺陷指示被视为线性直线性指示（AM）：在下述情况下缺陷指示被视为是直线性的：非线性：缺陷指示之间的距离小于2毫米并且至少发现了三个缺陷指示,65,105毫米148毫米范围内,66,67,ISO23278焊缝无损检测焊缝磁粉检测验收水平,线性显示linearindication长度大于三倍宽度的显示。非线性显示non-linearindication长度小于或等于三倍宽度的显示。,68,单位：mm显示类型验收水平123线性显示（l=显示长度）l1.5l3l6非线性显示（d=主轴尺寸）d2d3d41）验收水平2和3可规定用一个后缀“”，表示所检出的所有线性显示应按1级进行评定。但对于小于原验收水平所表示的显示，其可探测性可能较低。,69,EN10228-1:1999锻钢件无损检测第1部分：磁粉检验,70,渗透检测（PT）,渗透检测原理：液体的毛细管作用毛细管作用毛细管作用是液体在直径（小于0.1mm）非常小的管子里达到异常高度的物理现像。如果有一系列互相联通的管子，毛细管中液体的高度将与其他管子的高度不同。,71,72,2、渗透检测（PT）原理：,适用条件：,（1）预清洗,（2）渗透,（5）观察,表面开口缺陷,73,74,渗透检测特点,优点：1)工作原理简单，对操作者的技术要求不高2)应用面广，可用于多种材料（铁磁性和非铁磁性）的表面检测，而且基本上不受工件形状和尺寸的限制3)显示不受缺陷方向的限制，一次检测可同时探测不同方向的表面缺陷；4)检测用设备简单、成本低廉、使用方便,75,局限性：只能检测开口的表面缺陷，工序比较多，探伤灵敏度受人为因素的影响比较多。对工件表面粗糙度有一定要求，因为表面过于粗糙及多孔的材料和工件上的剩余渗透液很难完全清除，以致使真假缺陷难以判断。渗透检测适用于具有非吸收表面的材料。,76,分类：1根据渗透剂所含染料成分分类根据渗透剂所含染料成分，渗透检测分为荧光渗透检测法、着色渗透检测法和荧光着色渗透检测法，简称为荧光法、着色法和荧光着色法三大类。2根据渗透剂去除方法方类根据渗透剂去除方法，渗透检测分为水洗型、后乳化型和溶剂去除型三大类。3根据显像剂类型分类根据显像剂类型，渗透检测分为干式显像法、湿式显像法两大类。,77,渗透检测设备器材,渗透剂、去除剂与乳化剂、显像剂。,78,渗透检测剂系统的选择原则,(1)同族组要求：渗透检测剂系统应同族组。(2)灵敏度应满足检测要求。不同的渗透检测材料组合系统，其灵敏度不同，一般后乳化型灵敏度比水洗型高，荧光渗透剂灵敏度比着色渗透剂高。在检测中，应按被检工件灵敏度要求来选择渗透检测材料组合系统。当灵敏度要求高时，例如疲劳裂纹、磨削裂纹或其他细微裂纹的检测，可选用后乳化型荧光渗透检测系统。当灵敏度要求不高时，例如铸件，可选用水洗型着色渗透检测系统。应当注意，检测灵敏度越高，其检测费用也越高。因此，从经济上考虑，不能片面追求高灵敏度检测，只要灵敏度能满足检测要求即可。,79,(3)根据被检工件状态进行选择。对表面光洁的工件，可选用后乳化型渗透检测系统。对表面粗糙的工件，可选用水洗型渗透检测系统。对大工件的局部检测，可选用溶剂去除型着色渗透检测系统。(4)在灵敏度应满足检测要求的条件下，应尽量选用价格低、毒性小、易清洗的渗透检测材料组合系统。(5)渗透检测材料组合系统对被检工件应无腐蚀。如铝、镁合金不宜选用碱性渗透检测材料，奥氏体不锈钢、钛合金等不宜选用含氟、氯等卤族元素的渗透检测材料。(6)化学稳定性好，能长期使用，受到田光或遇高温时不易分解和变质。(7)使用安全，不易着火。如盛装液氧的容器不能选用油溶性渗透剂，而只能选用水基型渗透剂，因为液氧遇油容易引起爆炸。,80,渗透检测辅助器材-光源,渗透检测使用两种类型的光源：白光和黑光,81,白光（自然光、普通灯泡发出的人造光）用于必须在光线充足的环境中进行的着色渗透检测。,82,83,84,黑光用于必须在适当黑暗区域中进行的荧光液体渗透检测,85,渗透检验试块,86,87,渗透检测常用国内标准,GB-T18851.1-2005无损检测渗透检测第1部分总则GB-T18851.2-2005无损检测渗透检测第2部分渗透材料的检验GB-T18851.3-2005无损检测渗透检验标准试块GB-T18851.4-2005无损检测渗透检测第4部分设备GB-T18851.5-2005无损检测渗透检测第5部分验证方法GB-T9443-2007铸钢件渗透检测JB-T4730.5-2005承压设备无损检测第5部分渗透检测JB-T6062-2007无损检测焊缝渗透检测JB-T8466-1996锻钢件液体渗透检验方法,88,渗透检测常用国外标准,EN571-1:1997无损检测渗透检测第1部分：总则EN1289:1998焊缝无损检测焊缝渗透检测验收水平EN1371-1:1997铸件液体渗透检验第1部分:砂型铸件、重力金属铸件、低压金属铸件EN10228-2:1998钢锻件无损检测第2部分：渗透检验,89,EN1289:1998焊缝无损检测焊缝渗透检测验收水平,90,EN1371-1:1997铸件液体渗透检验第1部分:砂型铸件、重力金属铸件、低压金属铸件,91,92,EN10228-2:1998钢锻件无损检测第2部分：渗透检验,93,MT、PT两种表面探伤方法的比较,（1）原理不同MT：利用漏磁场与磁粉的相互作用PT：利用毛细现象（两次）（表面张力的作用，流体沿着毛细管上升或下降的现象）。（2）检测对象不同MT：只能检测铁磁性材料PT：材质不受限制，但多孔性材料不能检测,Page94,94,MT、ET、PT三种表面探伤方法的比较,（3）缺陷不同MT：只能检查非磁性缺陷，如裂纹、发纹、折迭、皮下气孔、夹杂物。PT：只能检查表面开口缺陷如裂纹、疏松、针孔、夹杂物。（4）检测缺陷的部位不同MT：表面和近表面缺陷PT：表面开口缺陷,Page95,95,MT、ET、PT三种表面探伤方法的比较,（5）缺陷显示：MT、PT：缺陷显示直观，直接显示缺陷的位置、形状和大小（6）效率不同：MT：快PT：比较慢（7）检测灵敏度不同：MT：灵敏度高PT：灵敏度比较高,Page96,96,超声波检测（UT）,定义：超声检测一般是指超声波与工件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。通常包括了宏观缺陷的检测和材料厚度测量。,97,超声波检测（UT）,超声波声波以人的可感觉频率为分界线分为：超声波：频率大于20000Hz的声波；次声波：频率小于20Hz的声波；可闻声波：人耳能够听到的，频率介于二者之间，三大类。,98,超声检测的适用范围,超声检测的适用范围非常广。从检测对象的材料来说，可用于金属、非金属和复合材料；从检测对象的制造工艺来说，可用于锻件、铸件、焊接件、粘接件等；从检测对象的形状来说，可用于板材、棒材、管材等；从检测对象的尺寸来说，可大至几米；从检测缺陷部位来说，既可以是表面缺陷，也可以是内部缺陷。,99,超声波检测的优点,1.适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测。2.穿透能力强，可对较大厚度范围内的工件内部缺陷进行检测。如对金属材料，可检测厚度为12m的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件。3.缺陷定位较准确。4.对面积型缺陷的检出率较高。5.灵敏度高，可检测工件内部尺寸很小的缺陷。6.检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便等。,100,超声波检测的局限性,1.对工件中的缺陷进行精确的定性、定量仍需作深入研究。2.对具有复杂形状或不规则外形的工件进行超声检测有困难。3.缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响。4.工件材质、晶粒度等对检测有较大影响。5.常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观，检测结果无直接见证记录。,101,超声波检测方法,102,超声波检测方法-直接接触法&间接接触法,103,Page104,超声波检测方法-脉冲法（A、B、C型扫描）,104,Page105,超声波检测方法-纵波直探头检测,纵波直探头检测（探头从左向右移动扫查）,工件内无缺陷，只有底面回波,工件内有缺陷，有底面回波和缺陷波。可能出现底波消失。,工件内无缺陷，只有底面回波,105,Page106,超声波检测方法-横波斜探头检测,横波斜探头检测工件内无缺陷时，在工件端角产生端角反射波。,工件内有缺陷时，在工件端角产生端角反射波。,106,Page107,超声波检测器材介绍,超声波检测器材包括：超声波探伤仪超声波探头试块耦合剂,107,Page108,超声波探伤仪,模拟式超声波探伤仪,数字式超声波探伤仪,108,Page109,超声波探头,109,Page110,超声波探头-直探头,直探头用于发射和接收纵波故又称纵波探头。主要用于探测与探测面平行的缺陷。如板材锻件探伤等。（存在盲区）,110,Page111,超声波探头-双晶探头（分割探头）,双晶探头有两块压电晶片，一块用于发射声波，一块用于接收声波。根据入射角不同分为纵波双晶探头和横波双晶探头。优点：（1）灵敏度高（2）杂波少盲区小（3）工件中近场区小（4）探测范围可调,双晶探头主要用于检测近表面缺陷。根椐工件因选择合适的工作频率、晶片尺寸和探测深度。,111,Page112,超声波探头-斜探头,斜探头可分为：纵波斜探头（aLa1）、横波斜探头（aL=a1aII）和表面波探头(aLaII)横波斜探头是利用横波探伤，主要是用于检测与探测面垂直或成一定角度的缺陷，如焊缝缝等。表面波探头当入射角大于第二临界角在工件中产生表面波，主要检测工件表面缺陷。,112,Page113,第2节超声波探头-聚焦探头,聚焦探头分为点聚焦和线聚焦。点聚焦理想焦点为一点，其声透镜为球面；线聚焦理想焦点为一条线，其声透镜为柱面。,113,Page114,相控阵超声原理及特点,114,Page115,超声波探头-相控阵探头,115,Page116,超声波探头-相控阵探头,116,Page117,4、探头选择,117,Page118,探测距离探头至反射体的距离很重要，直探头的探测距离比较长，最佳缺陷探测能力在近场区终点处，在探测近表面反射体时，探头的始脉冲影响很大。如果反射体位于近场区用单晶探头无法探测，所以使用双晶探头。斜探头在其近场区终点处也显示了最佳探测缺陷的能力，同直探头比较，斜角探买的探测距离近，因为横波声波衰减较严重。如果探测问题用标准斜探头不能完全解决，可能是因为反射体位于始脉冲影响区内造成的，可以借助于具有较好近场分辨能力的双晶斜探头。,118,Page119,探头频率超声波检测频率选择的范围很大，所以选择时应综合考虑频率大小的影响。频率高，灵敏度和分辨力高，指向性好，对检测有利。但频率高，近场区长度大，衰减大，又对检测不利。实际检测时要全面分析以上几个方面因素，合理选择频率，一般在保证检测灵敏度的前提下尽可能选择较低的频率。对于晶粒较细的锻件、轧制件和焊接件等，一般选用较高的频率。对于晶粒较粗大的铸件、奥氏体钢等选用较低频率，如果选用比较高的频率，就会引起严重衰减，示屏工出现“草状”回波，信噪比下降，甚至无法继续检测。,119,Page120,晶片尺寸探头晶片对超声波声束指向性，近场区长度、近距离扫查范围和近距离缺陷检出能力有较大的影响。实际检测中，检测面积较大的工件时，为了提高检测效率宜选用大晶片探头。检测厚度大的工件时，为了发现远距离缺陷宜选用大晶片探头。检测小型工件时，为了提高缺陷定位定量精度宜选用小晶片探头。检测表面不太平整、曲率较大的工件时，为了减少耦合损失，宜选用小晶片探头。,120,Page121,探头角度探头的角度对检测灵敏度、声束轴线的方向，一次波的声程有较大的影响（角度大一次波声程就大）。因此在实际检测时，当工件厚度较小时，应选用较大角度的探头，以便增加一次波声程，避免近场区检测。当工件厚度较大时，应选用较小角度的探头，以减小声程过大引起的衰减，便于发现深度较大处的缺陷。在焊缝检测中，还要保证主声束能扫查整个焊缝截面。入射角应根据缺陷的预期倾斜位置进行选择。在这里还应注意，反射体尽可能垂直于声束，从表面垂直走向的材料裂缝，它与表面构成棱角，当超声波主声束以45透射到该棱角时，最容易发现。,121,Page122,材料性能材料的组织对于工件的可探性有很大影响。最主要的影响是吸收及散射，它们共同导致衰减。凝固条件、纯度、热处理及成形均对组织结构产生作用，并由此对声波的衰减有影响。在铸件（由于凝固过程或热处理）、锻件（由于变形度、热处理）或焊接结构（由于焊缝、基材、热处理）之间的声波衰减差异能够对评判产生很大影响。在检测灵敏度的调节及结果的评定时均要考虑由于声波衰减而导致的波高衰减。根据声波在材料中的传播规律得出，粗晶组织中声波衰减较细晶组织大。,122,Page123,超声波试块,123,Page124,超声波试块-用途,1、试块用途用途,确定检测灵敏度,测试仪器和探头性能,调整扫描速度,评判缺陷大小,124,Page125,特别要注意我们前面讲到的端角反射问题，当入射角度为60时，会出现一些特殊性，如反射波发生波形转换。在检查厚壁容器时，例如，核电站构件的焊缝，用一个探头探测工件中垂直于探测面的缺陷不够保险，声波由于这类缺陷反射后偏离入射方向，因此，最理想是用另外一个探头接收（见图6.2）。在这种情况下，采用所谓串列式双探头检测方法，在后面章节会有介绍。两个探头之间的距离取决于板厚及缺陷的深度。因此，对于很厚的工件必须分为若干个区，用不同的探头间距分别探测。,125,Page126,超声波试块-用途,1.确定检测灵敏度超声波检测灵敏度是一个重要参数，因此在超声波检测前，常用试块上某一特定的人工反射体来调整检测和校验灵敏度。,2.测试仪器和探头性能超声波探伤仪和探头的一些重要性能，如垂直线性、水平线性、动态范围、灵敏度余量、分辨力、盲区、探头的入射点、K值等都是利用试块来测试的。,3.调整扫描速度利用试块可以调整仪器示波屏上刻度值与实际声程之间的比例关系，即扫描速度，以便对缺陷进行定位。,4.评判缺陷大小利用某些试块绘出的距离波幅当量曲线（即实用AVG曲线）来对缺陷定量是目前常用的定量方法之一。特别是3N以内的缺陷，采用试块比较法仍然是最有效的定量方法。此外，还可利用试块来测量材料的声速、衰减性能等。,126,Page127,超声波试块,2、常用试块（标准试块及对比试块）内容提要,IIW1试块,CSK-1A试块,RB-2试块,CSK-A试块,IIW2试块,CS-1-5试块,DB-H1试块,127,Page128,超声波试块,IIW1试块（K1试块、1#试块）,IIW试块是国际焊接学会标准试块，该试块是荷兰代表首先提出来的，故又称荷兰试块，因形状似船形又称船形试块。,128,Page129,超声波试块,CSK-1A试块,CSK-IA试块是国内自主设计的标准试块，功能与IIW试块相同。增加了R50的反射面。,129,超声波试块,TB-W1试块,130,Page131,超声波试块,CS-1-5试块,131,超声波试块,132,实物试块,133,Page134,耦合剂,超声耦合是指超声波在探测面上的声强透射率，声强透射率高，超声耦合好。,134,Page135,耦合剂,135,Page136,影响超声波探伤缺陷检测的因素,136,Page137,缺陷反射特性,137,Page138,缺陷反射特性,138,Page139,缺陷反射特性,139,Page140,缺陷反射特性,140,Page141,缺陷反射特性,141,Page142,缺陷反射特性,142,Page143,缺陷反射特性（为什么有的缺陷无法检测）,143,Page144,缺陷反射特性,144,Page145,缺陷反射特性,145,Page146,缺陷反射特性,146,Page147,缺陷反射特性,147,Page148,缺陷反射特性,148,Page149,缺陷反射特性,149,Page150,缺陷反射特性,150,超声波检测常用国内标准,GB-T7233.1-2009铸钢件超声检测第1部分：一般用途铸钢件GB-T6402-2008钢锻件超声检测方法GB-T2970-2004厚钢板超声波检验方法GB-T11345-1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB-T4162-2008锻轧钢棒超声检测方法JB-T4730.3-2005承压设备无损检测第3部分超声检测JB-T10554.2-2006无损检测轴类球墨铸铁超声检测第2部分球墨铸铁曲轴的检测,151,超声波检测常用国外标准,EN583-1：1999无损检测超声波检验第1部分：总则ISO11666:2010焊缝无损检测超声波检测验收等级ISO17640：2010焊缝无损检测超声波检测检测技术验收等级和结果评估EN10160:1999厚度等于或大于6mm的钢板的超声波检验方法(反射法)EN10228-3:1998钢锻件无损检测第3部分：铁素体或马氏体钢锻件超声检测EN12680-1:2003铸件-超声波检测-一般铸件,152,ISO17640：2010焊缝无损检测超声波检测检测技术验收等级和结果评估,153,154,155,156,ISO11666:2010焊缝无损检测超声波检测验收等级,157,EN10228-3:1998钢锻件无损检测第3部分：铁素体或马氏体钢锻件超声检测,158,Page159,图12.1,b轴向扫查,图12.2,a周向扫查,轴类锻件超声波探伤,159,Page160,图12.3,饼类、碗类锻件超声波探伤,160,Page161,图12.4,筒类或环形锻件超声波探伤,图12.5,161,EN12680-1:2003铸件-超声波检测-一般铸件,162,163,射线检测（RT）,作为五大常规无损检测方法之一的射线检测（Radiology），在工业上有着非常广泛的应用。目前射线检测按照美国材料试验学会（ASTM）的定义可以分为：照相检测、实时成像检测、层析检测（工业CT检测）和其它射线检测技术四类。,164,射线检测-原理,依据被检工件由于成分、密度、厚度等的不同，对射线产生不同的吸收或散射的特性，对被检工件的质量、尺寸、特性等作出判断。利用射线的穿透性、衰减性和胶片的光化学作用进行探伤。,165,射线检测-X射线检测,射线检测方法射线检测常用的方法是照相法，即利用射线感光材料(通常用射线胶片)，放在被透照试件的背面接受透过试件后的射线，如图所示。胶片曝光后经暗室处理，就会显示出物体的结构图像。根据胶片上影像的形状及其黑度的不均匀程度，就可以评定被检测试件中有无缺陷及缺陷的性质、形状、大小和位置。,166,射线检测特点,1.射线探伤适用于各种不同材质的探伤，但主要用于铸件和焊缝检测，适宜检测体积型缺陷，即具有一定空间分布的缺陷。2.射线探伤主要用于内部缺陷的探测，对裂纹类缺陷有方向性限制，有的缺陷可能无法检测。3.灵敏度高、探伤结果显示直观，重复性好，且可长期保存。4.需要考虑安全防护问题。5.目前主要有X射线照相技术、射线照相技术、射线实时成像技术、CT检测技术等。,167,168,169,170,171,DR及工业CT检测,172,CT检测（内部结构),173,目录,Page174,第一部分,第二部分,第三部分,174,无损检测方法的选择,由于被检对象十分复杂，无损检测的方法也是多种多样。那么面对一项具体的无损检测工程或需要进行无损检测的对象，诸如零件、部件、组件、装置、设备或大型工程，究竟应该选择哪种或哪几种检测方法？应设计什么样的检测工艺方案，才能达到安全、可靠地检测目的？只有选择了正确的检测技术方法，才能进行有效的无损检测，检测的结果才是准确可靠的。掌握各种无损检测技术方法的技术特点，明确各种不同方法的适用范围和他们之间的相互关系，还得掌握一定的材料学、各种加工工艺知识，并在综合分析与评价的基础上，面对具体的无损检测工程或对象，才能选择合理的无损检测技术方法和确定正确的无损检测工艺方案。无损检测技术涉及到很多科学技术领域。很多无损检测技术方法原理上虽然千差万别，在探测介质、探测器、记录和显示装置、以及对信息的解释方面更是多种多样。但是，所有无损检测技术方法的目的，都是为了检测材料构件中的缺陷或结构异常。由于被检测对象的多样性和各种无损检测技术方法的差异性和局限性，要达到选择正确的检测技术方法和确定合适的检测技术工艺方案，并不是一件容易的事。,175,无损检测方法选择,要达到上述目的，实际工作中应注意以下几个方面：1.弄清楚想要检测什么？2.了解、分析被检测工件的材质、成型方法、加工