X射线绪论ppt课件

1 无损检测 2 1 1材料无损检测 1 1 1材料无损检测的概念无损检测 以不损害被检验对象的使用性能为前提 应用多种物理原理和化学现象 对各种工程材料 零部件 结构件进行有效地检验和测试 借以评价它们的连续性 完整性 完全可靠性及某些物理性能 它与某些破坏性检测方法 如力学性能检验 化学分析试验 金相检验等具有很强的互补性 尤其适合成品检验和在役运行产品的检验 无损检测的英文缩写为 NDT non destructivetest 3 1 1 2 无损检测技术的发展三个阶段 无损检查NDI Non destructiveInspection 无损检测NDT Non destructiveTesting 无损评价NDE Non destructiveEvaluation 无损检测技术的发展首先得益于电子技术 计算机科学 材料科学等学科的发展 4 材料无损检测技术主要用于未知工艺缺陷的检验 它是对破坏性检验的补充和完善 其特点是 非破坏性 是指在获得检测结果的同时 除了剔除不合格品外 不损失零件 因此 检测规模不受零件多少的限制 既可抽样检验 又可在必要时采用普检 因而 更具有灵活性 普检 抽检均可 和可靠性 1 2无损检测的特点 5 互容性 即指检验方法的互容性 即 同一零件可同时或依次采用不同的检验方法 而且又可重复地进行同一检验 这也是非破坏性带来的好处 动态性 这是说 无损探伤方法可对使用中的零件进行检验 而且能够适时考察产品运行期的累计影响 因而 可查明结构的失效机理 严格性 是指无损检测技术的严格性 首先无损检测需要专用仪器 设备 同时也需要专门训练的检验人员 按照严格的规程和标准进行操作 6 检验结果的分歧性 不同的检测人员对同一试件的检测结果可能有分歧 特别是在超声波检验时 同一检验项目要由两个检验人员来完成 需要 会诊 概括起来 无损检测的特点是 非破坏性 互容性 动态性 严格性以及检测结果的分歧性等 应注意扬长避短 科学利用 7 锅炉 压力容器 化工机械 海洋构造物 航空航天和原子能工程等向高参数及大型化方向发展 无损检测的意义 8 1 质量 安全保证 即控制产品质量 保证设备安全运行 生产高质量产品的需要生产高质量的产品 往往需要从原材料 试板 到零件 部件乃至最终产品 都进行较严格的质量把关 即实行全面质量管理 而无损探伤技术恰好是必不可少的技术手段 设备在役安全运行期间跟踪监测的需要设备运行期间也可能产生新的缺陷 如 应力腐蚀裂纹 延迟裂纹 疲劳裂纹等等 需要定期或不定期地进行质量跟踪 以保证其运行的安全性 如核反应堆中的压力容器 1 3材料无损检测的意义 9 2 工艺 技术保证 即改进制造技术 优化制造工艺 在新产品研制 新工艺制定过程中 对于某些工艺参数 工艺措施的确定 有时需要进行严格的工艺评定 借助先进的无损检测技术可筛选出最佳规范 进而制定出新产品的工艺规程 最终制造出合格的产品或优质产品 10 3 效率 效益保证 及时发现缺陷 降低生产成本 在复杂产品的加工过程中往往经历 零件制备 部件组成 结构总成 等较长生产周期 在重点工序适时进行合理 适度的检验 可及时消除该工序产生的缺陷 防止同类缺陷的重复出现 这样做比在产品加工完成后再来消除缺陷更节省时间 材料和工时 从而降低了生产成本 而且 及时返修在操作上也较为容易 11 4 信誉 实力的见证 积累技术资料 促进技术进步成功的检测数据 配套的原始底片 合格的检验报告 标准的检测试板等等 都是宝贵的技术资料 既可用于技术交流 又可长期存档 依托精干的检测队伍 先进的检测设备以及严密的管理措施所建立起来的质量保证体系 不但能够提高材料的潜能 促进企业的技术进步 还能提高企业的信誉和产品的国际竞争力 特别是在出现产品质量纠纷时 上述检验资料的法律价值就会凸现出来 12 面积25 8万平方米 容80000人 总用钢量11万吨 其中焊缝总长31万米 主支撑用钢Q460E Z35 厚110mm 400吨 鸟巢焊接 13 14 15 16 1 4无损检测方法的种类及其适用性 材料或工件未知工艺缺陷的检测中常用的无损探伤方法有 1 射线检测 RT 是利用射线的穿透性和衰减性来发现缺陷 即射线能够穿透物质并且在物质中有衰减的物理特性来发现缺陷的 该法是工业生产中最常用的NDT方法 17 x x I Ix 射线探伤原理图 18 2 超声波检测 UT 是利用超声波在物质中传播 反射和衰减等物理性质来发现缺陷的 该法与射线探伤法形成优势互补 19 3 磁力检测 MT 是通过对铁磁材料进行磁化所产生的漏磁场来发现其表面及近表面缺陷的 在黑色金属的表面检测中应用广泛 20 4 渗透检测 PT 是利用荧光染料或红色染料渗透剂的渗透作用显现工件表面开口型缺陷痕迹的 注意 不能用于多孔型材料 21 5 涡流检测 ET 是利用涡流的集肤效应及其在缺陷处的畸变行为来发现和检测缺陷的 此外 还有红外检测 激光全息检测 声发射检测等等 22 检测方法简介 有关各种检测方法的技术内涵和要点将在今后各章的讲授中 深入理解 总之 每种方法既有它的优势 也有它的局限性 这一点就像没有包治百病的良药一样 应用是应根据检测工艺需要 认真进行选择 23 1 5常见缺陷的概念及分类 1 5 1工艺缺陷的概念 1 什么是工艺缺陷 在材料加工成型过程中 经常会出现某种或某些不合乎质量要求的外观缺陷 性能缺陷 组织缺陷和更为严重的内部几何不连续型缺陷 如裂纹 孔洞 夹杂等 我们把这些 冶金因素 结构因素 工艺因素 导致的产品质量不符合相关标准要求的各类缺陷统称为工艺缺陷 24 1 5 2工艺缺陷的分类 1 按工艺方法 工艺责任 分为 焊接缺陷 因实施焊接工艺而引起的缺陷 裂纹 偏析 未焊透 未熔合 夹渣 夹杂 气孔 咬边 铸造缺陷 因实施铸造工艺而引起的缺陷 气孔 缩孔与缩松 夹渣 裂纹 冷隔和浇不足 偏析 锻压缺陷 因实施锻造 冲压工艺而引起的缺陷 夹砂和夹渣 缩孔和疏松 夹杂 龟裂 过热 过烧 折叠 热处理缺陷 过热 过烧 氧化 脱碳 变形 裂纹 25 2 按缺陷的埋藏深度分为 表面缺陷 如表面气孔 表面裂纹 砂眼 咬边等 近表面缺陷 如皮下气孔 夹杂等 内部缺陷 如内部夹杂 气孔 缩孔 裂纹 未熔合 未焊透等 3 按缺陷的几何特征不同分为 体积型 如孔洞 夹杂等 面积型 如裂纹 未熔合 夹层等 26 应该指出 处在同一位置上的不同性质的缺陷 或处在不同位置的同一性质的缺陷 其危害性是不尽相同的 1 对于同一性质的缺陷 即使数量 大小相同 有 1 5 3工艺缺陷的危害性 定性分析 27 表面缺陷比内部缺陷危害性大 位置特征 高应力区的缺陷比低应力区的缺陷危害性大 应力特征 与主应力垂直的片状缺陷比平行主应力时危害性大 走向特征 应力集中区的缺陷比非应力集中区的缺陷危害性大 缺口效应 对疲劳强度的影响比静载强度的影响大 载荷特征 未发现的缺陷比已发现的缺陷危害性大 掌控状态 28 2 不同性质的缺陷危害性排序 从大到小 裂纹未熔合 未焊透咬边夹杂 条状 夹杂 圆形 气孔 应该强调 任何一种缺陷达到相当严重的程度都会造成危害 不仅会造成结构的破坏 甚至会酿成灾难性事故 尤其对于裂纹类缺陷工艺上是不能容忍的 必须彻底铲除 29 无损检测 课程说明 课程设置及分工 16学时 1学分 其中 理论教学16学时课程性质 本课程为材料成型与控制工程任选课 选修对象 材料成型与控制工程专业本科生 国际焊接工程师和国际质检师的必修课程 30 无损检测 课程说明 课程任务 通过学习本课程 使学员初步掌握 材料无损检测的基本知识 操作技能与技术要点 学会正确选择无损检测方法 相关仪器 设备 并能正确选定各种技术参数 初步了解缺陷识别 产品质量评定的相关标准 为今后从事材料或产品的无损检测工作 制定相应的无损检测工艺奠定理论和实践基础 31 无损检测 课程说明 课程特点 多科性 本课程学时虽然不多 可知识内涵却十分丰富 多科性是说 这门技术的理论基础是以近代物理学 化学 电子学 材料学为支撑的 从工程角度来说 它又是以全面质量管理科学与无损评定技术紧密结合的一个崭新领域 在具体检测方法和相关原理上 又涉及到磁 电 声 光 热 力等各个领域 在取得准确的检测结果方面 有时尚需多种检测方法的有机配合 运用获得的多种信息对材料 包括试样和产品 的物理性能和变异以及各类缺陷做出准确的评价 32 无损检测 课程说明 实践性 对材料 试样 产品的无损检测 主要是探测其中的缺陷 了解各类缺陷的性质 位置 尺寸 形状 分布规律等等 因此 对材料及工件内部缺陷的理解 分布规律和特点的认识 熟悉它们在每种检测方法中的显像规律并做出正确的评价等方面 均与检验人员的实践经验密切相关 此外 要想取得无损检验人员的资格证 更需经过一段较严格的培训和通过相关的考试 要真正成为名副其实的质检师 往往要经过较长期的严格实践砺炼 GB T9445 2005无损检测 人员资格鉴定与认证 33 无损检测 课程说明 实用性 无损检测技术具有较为广泛的应用领域 它不仅用于工业生产中 在医疗 生物技术 电子技术 地质科学等诸多领域均可得到有效的运用 尤其在金属材料制造领域 如锅炉压力容器 化工机械 造船 海洋构造 航空航天以及核反应堆等生产制造领域更是不可缺少的质量保证手段 34 材料无损检测 课程说明 教学要求 重点掌握各种无损检测方法的基本原理 适用范围和技术要点 能够正确选择探伤方法 仪器 设备 熟悉基本操作要领 初步掌握拟订检验工艺 缺陷识别 质量等级评定等相关技能 积极参与课堂教学 认真记好笔记 按时完成规定作业 主动参加答疑活动 35 材料无损检测 课程说明 主要教学参考书 1 李喜孟主编 无损检测 北京 机械工业出版社 2001 2 赵熹华主编