无损检测基础知识介绍(图文并茂)

无损检测 NDT 简介 销售人员培训上海分公司探伤室 目录1 无损概述2 超声检测3 射线检测4 磁粉检测5 渗透检测6 无损方法比较 1 1无损概述所谓无损检测 NDT或NDE Non destructivetesting 是以不损害被检测对象为前提 运用物理和化学相关技术对材料和产品进行检测 借以评价被检测对象质量等级和安全程度 1 2无损分类目视检测 缩写VT 超声检测 缩写UT 射线检测 缩写RT 磁粉检测 缩写MT 渗透检测 缩写PT 涡流检测 缩写ET 2 超声检测2 1超声检测原理 利用超声波通过两种介质界面时发生发射和折射的特性来探测产品内部缺陷 如下图 探头发射脉冲超声波 透过工件表面在介质中传播 遇到底面发生反射 反射波经探头接受在显示屏上形成底波 如果材质中存在缺陷 那么探头也会接受缺陷界面反射波并在显示屏上形成缺陷波 最后通过分析缺陷波的波幅 在时间轴上的位置以及波形特征来分析评价缺陷 2 2超声波探伤仪器 在线超声探伤设备 是钢铁生产线上对所需探伤钢管 钢棒 钢板逐一进行内部质量检测 便携式超声探伤仪 在线设备的产品都可以用便携式探伤仪器完成 且因轻便灵活 检测不受场地限制 可对结构复杂产品进行测试分析 新技术相控阵探伤仪 运用相控阵技术 对缺陷进行彩色成像等多种扫描 检测灵活 节约成本 检测结果受认为因素影响少 随着技术不断成熟 将来很大程度上可取代射线 2 3常用超声检测探头 斜探头 斜探头发射横波脉冲波 主要用于探测与检测面垂直或成一定角度的缺陷 如焊缝的探伤 直探头 直探头发射纵波脉冲波 主要用于检测与检测面平行的缺陷 如板材 锻件的探伤 双晶直探头 探头内两个压电晶片成角度一发一手发射脉冲纵波 和直探头相比盲区小 灵敏度高 一直用于检测近表面缺陷 聚焦探头 多用于水浸法探伤 纵波在水层中进入工件转换成横波进行探伤 如管材 板材探伤 2 4耦合剂正与医院B超需要在身体上涂抹耦合剂一样 工业耦合剂也是实现超声波从探头向工件的有效传递 机油 水 浆糊 2 5试块超声波检测试块用于测试 校验仪器和探头的性能 确定检测灵敏度 调整扫查速度和评定缺陷大小 没有试块就没有正确超声检测数据 校验试块 标准试块 用于测试和校验探伤仪器的技术性能指标的试块 如 测斜探头前沿 声速 测直探头分辨率等 这种试块往往没有人工缺陷 对比试块 参考试块 用于调整检测系统综合性能和确定检测对象中缺陷当量的试块 常规超声检测不能直接检测出缺陷实际大小 它通过对对比试块中人工缺陷大小相比较得出缺陷的参考当量 例 如果工件中存在一个缺陷 他的波高恰好等于同条件下的 3孔的波高 那么可以说明工件此处存在一个当量为 3的缺陷 很多产品在检测前一定要做对比试块 2 6常用超声波检测范围 1 焊缝 对接焊缝 角接焊缝 T接焊缝 小管接焊缝常做射线 2 锻件 锻件一般做超声检测 包括轴类 圆棒 饼类 板材 筒类锻件 3 铸件 铸件的晶粒粗大 疏松等缺陷较多 影响超声波的分辨率与评定 所以铸件优先做射线 结构复杂薄壁件尤其适合做射线 超声较为经济 危害小 且穿透力比射线大 也有非常广泛的应用 产品图见下一页 2 7超声业务注意事项 1 首先需要了解检测标准和验收标准 注意很多标准检测标准和验收标准是在一个标准里 有些验收标准不分质量等级 直接是符合和不符合 2 其次要了解产品制造工艺 规格 材质 只有了解这些才能选择适合的标准 选择合适的探伤工艺 正确评定缺陷性质 3 检测产品前可能要加工对比试块 制作对比试块前要有工件的图纸或具体规格 所以预估工期时要考虑加工试块的时间 4 很多常规检测不需要对比试块 如厚钢板 直径大的棒料等 3 射线检测3 1射线检测原理 射线穿透检测对象时呈指数规律被吸收衰减 当物质内部存在缺陷时 在缺陷部位会形成对射线衰减的不规律 致使穿透缺陷部位的射线强度和其他部位不同 这时通过胶片记录下来 通过暗室处理后形成底片 根据底片黑度不均的影像来评定产品缺陷 如下图 左为焊接试板的射线检测 右为试板的底片和缺陷图像 3 2射线检测仪器 便携式X射线机 移动式X射线机 放射 源 实时成像系统 射线50 100mm时 使用移动时射线机或铱192 源 射线100 200时 使用钴60 源或射线加速器 射线200以上时 射线加速器 3 3射线检测器材 胶片 底片原材料 暗室 对胶片处理 经过冲洗 显影 定影后烘干 形成底片 相关设备有 胶片 暗袋 洗片夹 裁片刀 红灯 显影液 定影液 烘片机等 铅字 用来在底片上形成指示标记或编码 暗袋 包装并防护胶片 内有增感屏 提高感光速度 像质计 底片质量的指示标记 黑度计 测量底片黑度 观片灯 评定底片 3 4射线检测范围 1 焊缝 对接焊缝 管对接焊缝 管接焊缝曝光次数要通过计算 2 铸件 我们目前铸件穿透范围是50mm以下 50 100毫米需要加价分包 3 5射线检测安全 单位 希弗特 即时致命 非即时致命 本底辐射在一年内的剂量 核工作人员一年内所接受的平均剂量 香港至倫敦来回飞行一次 X光检查 在8000m高空飞行一小时 可觀察到的各种辐射疾病 癌症病例增加 对人体健康不至构成显著的影响 20mSv 2mSv 来源于网络资料 3 6射线安全实例 1 2010年发布 职业健康检查中摄胸片取代胸透的探讨 病人病人接受一次胸部透视和摄胸片检查所受的X射线有效剂量当量分别为0 179mSv 0 015mSv 2 SCT 4800CT扫描机 扫描电压120kV 轴扫电流最小50mA四档 扫描时间分最短215 常用工业射线机拍8 10mm的钢板 管电压为120kV 管电流为3mA 3 X安检仪管电流 0 4 1 2mA 管电压 100 160kV 地铁乘客每年因地铁安检接受的泄露辐射剂量也不大于0 01mSv 射线人员接受辐射剂量限值是公众的10倍 公众一般不会受到过量射线伤害 日常过安检时不要着急拿行李把手伸到安检仪里 夜间尽量不要在在建钢结构或锅炉管道企业以及船厂和冶金企业附近长时间逗留 防止其正在射线探伤作业 3 7射线业务注意事项 1 首先需要了解检测标准和验收标准 注意很多标准检测标准和验收标准是在一个标准里 有些验收标准不分质量等级 直接是符合和不符合 2 其次要了解产品制造工艺 规格 材质 只有了解这些才能选择适合的标准 选择合适的探伤工艺 正确评定缺陷性质 3 如果现场检测的话一般安排在夜间 周围必须没有人 脚手架等必须有 4 射线检测的成本高 操作风险大 底片合格率难以保证 所以少量现场拍片最好按天计费 4 磁粉检测4 1磁粉检测原理 铁磁性材料工件被磁化后 由于不连续的存在 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 在合适的自然光或黑光灯下形成目视可见的磁痕 4 2磁粉检测设备 便携式磁粉机便携式磁轭具有非电接触 磁化电流500 2000A 安全轻便 灵敏度高 可以检测带漆层的工件 缺点是只能检测焊缝等形状简单的工件 且磁化面积小效率低 移动式磁粉机主体是磁化电源 磁化电流一般为500 8000A 配件为触头 夹钳 磁化线圈 软电缆 可以检测现场大型工件 检测效率较高 台式磁粉机磁化电流一般为1000 10000A 这类探伤机能进行通电法 中心导体法 感应电流法 线圈法 复合磁化法 一般检测中小型工件 效率高 可以对工件退磁 4 3磁粉检测器材 喷壶和磁膏 湿法 非荧光 磁悬液和反差 湿法 非荧光 黑光灯和荧光磁粉 湿法 荧光 灵敏度试片红 干磁粉 干法非荧光 4 4磁化方法分类 周向磁化给工件直接通电 或者使电流通过贯穿空心工件孔中的导体 旨在工件中建立一个环绕工件的并与工件轴相垂直的周向闭合磁场 用于发现与工件轴平行的纵向缺陷 纵向磁化是指将电流通过环绕工件的线圈 沿工件纵长方向磁化的方法 工件中的磁感应线平行于线圈的中心轴线 用于发现与工件轴相垂直的周向缺陷 横向缺陷 利用电磁扼使磁感应线平行于工件纵轴的磁化方法亦属于纵向磁化 复合磁化多向磁化是指通过复合磁化 在工件中产生一个大小和方向随时间成圆形 椭圆形或螺旋形轨迹变化的磁场 因为磁场的方向在工件上不断地变化 所以可以发现工件上多个方向的缺陷 4 5磁粉检测范围实例 锻件 齿轮裂纹 荧光 铸件 冷裂纹 磁悬液 反差 板材 分层 荧光 焊缝 裂纹 喷壶磁膏 反差 4 6磁粉业务注意事项 1 首先需要了解检测标准和验收标准 注意很多标准检测标准和验收标准是在一个标准里 有些验收标准不分质量等级 直接是符合和不符合 2 其次要了解产品制造工艺 规格 材质 只有了解这些才能选择适合的标准 选择合适的探伤工艺 正确评定缺陷性质 3 除了焊缝和结构简单平直的工件可以用便携式磁轭外 棒料 弹簧及其他解构复杂的工件需要用移动式或台式磁粉机操作 4 磁粉检测为铁磁性材料的表面和近表面探伤 表面要整洁易于发现缺陷 荧光检测需要有暗室 5 渗透检测5 1磁粉检测原理 渗透剂在毛细管作用下 渗入表面开口缺陷内 在去除工件表面多余的渗透剂后 通过显象剂的毛细管作用将缺陷内的渗透剂吸附到工件表面形成痕迹 从而显示缺陷的存在 这种检测方法称为渗透检测 着色渗透是在自然下观测 荧光渗透是在黑光灯下观测 原理都一样 5 2渗透探伤常用器材 清洗剂 显像剂 渗透剂 荧光渗透剂 灵敏度试片 黑光灯 5 3渗透检测范围 1 焊接件渗透检测 例如无磁性的不锈钢管的表面检测 2 铸件渗透检测 铸件表面粗糙 形状复杂 一般采用水洗型荧光渗透 3 锻件渗透检测 承载力高 缺陷细小 一般采用高灵敏度后乳化荧光渗透 5 4渗透业务注意事项 1 首先需要了解检测标准和验收标准