涡流检测-第6章

1、第第6章章 涡流检测涡流检测规程与检测工艺规程与检测工艺卡卡7 7. .1 1概述概述7 7.2.2典型涡流检测规程与检测工艺卡的编制与分析典型涡流检测规程与检测工艺卡的编制与分析7 7.1.1概述概述 无损检测规程和检测工艺卡都是指导无损检测工作实施无损检测规程和检测工艺卡都是指导无损检测工作实施的技术文件的技术文件。由于专业方法的不同，不同无损检测专业的检。由于专业方法的不同，不同无损检测专业的检测规程和工艺卡在编写形式和内容上存在着较大的差异。测规程和工艺卡在编写形式和内容上存在着较大的差异。下下面以美国无损检测学会面以美国无损检测学会级人员培训教材中有关的定义、分级人员培训教材中有关的

2、定义、分类及使用为例加以介绍，类及使用为例加以介绍，共从事涡流检测工作的技术人员，共从事涡流检测工作的技术人员，特别是参与检测工艺规程和检测工艺卡编制的人员参考。特别是参与检测工艺规程和检测工艺卡编制的人员参考。7.1.17.1.1相关术语的定义与技术文件的层次划分相关术语的定义与技术文件的层次划分 美国无损检测学会将无损检测技术文件分为规范美国无损检测学会将无损检测技术文件分为规范（Specification)Specification)、程序（、程序（Procedure)Procedure)和工艺指导书和工艺指导书（Instruction)Instruction)三个层次。其中检测规范为最

3、高层次的三个层次。其中检测规范为最高层次的检测技术文件，检测程序为次一级的技术文件，工艺指导检测技术文件，检测程序为次一级的技术文件，工艺指导书为最低层次的技术文件。书为最低层次的技术文件。（1 1）规范）规范 规范规范是针对被检测对象和实施的无损检测方法是针对被检测对象和实施的无损检测方法提出相关要求和质量控制条件的技术文件提出相关要求和质量控制条件的技术文件。它不具体规定。它不具体规定无损检测方法和相关无损检测技术如何实施。因此可以说无损检测方法和相关无损检测技术如何实施。因此可以说规范是开展无损检测活动实施的顶层文件，它包括一下总规范是开展无损检测活动实施的顶层文件，它包括一下总体要求：

4、体要求：检测什么，如夹杂、裂纹和（或）腐蚀（包括具体的尺检测什么，如夹杂、裂纹和（或）腐蚀（包括具体的尺寸、数量要求），在哪里实施检测；寸、数量要求），在哪里实施检测；如何进行检测如何进行检测, ,如按照那一份指令或标准进行检测；如按照那一份指令或标准进行检测；验收准则（如果未包含在相关的指令或标准文件中）；验收准则（如果未包含在相关的指令或标准文件中）；报告内容与方式；报告内容与方式；谁能够执行检测（人员资格要求）。谁能够执行检测（人员资格要求）。（2 2）程序）程序 针对任何检测对象实施某种无损检测方法确定针对任何检测对象实施某种无损检测方法确定的最低要求的描述，这些最低要求的描述是根据给

5、定的标的最低要求的描述，这些最低要求的描述是根据给定的标准、指令或规范编制的，并且是书面形式的。检测程序文件准、指令或规范编制的，并且是书面形式的。检测程序文件由具有相关无损检测方法由具有相关无损检测方法级资格证书的人员编写，其首要级资格证书的人员编写，其首要用途是指导无损检测用途是指导无损检测级人员制定检测工艺指导书。级人员制定检测工艺指导书。检测程序一般按以下结构和内容要求编写：检测程序一般按以下结构和内容要求编写：范围；范围；引用文件；引用文件；人员资格要求；人员资格要求；无损检测设备和材料的要求；无损检测设备和材料的要求；仪器和（或）标准试块的标准与标识要求；仪器和（或）标准试块的标准

6、与标识要求；零件检测前的准备要求；零件检测前的准备要求；检测步骤要求；检测步骤要求；影响因素与检测结果评价要求；影响因素与检测结果评价要求；检测报告要求；检测报告要求；工艺指导书的编制要求；工艺指导书的编制要求；后续检测要求。后续检测要求。(3)(3)工艺指导书工艺指导书 工艺指导书是针对一个具体的零件或一系工艺指导书是针对一个具体的零件或一系列同类零件并依据相关的检测程序制定的描述如何有序地实列同类零件并依据相关的检测程序制定的描述如何有序地实施无损检测工作的技术文件。工艺指导书由具有施无损检测工作的技术文件。工艺指导书由具有级和级和级级以上资格相关专业的检测人员编制，其首要的用途是向具体以

7、上资格相关专业的检测人员编制，其首要的用途是向具体执行该项无损检测工作的执行该项无损检测工作的级和级和级人员提供充分的指导，级人员提供充分的指导，并保证获得可重复的检测结果。并保证获得可重复的检测结果。7.1.27.1.2检测规程与检测工艺卡的一般要求与区别检测规程与检测工艺卡的一般要求与区别 参考美国无损检测学会对检测程序和工艺指导书的定义参考美国无损检测学会对检测程序和工艺指导书的定义域层次划分方式，介绍检测规程和检测工艺卡的一般要求和域层次划分方式，介绍检测规程和检测工艺卡的一般要求和区别。区别。(1)(1)地位不同。检测规程是编写检测工艺卡的依据，是上一地位不同。检测规程是编写检测工艺

8、卡的依据，是上一个层次的文件。个层次的文件。（2 2）本质不同。检测规程是为保证检测方法和检测技术正）本质不同。检测规程是为保证检测方法和检测技术正确执行，对人员、器材、环境条件、被检测对象、工艺文件确执行，对人员、器材、环境条件、被检测对象、工艺文件编写提出最低质量控制要求的管理型文件，它不是可直接执编写提出最低质量控制要求的管理型文件，它不是可直接执行的操作性文件；检测工艺卡是对检测规程要求细化和具体行的操作性文件；检测工艺卡是对检测规程要求细化和具体化的可执行文件。化的可执行文件。（3 3）编制要求不同。）编制要求不同。首先，首先，检测规程需要由具有相关无损检测规程需要由具有相关无损检测

9、方法检测方法级资格证书的人员制定，而检测工艺卡可以由相级资格证书的人员制定，而检测工艺卡可以由相关方法关方法级资格的人员编写。级资格的人员编写。其次，其次，由于由于检测规程是检测工检测规程是检测工艺卡编制的依据，且使用的范围更大艺卡编制的依据，且使用的范围更大，因此编制者应具备与，因此编制者应具备与相关无损检测方法有关的其他方面或领域的知识和经验，主相关无损检测方法有关的其他方面或领域的知识和经验，主要包括材料、制造工艺、缺陷及其对安全使用的危害、其他要包括材料、制造工艺、缺陷及其对安全使用的危害、其他无损检测方法等方面。无损检测方法等方面。检测工艺卡是检测规程向工程应用的检测工艺卡是检测规程

10、向工程应用的延伸，其实施条件与参数指标基本上是在检测规程确定范围延伸，其实施条件与参数指标基本上是在检测规程确定范围内的具体化内的具体化，对于编制者而言，并不一定需要广泛的知识和，对于编制者而言，并不一定需要广泛的知识和丰富的经验。这也是规定检测规程需由丰富的经验。这也是规定检测规程需由级人员制定，而检级人员制定，而检测工艺卡可以由测工艺卡可以由级人员编制的原因所在。级人员编制的原因所在。（4 4）覆盖范围不同。）覆盖范围不同。检测规程覆盖范围是所应用方法或技检测规程覆盖范围是所应用方法或技术适用的所有被检测对象术适用的所有被检测对象，而，而检测工艺规程的覆盖范围仅检测工艺规程的覆盖范围仅是某

11、项指定检测技术所适用的一种或一类被检测对象是某项指定检测技术所适用的一种或一类被检测对象，显，显然检测规程所覆盖的被检测对象范围要大的多，二者之间然检测规程所覆盖的被检测对象范围要大的多，二者之间的关系类似于面与点或面与线之间的关系。的关系类似于面与点或面与线之间的关系。（5 5）编写形式不同。一般来说，检测规程的编写采用文字）编写形式不同。一般来说，检测规程的编写采用文字叙述的方式，而检测工艺卡的编写更多地采用图标形式。叙述的方式，而检测工艺卡的编写更多地采用图标形式。7.2 7.2 典型涡流检测规程与检测工艺卡的编制与分析典型涡流检测规程与检测工艺卡的编制与分析 检测规程的编制是根据保证材

12、料或产品质量的需要提检测规程的编制是根据保证材料或产品质量的需要提出，材料或产品的质量要求是制定检测规程的依据。材料出，材料或产品的质量要求是制定检测规程的依据。材料或产品的质量要求可以有以下几种表现形式：或产品的质量要求可以有以下几种表现形式：相关的质量标准；相关的质量标准；材料或产品的技术条件；材料或产品的技术条件；合同条款或技术协议内容。合同条款或技术协议内容。检测规程检测规程并不是对材料或产品的实施检测的具体操作文件，并不是对材料或产品的实施检测的具体操作文件，而是针对一类材料或产品实施有效、可靠地检测提出的最低而是针对一类材料或产品实施有效、可靠地检测提出的最低的质量控制要求和技术条

13、件要求的质量控制要求和技术条件要求，因此检测规程的编制应考，因此检测规程的编制应考虑其适用对象的覆盖范围，既要保证已有规格材料或种类产虑其适用对象的覆盖范围，既要保证已有规格材料或种类产品被覆盖，也应适当考虑对未来同类材料和产品的适用性。品被覆盖，也应适当考虑对未来同类材料和产品的适用性。检测规程编制应做好以下几个方面的准备检测规程编制应做好以下几个方面的准备：明确产品质量要求；明确产品质量要求；了解被检测对象的材料特性与制造工艺；了解被检测对象的材料特性与制造工艺；了解缺陷产生的特点和规律；了解缺陷产生的特点和规律；确定要依据的技术方法标准；确定要依据的技术方法标准；掌握可供选用的检测仪器的

14、能力水平和性能条件；掌握可供选用的检测仪器的能力水平和性能条件；必要的验证试验。必要的验证试验。 检测工艺卡的编制同样以被检测对象的质量要求为依据，检测工艺卡的编制同样以被检测对象的质量要求为依据，更多情况下质量要求是从材料或产品的检测委托单中提出。更多情况下质量要求是从材料或产品的检测委托单中提出。检测人员在接收了检测任务委托单后应参照相关检测规程的检测人员在接收了检测任务委托单后应参照相关检测规程的要求确定合适的检测方法或技术、仪器设备、对比试样、实要求确定合适的检测方法或技术、仪器设备、对比试样、实施步骤与方法，在这一过程中，加工制作对比试样或利用有施步骤与方法，在这一过程中，加工制作对

15、比试样或利用有效的对比试样进行探索实验室非常必要的。效的对比试样进行探索实验室非常必要的。 下面以管棒检测、零件检测、电导率测试，覆盖层厚度下面以管棒检测、零件检测、电导率测试，覆盖层厚度测量等涡流检测方法的典型应用实例，介绍涡流检测规程和测量等涡流检测方法的典型应用实例，介绍涡流检测规程和检测工艺卡的编制。检测工艺卡的编制。7.2.17.2.1零件或结构的探伤零件或结构的探伤1.1.叶片探伤叶片探伤 叶片式发动机中的重要承力件，其制造工艺主要有精美叶片式发动机中的重要承力件，其制造工艺主要有精美铸造和锻造。一般叶片在制造阶段，涡流检测方法不是优先铸造和锻造。一般叶片在制造阶段，涡流检测方法不

16、是优先选择的技术手段。选择的技术手段。 叶片在使用阶段是可能出现的缺陷为疲劳裂纹，在叶片在使用阶段是可能出现的缺陷为疲劳裂纹，在叶片不允许拆卸条件下进行原位检测时，叶片不允许拆卸条件下进行原位检测时，X X射线照相、超声射线照相、超声波和渗透检测方法的应用都受到很大限制，因此涡流检测成波和渗透检测方法的应用都受到很大限制，因此涡流检测成为首选的无损检测方法。为首选的无损检测方法。（1 1）关于叶片涡流探伤规程的制定）关于叶片涡流探伤规程的制定 共有共有6 6步。步。第一，明确检测要求第一，明确检测要求。检测要求包括两个方面的内容，一是。检测要求包括两个方面的内容，一是检测区域，而是要求检测裂纹

17、的深度和长度。检测区域，而是要求检测裂纹的深度和长度。第二，依据标准的选择第二，依据标准的选择。如果叶片的在位检测尚没有适用的。如果叶片的在位检测尚没有适用的标准可参照，可在检测规程引用文件中空缺。标准可参照，可在检测规程引用文件中空缺。第三，明确对比试块的制作要求第三，明确对比试块的制作要求。对比试块人工缺陷的制作。对比试块人工缺陷的制作要求包括缺陷形式，加工部件及大小。要求包括缺陷形式，加工部件及大小。第四，确定选用仪器要求第四，确定选用仪器要求。仪器性能要求主要应考虑以下几。仪器性能要求主要应考虑以下几个方面：个方面：一是便携性；二是供电方式，三是检测线圈联接插一是便携性；二是供电方式，

18、三是检测线圈联接插口要求；四是工作频率范围口要求；四是工作频率范围，根据叶片表面一般较光洁和检，根据叶片表面一般较光洁和检测裂纹尺度很小的特点，应要求涡流仪具有较高的频率；测裂纹尺度很小的特点，应要求涡流仪具有较高的频率；五五是提离抑制性能；六是信号响应方式是提离抑制性能；六是信号响应方式，必要时应，必要时应提出阻抗平面显示要求；提出阻抗平面显示要求；七是报警方式，七是报警方式，如果实操检测过程如果实操检测过程中不便于对显示信号的持续观察，提出仪器应具有声或光报中不便于对显示信号的持续观察，提出仪器应具有声或光报警的要求尤为必要。警的要求尤为必要。第五，确定检测线圈的要求第五，确定检测线圈的要

19、求。由于叶片形面复杂，检测线圈。由于叶片形面复杂，检测线圈的选择对于保证检测结果的准确、可靠尤为重要、放置式线的选择对于保证检测结果的准确、可靠尤为重要、放置式线圈是叶片涡流检测的必然选择，从检测目标圈是叶片涡流检测的必然选择，从检测目标疲劳裂纹的涡疲劳裂纹的涡流响应特点和减小由叶片形面引起的耦合不一致的干扰影响流响应特点和减小由叶片形面引起的耦合不一致的干扰影响两方面考虑，选择小直径的差动式线圈更为适宜。为更好的两方面考虑，选择小直径的差动式线圈更为适宜。为更好的适应叶片复杂的外形，减小或消除提离因素的干扰，条件允适应叶片复杂的外形，减小或消除提离因素的干扰，条件允许时应提出探头扫查专用靠具

20、或使用特殊形状探头的要求。许时应提出探头扫查专用靠具或使用特殊形状探头的要求。第六，提出检测人员资格要求。第六，提出检测人员资格要求。实施叶片涡流检测的人员应实施叶片涡流检测的人员应具有涡流检测具有涡流检测级及以上资格，如需要对检测结果出具检测级及以上资格，如需要对检测结果出具检测报告，则不能由报告，则不能由级人员独立实施检测工作。级人员独立实施检测工作。（2 2）叶片涡流检测工艺卡示例）叶片涡流检测工艺卡示例 检测工艺卡是针对确定检测工艺卡是针对确定的叶片编写的，如果缺少具体的条件，是无法编制适用的的叶片编写的，如果缺少具体的条件，是无法编制适用的检测工艺卡。下面给出一些必要的虚拟条件，并根

21、据这些检测工艺卡。下面给出一些必要的虚拟条件，并根据这些条件和要求，以表格形式给出叶片涡流检测工艺卡示例。条件和要求，以表格形式给出叶片涡流检测工艺卡示例。 叶片名称叶片名称：发动机叶片：发动机叶片 检测部位检测部位：叶片加强筋。该部位为重要受力部位，由：叶片加强筋。该部位为重要受力部位，由于设计尺寸偏小，加上该部位上方为叶片浇冒口，连续多于设计尺寸偏小，加上该部位上方为叶片浇冒口，连续多次的叶片断裂的疲劳裂纹源均出现在加强筋上。次的叶片断裂的疲劳裂纹源均出现在加强筋上。 检测要求检测要求：不允许加强筋表面有深度大于：不允许加强筋表面有深度大于0.2mm0.2mm裂裂纹；不允许表面下纹；不允许

22、表面下1mm1mm深度范围内有尺寸大于深度范围内有尺寸大于1mm1mm的缺陷。的缺陷。 根据上述条件和要求，按照相关的叶片涡流检测规程根据上述条件和要求，按照相关的叶片涡流检测规程编制的检测工艺卡如下：编制的检测工艺卡如下： 2.2.机翼下壁板腐蚀检测机翼下壁板腐蚀检测 （1 1）关于机翼下壁板腐蚀检测过程的制定）关于机翼下壁板腐蚀检测过程的制定 同叶片涡流检测规程编制一样，机翼下壁板腐蚀检测过同叶片涡流检测规程编制一样，机翼下壁板腐蚀检测过程的编制也是需要从明确检测条件与目的、选择依据标准、程的编制也是需要从明确检测条件与目的、选择依据标准、制做对比试块、选用仪器与探头，规定检测人员资格等方

23、面制做对比试块、选用仪器与探头，规定检测人员资格等方面考虑，并提出适当的要求。考虑，并提出适当的要求。 编制机翼下壁板腐蚀检测规程，应侧重考虑以下情编制机翼下壁板腐蚀检测规程，应侧重考虑以下情况况: :腐蚀缺陷的特征与涡流响应的特点，通常腐蚀形成的腐蚀缺陷的特征与涡流响应的特点，通常腐蚀形成的区域较大，腐蚀的深度由中心区域到边缘区域呈缓慢减小的区域较大，腐蚀的深度由中心区域到边缘区域呈缓慢减小的特征，对于这种变化，差动式线圈的响应不如绝对是线圈显特征，对于这种变化，差动式线圈的响应不如绝对是线圈显著；著；机翼壁板外表面具有平整、面积大的特点，适于采用线圈机翼壁板外表面具有平整、面积大的特点，适

24、于采用线圈尺寸较大的平探头；尺寸较大的平探头；壁板具有一定的厚度，仪器和线圈的工作频率范围应与之壁板具有一定的厚度，仪器和线圈的工作频率范围应与之相适应；相适应；腐蚀的深度是检测关注的目标；腐蚀的深度是检测关注的目标；人工缺陷的制作形式对于腐蚀缺陷的代表性。人工缺陷的制作形式对于腐蚀缺陷的代表性。（2 2）机翼下壁板涡流检测工艺卡示例）机翼下壁板涡流检测工艺卡示例 某型号客机在大某型号客机在大修中多次发现中央机翼下壁板腐蚀，有的情况相当严重，修中多次发现中央机翼下壁板腐蚀，有的情况相当严重，直接影响飞机的安全飞行。该型飞机中央机翼壁板材料为直接影响飞机的安全飞行。该型飞机中央机翼壁板材料为铝合

25、金，厚度约为铝合金，厚度约为4mm4mm，其结构图如下面的检测工艺卡。，其结构图如下面的检测工艺卡。 检测要求：确定腐蚀深度；确定腐蚀的位置、面检测要求：确定腐蚀深度；确定腐蚀的位置、面积大小。根据上述条件和检测要求，编制检测工艺卡如下：积大小。根据上述条件和检测要求，编制检测工艺卡如下：3.3.核设备螺栓的涡流检测工艺卡的编制核设备螺栓的涡流检测工艺卡的编制 核反应堆相关的检测规范要求对压力容器、主泵组件上核反应堆相关的检测规范要求对压力容器、主泵组件上直径大于等于直径大于等于48mm48mm的承压螺栓螺母进行涡流检测，其目的是的承压螺栓螺母进行涡流检测，其目的是发现螺栓和螺母螺纹根部可能出

26、现的裂纹。直径在发现螺栓和螺母螺纹根部可能出现的裂纹。直径在484876mm76mm范围的主泵螺栓的涡流检测工艺卡如下。范围的主泵螺栓的涡流检测工艺卡如下。7.2.27.2.2管棒材检测管棒材检测 不同材质的管棒材咋在航空、航天、核、船舶、兵器等不同材质的管棒材咋在航空、航天、核、船舶、兵器等军工部门武器装备制造及核电站建设方面有着广泛的使用，军工部门武器装备制造及核电站建设方面有着广泛的使用，如飞机、火箭的液压油路系统和核反应堆的各种热交换器都如飞机、火箭的液压油路系统和核反应堆的各种热交换器都大量使用金属管材；包括舰船和装甲战车，火炮在内，几乎大量使用金属管材；包括舰船和装甲战车，火炮在内

27、，几乎所有的大型武器设备都缺少了紧固件的使用。以核反应堆中所有的大型武器设备都缺少了紧固件的使用。以核反应堆中蒸汽发生器冷凝管和用于制造紧固件的小直径棒涡流检测为蒸汽发生器冷凝管和用于制造紧固件的小直径棒涡流检测为例，介绍相关的检测规程和检测工艺卡的编制。例，介绍相关的检测规程和检测工艺卡的编制。1.1.热交换器的涡流探伤热交换器的涡流探伤（1 1）检测规程的制定）检测规程的制定适用范围确定适用范围确定引用文件引用文件人员资格与相关知识人员资格与相关知识仪器和辅助设备仪器和辅助设备仪器校准与对比试样检定仪器校准与对比试样检定（2 2）热交换器涡流检测工艺卡示例）热交换器涡流检测工艺卡示例 蒸汽

28、发生器是压力堆蒸汽发生器是压力堆核电站的关键设备，由工作环境及运行状况导致传热管容易核电站的关键设备，由工作环境及运行状况导致传热管容易产生腐蚀、凹痕、疲劳裂纹等多种缺陷，并且这些缺陷分布产生腐蚀、凹痕、疲劳裂纹等多种缺陷，并且这些缺陷分布于管体、管板支撑处，弯管部件以及胀管区。下面是针对某于管体、管板支撑处，弯管部件以及胀管区。下面是针对某反应堆蒸汽发生器用反应堆蒸汽发生器用 奥氏体不锈钢管的在役检奥氏体不锈钢管的在役检测要求编制的多频涡流检测工艺卡，多频涡流检测技术的采测要求编制的多频涡流检测工艺卡，多频涡流检测技术的采用是根据相关检测规范要求和管板支撑结构特点而确定的。用是根据相关检测规范要求和管板支撑结构特点而确定的。mmmm5 . 1202.2.棒材的涡