无损检测技术标准操作手册

无损检测技术标准操作手册引言无损检测（Non-destructiveTesting，NDT）是在不破坏被检测对象使用性能与内部组织的前提下，借助物理或化学手段，对试件的结构、性质、状态及缺陷情况进行检测的技术。本手册旨在规范无损检测各方法的操作流程，确保检测结果准确可靠，为产品质量控制、在役设备安全评估提供科学依据。超声检测（UT）超声波在介质中传播时，遇不同声阻抗界面（如缺陷与基体、基体与空气）会发生反射、折射和衰减。通过分析缺陷反射波的位置、幅度、波形，可判定缺陷的位置、大小、性质。装备与耗材探伤仪：数字式超声波探伤仪，需具备波高调节、时基校正、增益控制功能，确保信号捕捉精准。探头：直探头（检测平面缺陷、厚工件）、斜探头（角度5°-70°，检测焊缝、管材周向缺陷）、双晶探头（检测近表面缺陷）。耦合剂：机油、浆糊或专用超声耦合剂，作用是填充探头与工件间隙，减少声能损失。试块：标准试块（如CS-1-5、RB系列）校准探伤仪时基线、灵敏度；对比试块模拟工件缺陷，调整检测灵敏度。操作步骤1.设备校准：连接探头与探伤仪，将探头置于标准试块探伤面，调节“时基线”使试块不同深度反射波（如CS-1-5试块的φ1×6-6dB孔波）对应正确深度；调节“增益”/“衰减器”，使某一反射波幅度达满屏80%，确定检测灵敏度。2.工件准备：清理检测面及附近（范围≥探头直径2倍），去除油污、锈迹、氧化皮，必要时打磨至Ra≤6.3μm，保证表面平整。3.耦合剂涂抹：均匀涂抹耦合剂于检测面，厚度以探头移动时声信号无明显跳动、无气泡为宜。4.扫查检测：采用“之”字形、平行线或格子线扫查，探头移动速度≤150mm/s，相邻扫查区域重叠≥探头宽度10%。检测焊缝时，斜探头沿焊缝两侧锯齿形扫查，前沿距焊缝边缘5-10mm，观察屏幕波形，记录异于底波、始波的反射波声程、幅度、波形特征。5.缺陷判定：根据反射波声程（换算深度/水平距离）、幅度（与试块缺陷波对比确定当量尺寸）、波形（裂纹波尖锐连续，气孔波单峰圆润），结合工件结构，判定缺陷类型、位置、大小。注意要点探头选择：厚工件（≥100mm）选低频（2.5MHz）、大角度（45°-60°）斜探头；薄工件（≤20mm）选高频（5MHz）、小角度（30°-45°）斜探头。环境控制：远离强电磁干扰（如电焊机、大型电机），温度5-40℃、湿度≤85%，避免影响探伤仪稳定性。耦合剂管理：禁止使用易腐蚀工件的耦合剂（如铝合金工件避免含氯离子耦合剂），检测后及时清理工件表面耦合剂。结果评定依据GB/T____或JB/T4730，按缺陷当量尺寸、位置、性质，将焊缝/工件分为Ⅰ-Ⅳ级（Ⅰ级最优，Ⅳ级不合格）。射线检测（RT）X射线或γ射线穿透工件时，缺陷（如气孔、裂纹、未焊透）对射线的衰减能力与基体不同，导致射线透过缺陷后的强度变化。通过胶片（胶片法）或数字探测器（DR/CR法）接收射线，形成缺陷影像，从而判定缺陷情况。装备与耗材射线源：X射线机（管电压≤450kV，用于中薄工件）、γ射线源（如Ir-192、Co-60，用于厚工件或现场检测）。成像介质：胶片（工业X射线胶片，如AGFAC7、柯达AA400）、增感屏（前屏铅箔，后屏荧光增感屏）；或数字探测器（平板探测器、成像板）。辅助器材：像质计（与工件材质相同或等效，如Fe-1、Al-1型）、标记（工件编号、部位号、透照日期、搭接标记）、暗袋、洗片机（胶片法）、铅板（屏蔽防护）。操作步骤（胶片法为例）1.工艺规划：依据工件厚度、材质、缺陷类型，确定透照参数（管电压/γ源活度、管电流/曝光时间、焦距、透照方式）。焦距需满足L1≥10d²/Ug（d为焦点尺寸，Ug为几何不清晰度允许值），透照方式如纵缝用单壁单影、环缝用双壁双影。2.工件与胶片布置：工件置于射线源与胶片之间，胶片放入暗袋紧贴工件；像质计放射线源侧工件有效透照区边缘（与焊缝垂直，避开余高）；标记放胶片暗袋外，与像质计同侧。3.射线曝光：启动射线机/γ源装置，设置曝光参数（如X射线机：200kV、5mA、3min；γ源：Ir-192、10min），曝光时设警示标识，人员撤离辐射区。4.暗室处理：显影（20±2℃，3-5min，搅拌均匀）→停显（0.5-1min）→定影（5-10min）→水洗（15-30min）→干燥（≤60℃）。5.影像分析：观片灯（亮度≥____cd/m²）下观察胶片，识别缺陷影像（气孔为圆形黑点，夹渣为不规则灰黑条纹，裂纹为细长黑线，未焊透为焊缝根部黑线）。注意要点辐射防护：佩戴个人剂量计，与射线源保持≥10m距离或用铅板屏蔽；检测现场设警示，曝光时人员撤离。像质计使用：材质与工件匹配（碳钢用Fe型，铝合金用Al型），透照厚度≤20mm时放射线源侧，>20mm时可放胶片侧（报告注明）。胶片管理：暗室避光干燥，显影液/定影液定期更换（显影液≤100张胶片后更换）；胶片避免折痕划伤，检测后归档。结果评定依据GB/T3323或NB/T____，按缺陷类型、尺寸、数量、分布，将焊缝评为Ⅰ-Ⅳ级（Ⅰ级缺陷最少、尺寸最小）。磁粉检测（MT）铁磁性材料（如碳钢、低合金钢）被磁化后，内部磁力线均匀分布；若存在表面/近表面缺陷，磁力线会在缺陷处逸出形成漏磁场，磁粉被漏磁场吸附形成磁痕，从而显示缺陷。装备与耗材探伤机：交直流两用磁粉探伤机，具备周向（通电法、中心导体法）、纵向（线圈法、磁轭法）磁化功能。磁粉：干法磁粉（粒度10-50μm，黑色/荧光）、湿法磁悬液（非荧光磁粉10-25g/L，荧光磁粉0.5-3g/L，水/油配制）。试块：A型试块（检测探伤机灵敏度）、C型试块（检测磁粉性能及操作正确性）。操作步骤1.工件预处理：清理检测面及附近（≥50mm），去除油污、锈、漆，粗糙度≤Ra12.5μm；焊缝余高磨平，避免盲区。2.磁化方法选择：周向磁化（检测纵向缺陷，通电法I=(10-30)D，中心导体法I=(5-20)d）；纵向磁化（检测横向缺陷，线圈法NI=(____-____)/L，磁轭法间距≤200mm）；复合磁化（检测任意方向缺陷）。3.磁粉施加：干法（磁化同时/后，喷粉器撒布磁粉，厚度≤1mm，观察磁痕）；湿法（磁化时，喷壶喷洒磁悬液/工件浸入，荧光磁粉需暗室黑光灯<强度≥1000μW/cm²>下观察）。4.磁痕分析：观察磁痕形状（裂纹细而清晰，气孔圆或椭圆）、长度、宽度，区分伪磁痕（划痕、氧化皮引起，宽且边缘模糊），标记缺陷位置并测量尺寸。5.退磁：对剩磁影响后续加工/使用的工件，检测后用退磁机/交流电退磁，剩磁≤0.3mT（剩磁仪检测）。注意要点磁化规范：周向磁化电流保证有效磁化区（通电法盲区≤10mm）；磁轭法间距>200mm时，增加电流或换磁轭。磁粉质量：干法磁粉流动性好无结块，湿法磁悬液无沉淀，浓度定期检测（梨形管/比重计）。安全防护：戴口罩避免磁粉吸入，荧光磁粉观察戴防护眼镜；探伤机接地良好，防止触电。结果评定依据GB/T____或JB/T4730，按磁痕类型、尺寸、数量，将工件评为Ⅰ-Ⅳ级（Ⅰ级无可见磁痕或仅少量微小磁痕）。渗透检测（PT）渗透液（着色/荧光）借助毛细管作用渗入工件表面开口缺陷；去除表面多余渗透液后，显像剂吸附缺陷内渗透液，形成放大的缺陷显示（着色为红色，荧光为黄绿色），从而观察缺陷。装备与耗材渗透液：着色渗透液（红色，含染料）、荧光渗透液（含荧光染料，需黑光灯激发）。显像剂：干式（白色粉末，吸附强）、湿式（悬浮液，成膜薄匀）、快干式（溶剂型，干燥快）。清洗剂：水基（水清洗型渗透液）、溶剂（溶剂清洗型渗透液，如丙酮、乙醇）。辅助器材：黑光灯（荧光法，波长365nm，强度≥1000μW/cm²）、干燥箱（≤60℃）、清洗槽、显像槽。操作步骤1.工件表面处理：彻底清理检测面，去除油污、锈、氧化皮、漆层，粗糙度≤Ra12.5μm；焊缝余高磨平，保证缺陷开口畅通。2.渗透：工件浸入/喷涂渗透液，时间：着色5-10min，荧光10-30min，温度10-50℃；温度<10℃时，时间加倍。3.清洗：水清洗型（压力≤0.3MPa流动水，10-40℃，冲洗方向30-45°，时间≤2min，避免过度清洗）；溶剂清洗型（干净布蘸溶剂轻擦，先边缘后中间，避免往复）。4.干燥：自然干燥（10-20min）或干燥箱（50-60℃，5-10min），去除表面水分。5.显像：干式（喷粉器撒布，厚度≤0.05mm，5-60min）；湿式（浸入/喷涂，成膜薄匀，5-30min）；快干式（喷涂后自然干燥1-5min）。6.缺陷观察：着色法白光下（亮度≥500lx）观察，荧光法暗室黑光灯下观察，记录缺陷位置、形状（裂纹线状，气孔圆点状）、尺寸。注意要点渗透液选择：奥氏体不锈钢、钛合金用低硫低氯渗透液；低温环境选快渗型。清洗控制：溶剂清洗远离火源（防爆），水清洗水压不可过大（防止冲蚀表面）。环境要求：温度5-50℃，湿度≤90%，否则渗透液粘度增大、显像剂吸附力下降。结果评定依据GB/T____或JB/T4730，按缺陷显示类型、尺寸、数量，将工件评为Ⅰ-Ⅳ级（Ⅰ级无可见缺陷显示或仅少量微小显示）。涡流检测（ET）交变电流通过探头线圈，在工件（导电材料）中感应出涡流；缺陷（表面/近表面）会改变涡流大小、相位，导致探头线圈阻抗、感应电压变化。通过检测这些变化，可判定缺陷情况。装备与耗材涡流探伤仪：具备频率调节（1-10MHz）、相位分析、增益控制、报警设置功能。探头：点式（检测小面积、横向缺陷）、线圈式（检测大面积、纵向缺陷）、阵列式（高速检测、成像）。标准样块：带人工缺陷（如φ1mm孔、0.1mm深槽）的样管、样块，用于校准探伤仪灵敏度。操作步骤1.仪器校准：探头置于标准样块探伤面，调节频率（铝合金管材选5MHz，碳钢选2MHz）、增益、相位，使人工缺陷信号幅度达满屏80%，设置报警阈值（如缺陷信号≥满屏50%时报警）。2.工件准备：清理工件表面，去除油污、锈、氧化皮，保证表面光滑（Ra≤6.3μm）；工件为导电材料（如铜、铝、碳钢），非铁磁性或铁磁性但导电（如退火态碳钢）。3.扫查检测：探头沿工件表面移动（或工件通过探头，在线检测），速度≤1m/s，保证探头与工件表面距离恒定（提离≤0.1mm，弹簧压块控制）。观察屏幕信号，记录异于背景噪声的信号位置、幅度、相位特征。4.信号分析：结合标准样块信号特征，分析缺陷信号（裂纹信号相位角变化>45°，气孔信号相位角变化<30°）；通过相位分析或对比样块，估算缺陷深度（相位角每变10°，深度约变0.1mm，需依材质、频率修正）。注意要点探头选择：管材用内穿式（内壁缺陷）/外夹式（外壁缺陷）探头；板材用平板探头，尺寸与缺陷匹配（小缺陷用小探头，大缺陷用大探头）。提离效应：用提离补偿功能/机械装置控制提离，避免误判。材质影响：工件材质不均匀（电导率变化、热处理状态不同）产生噪声信号，用滤波/相位分析区分缺陷与材质变化。结果评定依据GB/T7735或NB/T____，按缺陷信号幅度、长度、深度，将工件评为Ⅰ-Ⅳ级（Ⅰ级无缺陷信号或仅少量微小缺陷信号）。通用操作要求人员资质无损检测人员需持有相应方法的资格证书（如UTⅡ级、RTⅡ级），并在证书允许范围内开展工作；检测报告需由Ⅱ级及以上人员审核签发。设备管理校准：探伤仪、试块、像质计、磁粉探伤机等设备，按标准定期校准（探伤仪每季度，试块、像质计每年），校准记录归档。维护：探伤仪防潮防摔，定期清洁探头；磁粉探伤机检查线圈绝缘、电极磨损；射线机检修管头、电缆；渗透/涡流设备更换药液、校准探头。检测环境温度：5-40℃（渗透检测可放宽至10-50℃），湿度≤85%（渗透检测≤90%）。照明：射线检测观片灯亮度≥____cd/m²，磁粉/渗透检测白光亮度≥500lx，荧光检测黑光灯强度≥1000μW/cm²。安全：射线检测设辐射警示，磁粉检测戴口罩，渗透检测通风良好，涡流检测接地良好。检测报告与记录检测报告包含：工件信息（编号、材质、规格）、检测方法、设备参数、缺陷位置/尺寸/性质、评定结果、检测/审核人员签字、日期。