無損探傷概論

1、2022-5-31無損探傷概論鐵道部機(jī)務(wù)系統(tǒng)探傷培訓(xùn)班什么叫無損探傷v 無損探傷是利用聲、光、熱、電、磁和射線等與物質(zhì)的相互作用，在不損傷被檢物使用性能的情況下，探測材料、構(gòu)件和設(shè)備（被檢物）的各種宏觀的內(nèi)部或表面缺陷，并判斷其位置、大小、形狀和種類的方法。v無損檢測：在不破壞被檢測對(duì)象物理化學(xué)性能和幾何完整性的情況下，對(duì)其表面和內(nèi)部參數(shù)或性能等進(jìn)行測量，稱為無損檢測。v 如果檢測的目的是發(fā)現(xiàn)傷損，則稱為無損探傷。在大多數(shù)情況下，如無特殊說明，無損檢測實(shí)際上指的是無損探傷。常規(guī)無損探傷方法的種類常規(guī)無損探傷方法的種類v 常規(guī)無損探傷方法包括超聲、射線、磁粉、滲常規(guī)無損探傷方法包括超聲、射線、磁

2、粉、滲透和電磁（渦流）等五種。透和電磁（渦流）等五種。v1. 超聲波探傷方法超聲波探傷方法 （用表示）（用表示）v2. 射線探傷方法射線探傷方法 （用表示）（用表示）v3. 電磁電磁(渦流渦流)探傷方法探傷方法 （用表示）（用表示）v 4. 滲透探傷方法滲透探傷方法 （用表示）（用表示）v 5. 磁粉探傷方法磁粉探傷方法 （用表示）（用表示）無損探傷的目的無損探傷的目的v 無損探傷是解決生產(chǎn)關(guān)鍵，保證材料零部件的產(chǎn)品質(zhì)量以及對(duì)改進(jìn)設(shè)計(jì)與工藝，提高生產(chǎn)率，降低成本，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高等方面起著重要作用。v 1.改進(jìn)制造工藝。v 為了要知道所采用的制造工藝是否適宜，可先根據(jù)予定工藝制成試制品，

3、對(duì)它進(jìn)行無損探傷，根據(jù)檢測結(jié)果反復(fù)試驗(yàn)，最后確定滿足質(zhì)量要求的產(chǎn)品制造工藝。 v 2.降低成本v 在制造過程中的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地施行無損探傷，及早發(fā)現(xiàn)缺陷，避免進(jìn)行不必要的下道工序。v 3. 提高可靠性v 可靠性可以理解為：在規(guī)定的使用條件下，在予期的使用壽命內(nèi)，產(chǎn)品的部份或整體都不發(fā)生破損，這里用無損探傷技術(shù)來監(jiān)測產(chǎn)品在使用中某些部份的損壞情況，從而保證產(chǎn)品在使用中的可靠性。無損探傷的特點(diǎn)無損探傷的特點(diǎn)(一) 無損探傷是把一定的物理能量施加在被檢物上，再使用特定的裝置來檢測這種物理能量的穿透、吸收、散射、漏泄、滲透等現(xiàn)象的變化來檢測這種被檢物有無異常。因此能不能把這種異常情況檢測出來，與被檢物

4、的材質(zhì)、組織成份、形狀、表面狀態(tài)、以及被檢物異常部份（缺陷）的狀態(tài)、形狀、大小、方向性等有關(guān)。因此，不管采用那一種無損探傷方法要完全檢測出被檢物中的異常部份（缺陷）是不可能的,也就是說，雖然經(jīng)過無損探傷沒有得到缺陷信息，也不應(yīng)該誤認(rèn)為一定沒有缺陷。無損探傷的特點(diǎn)無損探傷的特點(diǎn)(二)v 另外由于缺陷的種類、形狀、大小及方向性不同，采用不同的檢測方法，其結(jié)果也不同，如果可能，應(yīng)盡量采用幾種方法，以便讓各種方法互相取長補(bǔ)短，從而得到更多的信息依據(jù)。還要區(qū)別可以允許的缺陷，不要去盲目追求過高的那種高“質(zhì)量”。無損探傷的特點(diǎn)(三)v 無損探傷的顯著特點(diǎn)是不具破壞性，因而可實(shí)現(xiàn)檢測對(duì)象的100%檢驗(yàn)，即可

5、實(shí)現(xiàn)對(duì)100%的檢測對(duì)象及每個(gè)檢測對(duì)象的100%部位進(jìn)行探傷。v無損探傷或無損檢測，其檢測結(jié)果往往不夠“精細(xì)”，在大多數(shù)情況下，只能給出缺陷的有無，而無法準(zhǔn)確給出缺陷的大小或性質(zhì)。常用無損探傷方法的概述常用無損探傷方法的概述五大常規(guī)方法(1).超聲探傷法-UT(2).磁粉探傷法-MT(3).射線探傷法-RT(4).渦流探傷法-ET(5).滲透探傷法-PT 另為還有諸多非常規(guī)方法，如聲發(fā)射、紅外、熱成像、激光超聲、電磁超聲等。常用無損探傷方法的概述常用無損探傷方法的概述v一、超聲波探傷方法超聲波探傷方法 （用表示）v 1.超聲波探傷方法的物理基礎(chǔ)v (1).超聲在彈性介質(zhì)中能傳播；v (2).傳

6、播中具有指向性、反射性、折射性、散射性及衰減等特性。2.超聲波探傷方法的基本原理v v 根據(jù)被檢工件中定向輻射的超聲波束在材料中的聲能（聲壓）的衰減或缺陷界面上反射等原理，通過測量透過超聲波的強(qiáng)度及回波信號(hào)的位置，探測材料的組織或缺陷。3.超聲波探傷方法的優(yōu)點(diǎn)v v 設(shè)備簡單、便于自動(dòng)化、檢測速度可高、消耗低、可測厚度大（一般可達(dá)數(shù)米，是所有探傷法中最高者），可單面探測，表面、內(nèi)部缺陷均可探測。4.超聲波探傷方法的缺點(diǎn)v 缺陷分折困難，人員培訓(xùn)要求高，定量精度差，重復(fù)性差，粗晶材料探測困難，探測面要求較高，對(duì)幾何形狀復(fù)雜的工件探測困難，原則上不能定性。5.缺陷定位v 根據(jù)超聲波傳播的速度及時(shí)間

7、可計(jì)算出缺陷的位置。在超聲波探傷儀上用橫軸表示。v (1).點(diǎn)狀缺陷 可測出空間的三個(gè)座標(biāo)v (2).條狀缺陷 可測出兩端的兩個(gè)座標(biāo)v (3).面狀缺陷 可測出邊界上幾個(gè)點(diǎn)的三個(gè)座標(biāo)v 6.缺陷定量v 根據(jù)超聲波回波信號(hào)的強(qiáng)度，可評(píng)價(jià)出缺陷的當(dāng)量大小。在超聲波探傷儀上用縱軸表示。v (1).點(diǎn)狀缺陷 指探頭直徑的缺陷，一般采用當(dāng)量法或曲線法。v (2).條狀缺陷 指探頭直徑的長形缺陷，一般采用當(dāng)量法或d法。v 超聲波探傷儀本身只能提供“定位、定量”的功能，而不能提供定性的功能，“定性”只能依靠操作者進(jìn)行。7.超聲波探傷方法的適用對(duì)象及能力v 能檢測鍛件、鑄件、型材、焊縫等材料表面及內(nèi)部的裂紋、

8、白點(diǎn)、分層、夾渣、未焊透、未熔合、氣孔、疏松、縮孔等缺陷的位置及相對(duì)尺寸。8.超聲波探傷方法的不適用對(duì)象v (1).粗晶材料、如奧氏體鋼的鑄件和焊縫v (2).形狀復(fù)雜或表面粗糙的工件二、 磁粉探傷方法磁粉探傷方法 （用表示）v v 1.磁粉探傷方法的物理基礎(chǔ)磁粉探傷方法的物理基礎(chǔ)v 鐵磁性物體磁化后，在缺陷處或截面變鐵磁性物體磁化后，在缺陷處或截面變化處，磁力線離開或進(jìn)入表面形成漏磁場，化處，磁力線離開或進(jìn)入表面形成漏磁場，通過對(duì)漏磁場的測量，即可對(duì)缺陷進(jìn)行檢測。通過對(duì)漏磁場的測量，即可對(duì)缺陷進(jìn)行檢測。2.磁粉探傷方法的基本原理 磁粉探傷的基本原理是基于鐵磁性物體磁化后，由于缺陷的存在，引起

9、磁力線的折射，導(dǎo)至磁力線的泄漏，形成漏磁場（在工件表面），此時(shí)，將磁粉或磁懸液施加在零件表面，磁粉或磁懸液受磁場的吸引聚集在缺陷處，產(chǎn)生肉眼可見的磁痕，從而顯示出缺陷的位置和形狀。3.磁粉探傷方法的優(yōu)點(diǎn)v (1).缺陷顯示直觀；v (2).檢測靈敏度高；v (3).幾呼不受工件的幾何形狀限制；v (4).檢查速度快，工藝簡單，費(fèi)用低廉。4.磁粉探傷方法的缺點(diǎn)v (1).只能檢測鐵磁性物體；v (2).只能檢測表面和近表面的缺陷，不能檢測埋藏較深的缺陷；v (3).對(duì)于表面的劃傷及鍛造皺紋較難發(fā)現(xiàn)。5.磁粉探傷方法的適用對(duì)象及能力v 鐵磁性材料和工件，包括鍛件、焊縫、型材、鑄件等，能發(fā)現(xiàn)表面和近

10、表面的裂紋、折疊、夾層、氣孔等缺陷，一般能確定缺陷的位置、大小和形狀，但難以確定缺陷的深度。v 6. 磁粉探傷方法的不適用對(duì)象v 非鐵磁性材料，（如奧氏體鋼、銅、鋁等）及工藝規(guī)定的范圍。三、滲透探傷方法 (用表示)v 1.滲透探傷方法的物理基礎(chǔ)滲透探傷方法的物理基礎(chǔ).v 毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象.v 2.滲透探傷方法的基本原理滲透探傷方法的基本原理v 液體和固體表面的互作用液體和固體表面的互作用 3.滲透探傷方法的優(yōu)點(diǎn)滲透探傷方法的優(yōu)點(diǎn)v (1).檢查速度快，操作方便；檢查速度快，操作方便；v (2).使用現(xiàn)場限制?。ǜ浇忻骰鸩豢墒褂茫?，使用現(xiàn)場限制?。ǜ浇忻骰鸩豢墒褂茫?，可無電操作；可無電操作；

11、v (3).適用范圍廣。適用范圍廣。v 4.滲透探傷方法的缺點(diǎn)滲透探傷方法的缺點(diǎn).v (1).費(fèi)用較高；費(fèi)用較高；v (2).寬、淺及非開口型缺陷無法探測；寬、淺及非開口型缺陷無法探測；v (3).粗糙、復(fù)雜及帶絲扣的缺陷無法探測；粗糙、復(fù)雜及帶絲扣的缺陷無法探測；v (4).非至密性材料無法探測。非至密性材料無法探測。5.滲透探傷方法的適用對(duì)象及能力v 金屬材料及至密性非金屬材料，能發(fā)現(xiàn)金屬材料及至密性非金屬材料，能發(fā)現(xiàn)表面開口的裂紋、折疊、疏松、針孔等缺陷。表面開口的裂紋、折疊、疏松、針孔等缺陷。一般能確定缺陷的位置、大小和形狀，但難一般能確定缺陷的位置、大小和形狀，但難以確定缺陷的深度。

12、以確定缺陷的深度。v6.滲透探傷方法的不適用對(duì)象滲透探傷方法的不適用對(duì)象v 疏松的、非至密性材料及非開口型缺陷。疏松的、非至密性材料及非開口型缺陷。四、電磁（渦流）探傷方法（用表示） 1.電磁（渦流）探傷方法的物理基礎(chǔ)。電磁（渦流）探傷方法的物理基礎(chǔ)。v 電磁感應(yīng)。 變化的磁場在導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生電流物理現(xiàn)象。v 2.電磁（渦流）探傷方法基本原理電磁（渦流）探傷方法基本原理v 導(dǎo)體在交變磁場的作用下，因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，通過測量的變化量，就能對(duì)工件進(jìn)行探傷、材質(zhì)檢驗(yàn)和形狀尺寸測量。 3.電磁（渦流）探傷方法優(yōu)點(diǎn)電磁（渦流）探傷方法優(yōu)點(diǎn) 測量速度高，便于自動(dòng)化，可做到生產(chǎn)過程的控制。

13、4.電磁（渦流）探傷方法缺點(diǎn)電磁（渦流）探傷方法缺點(diǎn).v 影響因素多（如磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、尺寸、形狀等），信號(hào)處理較難，技術(shù)培訓(xùn)要求高，材質(zhì)要求均勻。 5.電磁（渦流）探傷方法適用對(duì)象及能力電磁（渦流）探傷方法適用對(duì)象及能力v 導(dǎo)電材料，如鐵磁性和非鐵磁性的型材導(dǎo)電材料，如鐵磁性和非鐵磁性的型材和零件，石墨制品等。能發(fā)現(xiàn)裂紋、折疊、和零件，石墨制品等。能發(fā)現(xiàn)裂紋、折疊、凹坑、夾渣、疏松等表面近表面的缺陷。一凹坑、夾渣、疏松等表面近表面的缺陷。一般能確定缺陷的位置和相對(duì)尺寸，難以判定般能確定缺陷的位置和相對(duì)尺寸，難以判定缺陷的種類。缺陷的種類。 6.電磁（渦流）探傷方法的不適用對(duì)象電磁（渦流）探傷

14、方法的不適用對(duì)象v 非導(dǎo)電材料和表面粗糙的材料。非導(dǎo)電材料和表面粗糙的材料。五、 射線探傷方法射線探傷方法 （用表示）（用表示）v1. 射線探傷方法的物理基礎(chǔ)射線探傷方法的物理基礎(chǔ)v (1).射線對(duì)物體具有穿透能力射線對(duì)物體具有穿透能力v (2).不同的物體對(duì)射線的衰減不同不同的物體對(duì)射線的衰減不同v (3).膠片的化學(xué)感光作用膠片的化學(xué)感光作用2. 射線探傷方法的的基本原理v 將強(qiáng)度均勻的射線照射在被檢工件上，將強(qiáng)度均勻的射線照射在被檢工件上，使透過的射線在照相膠片上感光，膠片顯影使透過的射線在照相膠片上感光，膠片顯影后，就可得到與材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷相對(duì)應(yīng)后，就可得到與材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷相對(duì)

15、應(yīng)的黑度不同的圖象的黑度不同的圖象-即射線底片。觀察底即射線底片。觀察底片，可檢出缺陷的大小、數(shù)量、種類及分布片，可檢出缺陷的大小、數(shù)量、種類及分布狀況等，這種測試方法就叫射線探傷方法。狀況等，這種測試方法就叫射線探傷方法。（常用的射線有：、（常用的射線有：、射線等）射線等） v 3.射線探傷方法的優(yōu)點(diǎn)射線探傷方法的優(yōu)點(diǎn)v 影相直觀、可靠、影相直觀、可靠、 記錄可永久保記錄可永久保存、判傷可不在現(xiàn)場。存、判傷可不在現(xiàn)場。v 4.射線探傷方法的缺點(diǎn)射線探傷方法的缺點(diǎn)v 費(fèi)用高、速度慢、需防護(hù)、探測厚費(fèi)用高、速度慢、需防護(hù)、探測厚度受限，一般不能辨別厚度方向的位置。度受限，一般不能辨別厚度方向的位

16、置。 v 5.射線探傷方法的適用對(duì)象及能力射線探傷方法的適用對(duì)象及能力v 能發(fā)現(xiàn)焊縫中的未熔合、未焊透、氣孔、能發(fā)現(xiàn)焊縫中的未熔合、未焊透、氣孔、夾渣等缺陷；鑄件中的縮孔、夾渣、疏松、夾渣等缺陷；鑄件中的縮孔、夾渣、疏松、熱裂等缺陷。熱裂等缺陷。v 6.射線探傷方法的不適用對(duì)象射線探傷方法的不適用對(duì)象v (1).鍛件鍛件.v (2).型材型材.五、常用無損探傷方法的相互關(guān)系五、常用無損探傷方法的相互關(guān)系-1v 在上述各種無損探傷方法中，超聲和射線照相在上述各種無損探傷方法中，超聲和射線照相主要用于探測被檢物的內(nèi)部缺陷，磁粉和電磁（渦主要用于探測被檢物的內(nèi)部缺陷，磁粉和電磁（渦流）探傷方法用于檢

17、測表面和近表面的缺陷，滲透流）探傷方法用于檢測表面和近表面的缺陷，滲透探傷方法僅用于探測被檢物表面開口的缺陷。探傷方法僅用于探測被檢物表面開口的缺陷。v 被檢物內(nèi)部面積型缺陷，如裂紋、白點(diǎn)、分層被檢物內(nèi)部面積型缺陷，如裂紋、白點(diǎn)、分層和焊縫中未熔合等，通常采用超聲探傷方法；體積和焊縫中未熔合等，通常采用超聲探傷方法；體積型缺陷，如氣孔、夾渣、縮孔、疏松等一般應(yīng)用射型缺陷，如氣孔、夾渣、縮孔、疏松等一般應(yīng)用射線探傷法方；線探傷法方；五、常用無損探傷方法的相互關(guān)系五、常用無損探傷方法的相互關(guān)系-2v 被檢物表面和近表面的缺陷，如是導(dǎo)磁性材料可用磁粉或電磁（渦流）探傷方法，非導(dǎo)磁性材料可用電磁（渦流）探傷方法。（