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1第四講非破壞性檢測(cè)
------無(wú)損檢測(cè)第一節(jié)滲透檢測(cè)法第二節(jié)渦流檢測(cè)法第三節(jié)磁粉探傷法第四節(jié)射線(xiàn)透視法第五節(jié)超聲波探傷
指利用光、電、聲、磁和射線(xiàn)等物理因子與待檢物質(zhì)相互作用,不破壞待檢物質(zhì)內(nèi)外部結(jié)構(gòu)及使用性能,對(duì)其內(nèi)部或表面缺陷的位置、大小、形狀、種類(lèi)和分布等進(jìn)行檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)→分析失效構(gòu)件中裂紋等缺陷。1第四講非破壞性檢測(cè)
124.1滲透檢測(cè)法在被檢工件上浸涂帶有熒光的或紅色的染料(滲透劑),利用其滲透作用,顯示表面缺陷痕跡的一種無(wú)損檢測(cè)方法。滲透檢測(cè)的前提是液體必須是潤(rùn)濕的!●基本原理
可將零件表面的開(kāi)口缺陷看作是毛細(xì)管或毛細(xì)縫隙。能潤(rùn)濕零件的滲透液在毛細(xì)作用下能滲入表面缺陷中去,使缺陷附近的表面有所不同。此時(shí)可直接觀(guān)察,或使用顯像劑進(jìn)行顯像(會(huì)大大提高靈敏度)。直接觀(guān)察24.1滲透檢測(cè)法在被檢工件上浸涂帶有23顯像過(guò)程也是利用滲透原理顯像劑微粉之間可形成很多半徑很小的毛細(xì)管,這種粉末又能被滲透液所潤(rùn)濕。
當(dāng)清洗完零件表面多余的滲透液后,給零件的表面敷散一層顯像劑,根據(jù)上述的毛細(xì)現(xiàn)象,缺陷中的滲透液就容易被吸出,形成一個(gè)放大的缺陷顯示。滲透+顯像3顯像過(guò)程也是利用滲透原理滲透+顯像34滲透檢測(cè)的基本步驟:a.探傷前處理b.滲透處理c.清洗處理d.干燥處理e.顯象處理f.顯象觀(guān)察g.探傷后處理零件在使用滲透液之前必須進(jìn)行探傷前處理,用來(lái)去除零件表面的油脂、鐵屑、鐵銹、氧化皮等,以防止這些污物堵塞缺陷,阻塞滲透液的滲入。經(jīng)預(yù)清洗后殘余的溶劑﹑清洗劑和水分應(yīng)充分干燥,并盡快進(jìn)行下一步操作。如探傷工作量大,則可清洗一段,探傷一段,以避免間隔時(shí)間太長(zhǎng)造成二次污染。防堵4滲透檢測(cè)的基本步驟:零件在使用滲透45b.滲透→將滲透液覆蓋在被測(cè)零件的表面。滲透方法:
根據(jù)被檢工件的數(shù)量﹑尺寸﹑形狀以及滲透劑的種類(lèi)選擇,并保證有足夠的滲透時(shí)間。(1)
浸漬法
浸漬法是將工件直接浸沒(méi)在調(diào)配好的滲透液槽中,滲透效果好,省時(shí)省工,對(duì)小型批量的零件適用。(2)
刷涂法
刷涂法是用軟毛刷把滲透液刷涂在被檢驗(yàn)部位,適宜于大型工件的局部檢驗(yàn),特別是檢驗(yàn)焊縫,工具簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)易,耗用滲透液很少,不易造成浪費(fèi),故成本低廉。
(3)噴涂法
噴涂法是用氣泵將滲透液霧化成微小的液體顆粒后,通過(guò)噴霧器噴灑在工件被檢部位上。噴涂法應(yīng)在敞開(kāi)的環(huán)境或通風(fēng)良好的場(chǎng)所中采用,特別是在容器內(nèi)部操作時(shí)應(yīng)更加注意。5b.滲透滲透方法:(1)
浸漬法
浸漬法是56
滲透時(shí)間依滲透種類(lèi)﹑被檢工件的材質(zhì)﹑缺陷本身的性質(zhì)以及被檢工件和滲透液的溫度而定。
1、滲透性能較差,需要的滲透時(shí)間就長(zhǎng)一些。2、焊接工件的表面缺陷多為微小裂紋及微露的近表層氣孔,需要較長(zhǎng)的滲透時(shí)間。3、滲透液溫度高,所需滲透時(shí)間短(適宜的滲透溫度為15~50℃。)4、工件溫度高,需要的滲透時(shí)間短。滲透時(shí)間可以根據(jù)上述定性分析的情況,5~10min范圍內(nèi)調(diào)整選用。6滲透時(shí)間依滲透種類(lèi)﹑被檢工67滲透劑的共性要求共性要求滲透性能好溶解性能好洗滌性能好揮發(fā)性不高對(duì)滲透劑的最基本要求。如苯、煤油、甲笨、乙醇、松節(jié)油、乙酸乙酯等。滲透探傷的顯象作用是依靠呈現(xiàn)顏色的染料和能發(fā)熒光的物質(zhì),這些物質(zhì)應(yīng)能充分溶解于溶劑中。表面總會(huì)殘留多余的滲透劑,必須在清洗處理中很容易清洗掉,否則殘留的滲透劑在顯象后判讀偽缺陷困難。滲透劑中溶劑多為低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,易于揮發(fā),降低了探傷靈敏度,因此在滲透劑成分調(diào)配中應(yīng)適度考慮一些沸點(diǎn)相對(duì)較高的組成。7滲透劑的共性要求共性要求滲透性溶解性洗滌性揮發(fā)性78c.清洗處理
必不可少的步驟目的:去除附著在被檢工件表面的多余滲透劑。既要防止處理不足而造成缺陷識(shí)別的困難,同時(shí)也要防止處理過(guò)度而使?jié)B入缺陷中的滲透劑也被洗去。用熒光滲透劑時(shí),可在紫外線(xiàn)照射下邊觀(guān)察處理程度,邊進(jìn)行操作。在涂覆滲透劑并保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后,從零件表面去除多余的滲透劑。注意不能將已滲入缺陷中的滲透劑清洗出來(lái),以保證取得最高的檢驗(yàn)靈敏度。8c.清洗處理目的:去除附著在被檢工件表面的多余滲透劑89d.干燥處理自然干燥+人工干燥目的→去除零件表面的水分干燥的溫度不能太高,以防止將缺陷中的滲透劑也同時(shí)烘干,致使顯像時(shí)滲透劑不能被吸附到零件表面上來(lái)。9d.干燥處理自然干燥+人工干燥目的910e.顯象處理利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零件表面,形成清晰可見(jiàn)的缺陷圖像。零件表面涂敷的顯像劑要施加均勻,而且要一次涂覆完畢,不允許在一個(gè)部件反復(fù)涂覆。10e.顯象處理利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零1011f.顯象觀(guān)察分析缺陷圖像,了解工件表面的缺陷。對(duì)于著色滲透探傷,無(wú)論是自然采光還是人工照明,探傷區(qū)域的光照度不得低于350Lx。有條件時(shí)用照相的方法記錄。
觀(guān)察完成后,及時(shí)將零件表面的殘留滲透劑和顯像劑清洗干凈,以防止材料受到侵蝕。11f.顯象觀(guān)察分析缺陷圖像,了解工件表面的缺陷。觀(guān)察完成1112g.探傷后處理如果殘留在工件上的顯象劑或滲透劑影響以后的加工﹑使用,或要求重新檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)將表面沖洗干凈。對(duì)于水溶性的探傷劑用水沖洗,或用有機(jī)溶劑擦拭。這一過(guò)程無(wú)特別要求,但是滲透探傷全過(guò)程的一部分。
12g.探傷后處理如果殘留在工件上的12131.著色滲透探傷法
2.熒光滲透探傷法3.水洗型滲透探傷法4.溶劑去除滲透探傷法5.干式顯象滲透探傷法6.濕式顯象滲透探傷法131.著色滲透探傷法2.熒光滲透探傷法3.水洗型滲透探1314使用含有熒光物質(zhì)的滲透劑,經(jīng)清洗后保留在缺陷中的滲透液被顯象劑吸附出來(lái)。用紫外光源照射,使熒光物質(zhì)產(chǎn)生波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光,在暗室中對(duì)照射后的工件表面進(jìn)行觀(guān)察,通過(guò)顯現(xiàn)的熒光圖象來(lái)判斷缺陷的大小、位置及形態(tài)。
2.熒光滲透探傷法使用的滲透液主要是深色的著色物質(zhì)(通常由紅色染料及溶解著色劑的溶劑所組成)。1.著色滲透探傷法
14使用含有熒光物質(zhì)的滲透劑,經(jīng)清洗后保留1415
清洗使用的溶劑主要是各種有機(jī)物,它們具有較小的表面張力系數(shù),對(duì)固體表面有很好的潤(rùn)濕作用,因此有很強(qiáng)的滲透能力。
4.溶劑去除滲透探傷法滲透劑以水為溶劑或者其中加有乳化劑(使非水溶性的滲透劑發(fā)生乳化作用而具有水溶性),能以水清洗。
3.水洗型滲透探傷法15清洗使用的溶劑主要是各種有機(jī)物,它們具有較1516濕式顯象劑(在具有高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中加入起吸附作用的白色粉末配制而成)。這些白色粉末并不溶解于有機(jī)溶劑中,而是呈懸浮狀態(tài),使用時(shí)必須搖晃均勻。為改善顯象劑的性能,還要加入一些增加粘度的成分.常常采用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)烘吹以加快干燥。6.濕式顯象滲透探傷法5.干式顯象滲透探傷法
主要采用干式熒光顯像劑,用經(jīng)干燥后的細(xì)顆粒干粉可獲得很薄的粉膜,對(duì)熒光顯象有利,可提高探傷靈敏度。
16濕式顯象劑(在具有高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中加入起吸附作用的白16只能檢查開(kāi)口暴露于表面的缺陷,對(duì)埋藏于表皮層以下的缺陷是無(wú)能為力的,另外還有操作工序繁雜等缺點(diǎn),若材料表面裂縫間隙過(guò)緊檢測(cè)亦有困難。在被檢工件上浸涂帶有熒光的或紅色的染料(滲透劑),利用其滲透作用,顯示表面缺陷痕跡的一種無(wú)損檢測(cè)方法。平行于磁力線(xiàn)方向的裂縫無(wú)法被檢測(cè)到!4、工件溫度高,需要的滲透時(shí)間短。直探頭聲束重直于被探工件表面入射的探頭。磁粉檢測(cè)靈敏度的高低取決于漏磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小。3)能量高超聲檢測(cè)的工作頻率遠(yuǎn)高于聲波的頻率,超聲波的能量遠(yuǎn)大于聲波的能量。磁粉檢測(cè)過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟。由于工件形狀和材質(zhì)、探傷目的及探傷條件等不同,將使用不同形式的探頭。射線(xiàn)波長(zhǎng)愈小,衰減愈??;滲透劑中溶劑多為低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,易于揮發(fā),降低了探傷靈敏度,因此在滲透劑成分調(diào)配中應(yīng)適度考慮一些沸點(diǎn)相對(duì)較高的組成。非鐵磁性金屬的電導(dǎo)率值,與材料中所含雜質(zhì)、材料熱處理狀態(tài)以及某些材料的硬度、耐蝕性等有關(guān)。顯像劑微粉之間可形成很多半徑很小的毛細(xì)管,這種粉末又能被滲透液所潤(rùn)濕。當(dāng)用水作耦合介質(zhì)時(shí),稱(chēng)作水浸法。(1)逆壓電效應(yīng)與超聲波的產(chǎn)生3、滲透液溫度高,所需滲透時(shí)間短(適宜的滲透溫度為15~50℃。原理簡(jiǎn)明易懂、檢查經(jīng)濟(jì)、設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛。第四講非破壞性檢測(cè)
------無(wú)損檢測(cè)連續(xù)法有外加磁場(chǎng)作用的同時(shí)向被檢表面施加磁粉或磁懸液的檢測(cè)方法。為獲得滿(mǎn)意的檢測(cè)靈敏度,檢測(cè)前應(yīng)對(duì)被檢表面做預(yù)處理:干燥、除銹以及涂保護(hù)層。17顯示缺陷直觀(guān),可同時(shí)顯示各個(gè)不同方向的各類(lèi)缺陷,不受材料性質(zhì)的限制;原理簡(jiǎn)明易懂、檢查經(jīng)濟(jì)、設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛。
→滲透檢測(cè)對(duì)大型工件和不規(guī)則零件的檢查以及現(xiàn)場(chǎng)機(jī)件的檢修檢查,更能顯示其特殊的優(yōu)點(diǎn)。
只能檢查開(kāi)口暴露于表面的缺陷,對(duì)埋藏于表皮層以下的缺陷是無(wú)能為力的,另外還有操作工序繁雜等缺點(diǎn),若材料表面裂縫間隙過(guò)緊檢測(cè)亦有困難。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,滲透檢測(cè)技術(shù)已日益完善,已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、宇航、造船、儀表、壓力容器和化工工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)只能檢查開(kāi)口暴露于表面的缺陷,對(duì)埋藏于表皮層以下的缺陷是無(wú)能1718示例:氧化鋁陶瓷塊結(jié)合處的滲透檢測(cè) 結(jié)合完全結(jié)合不完全結(jié)合完全但有殘余熱應(yīng)力造成的陶瓷本體開(kāi)裂18示例:氧化鋁陶瓷塊結(jié)合處的滲透檢測(cè) 結(jié)合完全18194.2渦流檢測(cè)法渦流檢測(cè)是利用電磁感應(yīng)原理的一種無(wú)損檢測(cè)方法,適用于導(dǎo)電材料的檢測(cè)?;驹懋?dāng)導(dǎo)體處在變化的磁場(chǎng)中或相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),其內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出電流。感應(yīng)電流特點(diǎn):在導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路,呈漩渦狀流動(dòng),因此稱(chēng)為渦流。(如:含圓柱導(dǎo)體芯的螺管線(xiàn)圈中通有交變電流時(shí),圓柱導(dǎo)體芯中將出現(xiàn)渦流。)(導(dǎo)體芯)194.2渦流檢測(cè)法渦流檢測(cè)是利用電磁1920當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線(xiàn)圈靠近導(dǎo)電試件時(shí),由于激勵(lì)線(xiàn)圈磁場(chǎng)的作用,試件中會(huì)產(chǎn)生渦流。渦流的大小、相位及流動(dòng)形式受試件導(dǎo)電性的影響。
渦流也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)又會(huì)使檢測(cè)線(xiàn)圈的阻抗發(fā)生變化。因此,通過(guò)測(cè)定檢測(cè)線(xiàn)圈阻抗的變化,就可判斷出被測(cè)試件的性能及有無(wú)缺陷等。渦流檢測(cè)材料缺陷示意圖缺陷處渦流的密度和分布發(fā)生變化20當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線(xiàn)圈靠近導(dǎo)電試件時(shí),由于激勵(lì)線(xiàn)圈2021渦流的趨膚效應(yīng)趨膚效應(yīng)→使感生渦流的密度從被檢材料或工件的表面到其內(nèi)部按指數(shù)分布規(guī)律遞減。在渦流檢測(cè)中,定義渦流密度衰減到其表面密度值的1/e(36.8%)時(shí)對(duì)應(yīng)的深度為標(biāo)準(zhǔn)透入深度(趨膚深度),用符號(hào)δ表示,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:直流電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)橫截面上的電流密度是均勻的。
交變電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí),被測(cè)導(dǎo)體周?chē)兓拇艌?chǎng)會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而會(huì)使沿導(dǎo)體截面的電流分布不均勻,表面的電流密度較大,越往中心處越小,尤其是當(dāng)頻率較高時(shí),電流幾乎是在導(dǎo)體表面附近的薄層中流動(dòng)。磁導(dǎo)率電導(dǎo)率趨膚深度21渦流的趨膚效應(yīng)趨膚效應(yīng)→使感生渦流的密度從被2122幾種不同材料的標(biāo)準(zhǔn)透入深度與頻率的關(guān)系
(頻率越高---趨膚深度越?。?2幾種不同材料的標(biāo)準(zhǔn)透入深度與頻率的關(guān)系2223渦流探傷時(shí),檢測(cè)線(xiàn)圈不需與被測(cè)物直接接觸,可進(jìn)行高速檢測(cè),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,應(yīng)用非常廣泛。試片的大小、厚度、形狀及所含缺陷都會(huì)影響渦流的檢測(cè)信號(hào),應(yīng)參照國(guó)標(biāo),如:GB/T14480-1993《渦流探傷系統(tǒng)性能測(cè)試方法》。23渦流探傷時(shí),檢測(cè)線(xiàn)圈不需與被測(cè)物直接接觸,可進(jìn)23241)管、棒材探傷用高速、自動(dòng)化的渦流探傷裝置可以對(duì)成批生產(chǎn)的金屬管(棒)材進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。首先,自動(dòng)上料進(jìn)給裝置使管材等速、同心地進(jìn)入并通過(guò)渦流檢測(cè)線(xiàn)圈。然后,分選下料機(jī)構(gòu)根據(jù)渦流檢測(cè)結(jié)果,按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將經(jīng)過(guò)探傷的管材分別送入合格品、次品和廢品料槽。金屬探傷材質(zhì)分選薄膜(板)側(cè)厚241)管、棒材探傷金屬探傷材質(zhì)分選薄膜(板)側(cè)厚2425管材探傷的檢測(cè)線(xiàn)圈是多種多樣的
小直徑管材(直徑≤75mm)采用激勵(lì)線(xiàn)圈與測(cè)量線(xiàn)圈分開(kāi)的感應(yīng)型穿過(guò)式線(xiàn)圈。當(dāng)管材為鐵磁性材料時(shí),外層還要加上磁飽和線(xiàn)圈用直流電對(duì)管材進(jìn)行磁化。這種線(xiàn)圈最適宜檢測(cè)凹坑、鍛屑、折疊和裂紋等缺陷,檢測(cè)速度一般為0.5m/s。穿過(guò)式線(xiàn)圈對(duì)管材表面和近表面的縱向裂紋有良好的檢出靈敏度,但由于其感生出的渦流沿管材周向流動(dòng),因此該線(xiàn)圈對(duì)周向裂紋的檢測(cè)不敏感。若管材直徑過(guò)大,在整個(gè)被檢面積中缺陷面積占的比例很小時(shí),檢測(cè)的靈敏度會(huì)顯著降低。檢測(cè)管材的周向裂紋或當(dāng)管材的直徑超過(guò)75mm時(shí),宜采用小尺寸的探頭式線(xiàn)圈以探測(cè)管材上的短小缺陷。探頭數(shù)量的多少取決于管徑的大小。探頭式線(xiàn)圈的優(yōu)點(diǎn)是提高了檢測(cè)靈敏度,但其探傷的效率要比穿過(guò)式線(xiàn)圈低。25管材探傷的檢測(cè)線(xiàn)圈是多種多樣的2526渦流檢測(cè)人工管件缺陷26渦流檢測(cè)人工管件缺陷26物質(zhì)愈厚,射線(xiàn)穿透時(shí)衰減也愈大;缺陷內(nèi)所含物質(zhì)一般有遠(yuǎn)低于鐵磁性材料的磁導(dǎo)率,若該缺陷位于工件表面或近表面,則部分磁力線(xiàn)在缺陷處逸出進(jìn)入空氣中,繞過(guò)缺陷后再折回工件,由此形成了缺陷的漏磁場(chǎng)。滲透劑以水為溶劑或者其中加有乳化劑(使非水溶性的滲透劑發(fā)生乳化作用而具有水溶性),能以水清洗。(1)縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向一致的波稱(chēng)為縱波或壓波,用符號(hào)L表示。8%)時(shí)對(duì)應(yīng)的深度為標(biāo)準(zhǔn)透入深度(趨膚深度),用符號(hào)δ表示,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:8T以上,矯頑力在800A/m以上的材料均可用剩磁法檢測(cè)。但裂縫深入材料內(nèi)部,顯示較模糊第四講非破壞性檢測(cè)
------無(wú)損檢測(cè)(頻率越高---趨膚深度越?。ㄈ纾汗饣谋砻嬗兄诖欧鄣倪w移,而銹蝕或油污的表面則相反。直接接觸法→使探頭直接接觸工件進(jìn)行探傷試板和試環(huán)主要用于評(píng)價(jià)磁粉檢測(cè)系統(tǒng)的綜合性能,并間接考查檢測(cè)的操作方法是否合理。常常采用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)烘吹以加快干燥。為獲得較高的磁粉檢測(cè)靈敏度,在被檢工件上建立的磁場(chǎng)就必須具有足夠的強(qiáng)度。如果殘留在工件上的顯象劑或滲透劑影響以后的加工﹑使用,或要求重新檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)將表面沖洗干凈??砂l(fā)射和接收橫波,由探頭蕊、斜楔塊和殼體等部分組成。(1)縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向一致的波稱(chēng)為縱波或壓波,用符號(hào)L表示。磁粉(粒度范圍以1~10μm為宜)懸浮在油、水或其他載體中進(jìn)行磁粉檢測(cè)的方法。(2)壓電效應(yīng)與超聲波的接收使用電磁軛的縱向磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),可以通過(guò)測(cè)量其提升力確定被磁化區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度是否滿(mǎn)足要求。272)不規(guī)則形狀材料和零件探傷適合采用放置式線(xiàn)圈進(jìn)行檢測(cè)的,既包括形狀復(fù)雜的零件,也包括除管、棒材以外形狀不規(guī)則的零件(如板材、型材等)。由于這類(lèi)零件的形狀、結(jié)構(gòu)多種多樣,因此放置式線(xiàn)圈的形貌也多種多樣。比如要采用渦流方法完成飛機(jī)維修手冊(cè)所規(guī)定的全部檢查項(xiàng)目,就要配備以下各式探頭,包括筆試探頭、
鉤式探頭、
平探頭、
孔探頭和異形探頭等。
物質(zhì)愈厚,射線(xiàn)穿透時(shí)衰減也愈大;272)不規(guī)則形狀材料和零27283)電導(dǎo)率測(cè)量和材質(zhì)分選
非鐵磁性金屬的電導(dǎo)率值,與材料中所含雜質(zhì)、材料熱處理狀態(tài)以及某些材料的硬度、耐蝕性等有關(guān)。利用渦流電導(dǎo)儀測(cè)量出其電導(dǎo)率值,可進(jìn)行材質(zhì)的分選。一般高電導(dǎo)率的材料表面會(huì)生成強(qiáng)的渦流,而低電導(dǎo)率的材料其渦流隨深度的降低較緩慢。283)電導(dǎo)率測(cè)量和材質(zhì)分選非鐵磁性28294)渦流測(cè)厚用渦流檢測(cè)法可測(cè)量金屬基體上的覆層以及金屬薄板的厚度,利用的是探頭式線(xiàn)圈的提力效應(yīng)。此厚度一般在幾微米至幾百微米的范圍。測(cè)量金屬薄板的厚度時(shí),檢測(cè)線(xiàn)圈既可按反射工作方式布置在被檢測(cè)薄板的同一側(cè),也可按透射方式布置在其兩側(cè)。但都是根據(jù)在測(cè)量線(xiàn)圈上測(cè)得的感應(yīng)電壓值來(lái)推算金屬薄板厚度的。294)渦流測(cè)厚用渦流檢測(cè)法可測(cè)量金屬基體29304.3磁粉探傷法
1)金屬的鐵磁性
外磁場(chǎng)作用下,鐵磁性材料會(huì)被強(qiáng)烈磁化。反映外加磁場(chǎng)強(qiáng)度H與鐵磁性材料內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間聯(lián)系的閉合曲線(xiàn),稱(chēng)為磁滯回線(xiàn)。
根據(jù)磁滯回線(xiàn)形狀的不同,鐵磁性材料劃分為:軟磁性材料:磁滯特性不顯著,矯頑力很小,剩磁非常容易消除;
硬磁性材料:磁滯特性則非常顯著,矯頑力和剩磁都很大,適于制造永久磁鐵。磁化強(qiáng)度M磁場(chǎng)強(qiáng)度H304.3磁粉探傷法磁化強(qiáng)度M30312)退磁場(chǎng)與漏磁場(chǎng)退磁場(chǎng)將鐵磁性棒料放在外磁場(chǎng)中磁化,棒料兩端也分別感應(yīng)出了N、S極,形成方向與外磁場(chǎng)相反的磁場(chǎng)增量ΔH(減弱了外磁場(chǎng)對(duì)材料的磁化作用),故稱(chēng)為退磁場(chǎng)。漏磁場(chǎng)被磁化物體內(nèi)部的磁力線(xiàn)在缺陷或磁路截面發(fā)生突變的部位離開(kāi)或進(jìn)入物體表面所形成的磁場(chǎng)。
缺陷內(nèi)所含物質(zhì)一般有遠(yuǎn)低于鐵磁性材料的磁導(dǎo)率,若該缺陷位于工件表面或近表面,則部分磁力線(xiàn)在缺陷處逸出進(jìn)入空氣中,繞過(guò)缺陷后再折回工件,由此形成了缺陷的漏磁場(chǎng)。在漏磁場(chǎng)處撒上磁導(dǎo)率很高的磁粉,因?yàn)榇帕€(xiàn)穿過(guò)磁粉比空氣更容易,磁粉會(huì)被該漏磁場(chǎng)吸附沿循磁力線(xiàn)排列。312)退磁場(chǎng)與漏磁場(chǎng)退磁場(chǎng)將鐵磁性棒料放在外磁場(chǎng)中3132如果材料表面或近表面的內(nèi)部區(qū)域存在裂縫,磁力線(xiàn)會(huì)不均勻分布,由此可檢驗(yàn)材料缺陷。3)影響漏磁場(chǎng)強(qiáng)度的主要因素
磁粉檢測(cè)靈敏度的高低取決于漏磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小。實(shí)際檢測(cè)中,真實(shí)缺陷漏磁場(chǎng)的強(qiáng)度受到多種因素的影響,其中主要有:外加磁場(chǎng)強(qiáng)度、缺陷的位置與形狀、被檢表面的覆蓋層、材料狀態(tài)等。32如果材料表面或近表面的內(nèi)部區(qū)域存在裂縫,磁力3233磁化過(guò)程
1)磁化方法工件磁化時(shí),當(dāng)磁場(chǎng)方向與缺陷延伸方向垂直時(shí),缺陷處的漏磁場(chǎng)最大,檢測(cè)靈敏度最高。當(dāng)磁場(chǎng)方向與缺陷延伸方向夾角為45°時(shí),缺陷可以顯示,但靈敏度降低。當(dāng)磁場(chǎng)方向(磁力線(xiàn))與缺陷延伸方向平行時(shí),不產(chǎn)生磁痕顯示,發(fā)現(xiàn)不了缺陷。由于工件中缺陷有各種取向,故應(yīng)根據(jù)工件的幾何形狀,采用不同的方法直接、間接或通過(guò)感應(yīng)電流對(duì)工件進(jìn)行周向、縱向或多向磁化,以便在工件上建立不同方向的磁場(chǎng),發(fā)現(xiàn)所有方向的缺陷,于是出現(xiàn)了各種不同的磁化方法,主要有通電法、中心導(dǎo)體法、觸頭法、線(xiàn)圈法、磁軛法、多向磁化法等。33磁化過(guò)程1)磁化方法33342)磁化規(guī)范
為獲得較高的磁粉檢測(cè)靈敏度,在被檢工件上建立的磁場(chǎng)就必須具有足夠的強(qiáng)度。使用電磁軛的縱向磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),可以通過(guò)測(cè)量其提升力確定被磁化區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度是否滿(mǎn)足要求。當(dāng)使用最大的磁極間距時(shí),要求交流電磁軛至少應(yīng)具有44N的提升力;直流電磁軛至少應(yīng)具有177N的提升力。342)磁化規(guī)范34353)系統(tǒng)性能與靈敏度評(píng)價(jià)磁粉檢測(cè)中,要用標(biāo)準(zhǔn)試板、試環(huán)和磁場(chǎng)指示器評(píng)價(jià)磁粉檢測(cè)系統(tǒng)的總性能及檢測(cè)的靈敏度。
試板和試環(huán)主要用于評(píng)價(jià)磁粉檢測(cè)系統(tǒng)的綜合性能,并間接考查檢測(cè)的操作方法是否合理。
磁場(chǎng)指示器除具有上述用途外,還可以定性地反映被檢測(cè)表面的磁場(chǎng)分布特征,確定磁粉檢測(cè)的磁化規(guī)范。353)系統(tǒng)性能與靈敏度評(píng)價(jià)磁粉檢測(cè)中,要用3536磁粉檢測(cè)技術(shù)
磁粉檢測(cè)過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟。
1)表面預(yù)處理被檢工件的表面狀態(tài)對(duì)磁粉檢測(cè)的靈敏度有很大的影響。(如:光滑的表面有助于磁粉的遷移,而銹蝕或油污的表面則相反。)為獲得滿(mǎn)意的檢測(cè)靈敏度,檢測(cè)前應(yīng)對(duì)被檢表面做預(yù)處理:干燥、除銹以及涂保護(hù)層。36磁粉檢測(cè)技術(shù)磁粉檢測(cè)過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟。36當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線(xiàn)圈靠近導(dǎo)電試件時(shí),由于激勵(lì)線(xiàn)圈磁場(chǎng)的作用,試件中會(huì)產(chǎn)生渦流。管材探傷的檢測(cè)線(xiàn)圈是多種多樣的如不能判斷出現(xiàn)的磁痕是否為相關(guān)顯示時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。在涂覆滲透劑并保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后,從零件表面去除多余的滲透劑。磁粉檢測(cè)過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟。結(jié)合完全結(jié)合不完全利用超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)這些物理現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)巧妙的設(shè)計(jì),使超聲檢測(cè)工作的靈活性、精確度得以大幅度提高。γ射線(xiàn)穿透力較強(qiáng),可檢測(cè)較厚材料。目的:去除附著在被檢工件表面的多余滲透劑。對(duì)于水溶性的探傷劑用水沖洗,或用有機(jī)溶劑擦拭?!猉射線(xiàn)和γ射線(xiàn),屬于電磁輻射結(jié)合完全結(jié)合不完全2)不規(guī)則形狀材料和零件探傷——中子射線(xiàn)(中子束流)穿過(guò)式線(xiàn)圈對(duì)管材表面和近表面的縱向裂紋有良好的檢出靈敏度,但由于其感生出的渦流沿管材周向流動(dòng),因此該線(xiàn)圈對(duì)周向裂紋的檢測(cè)不敏感。3)電導(dǎo)率測(cè)量和材質(zhì)分選根據(jù)磁滯回線(xiàn)形狀的不同,鐵磁性材料劃分為:甘油、化學(xué)漿糊、水及水玻璃等。由于工件形狀和材質(zhì)、探傷目的及探傷條件等不同,將使用不同形式的探頭。在涂覆滲透劑并保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后,從零件表面去除多余的滲透劑。372)施加磁粉的方法
a.干法。用干燥磁粉進(jìn)行磁粉檢測(cè)的方法。干法常與電磁軛或電極觸頭配合,廣泛用于大型鑄、鍛件毛坯及大型結(jié)構(gòu)件焊縫的局部磁粉檢測(cè)。用干法檢測(cè)時(shí),磁粉與被檢工件表面先要充分干燥,然后用噴粉器或其他工具將呈霧狀的干燥磁粉施于被檢工件表面,形成薄而均勻的磁粉覆蓋層,同時(shí)用干燥的壓縮空氣吹去局部堆積的多余磁粉。
b.濕法。磁粉(粒度范圍以1~10μm為宜)懸浮在油、水或其他載體中進(jìn)行磁粉檢測(cè)的方法。與干法相比較,濕法具有更高的檢測(cè)靈敏度,特別適合于檢測(cè)如疲勞裂紋一類(lèi)的細(xì)微缺陷。濕法檢測(cè)時(shí),要用澆、浸或噴的方法將磁懸浮液施加到被檢表面上。當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線(xiàn)圈靠近導(dǎo)電試件時(shí),由于激勵(lì)線(xiàn)圈磁場(chǎng)的作37383)檢測(cè)方法a.連續(xù)法有外加磁場(chǎng)作用的同時(shí)向被檢表面施加磁粉或磁懸液的檢測(cè)方法。觀(guān)察磁痕既可在外加磁場(chǎng)的作用時(shí)進(jìn)行,也可在撤去外加磁場(chǎng)以后進(jìn)行。低碳鋼及所有退火狀態(tài)或經(jīng)過(guò)熱變形的鋼材均采用連續(xù)法,一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型構(gòu)件也宜采用連續(xù)法檢測(cè)。預(yù)處理磁化退磁后處理觀(guān)察施加磁粉或磁懸液383)檢測(cè)方法a.連續(xù)法有外3839
b.剩磁法利用磁化過(guò)后被檢工件上的剩磁進(jìn)行磁粉檢測(cè)的方法。在經(jīng)過(guò)熱處理的高碳鋼或合金鋼中,凡剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.8T以上,矯頑力在800A/m以上的材料均可用剩磁法檢測(cè)。剩磁法的檢測(cè)操作程序預(yù)處理磁化施加磁粉觀(guān)察退磁后處理39b.剩磁法利用磁化過(guò)后被檢工件上的剩磁進(jìn)39404)磁痕分析與記錄a.磁痕觀(guān)察磁粉在被檢表面上聚集形成的圖像稱(chēng)為磁痕。觀(guān)察磁痕應(yīng)使用2-10倍的放大鏡。觀(guān)察非熒光磁粉(用黑色的Fe3O4或褐色的γ-Fe2O3及工業(yè)純鐵粉為原料直接制成的磁粉,有淺灰、黑、紅、白或黃幾種顏色)的磁痕時(shí),要求被檢表面上的白光照度≥1500lx。觀(guān)察熒光磁粉(在上述鐵粉外面再涂覆上一層熒光染料制成的磁粉)的磁痕時(shí),要求被檢表面上的紫外線(xiàn)(黑光)照度≥970lx,同時(shí)白光照度≤10lx。404)磁痕分析與記錄a.磁痕觀(guān)察4041b.磁痕分析磁粉檢測(cè)中磁痕的成因是多種多樣的。觀(guān)察磁痕時(shí),應(yīng)特別注意區(qū)別假磁痕顯示、無(wú)關(guān)顯示和相關(guān)顯示(即缺陷磁痕)。正確識(shí)別磁痕需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)還要了解被檢工件的制造工藝。如不能判斷出現(xiàn)的磁痕是否為相關(guān)顯示時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。磁粉檢測(cè)中常見(jiàn)的相關(guān)磁痕主要有:發(fā)紋(鋼中氣泡、疏松等沿軋制方向延伸所致)、非金屬夾雜物、分層、材料裂紋、鍛造裂紋、折疊、焊接裂紋、氣孔、淬火裂紋和疲勞裂紋等。41b.磁痕分析磁粉檢測(cè)中磁痕的成因是多種多樣41425)退磁大多數(shù)情況下,被檢工件上帶有剩磁是有害的,需將工件內(nèi)的剩磁減小到不妨礙使用的程度。常用的退磁法:交流退磁法和直流退磁法。應(yīng)遵循退磁規(guī)律來(lái)選擇退磁磁場(chǎng)和確定參數(shù)。6)后處理檢測(cè)后應(yīng)清理掉表面上殘留的磁粉或磁懸液。油磁懸液可用汽油等溶劑清理;
水磁懸液先用水清洗,然后干燥。如有必要,可在備檢表面上涂敷防護(hù)油。
干粉可直接用壓縮空氣清除。425)退磁4243磁粉檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
只適用于鐵磁性材料,不適用于鋁、銅、鈦和奧氏體不銹鋼!平行于磁力線(xiàn)方向的裂縫無(wú)法被檢測(cè)到!43磁粉檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用只適用于鐵磁性材料,4344鋼鍛件發(fā)生氫脆破裂當(dāng)裂縫位于表面時(shí),磁粉探傷影像很清晰;但裂縫深入材料內(nèi)部,顯示較模糊由此,可判定裂縫的深度。磁粉探傷檢測(cè)—鋼鐵制轉(zhuǎn)齒輪裂縫44鋼鍛件發(fā)生氫脆破裂磁粉探傷檢測(cè)—鋼鐵制轉(zhuǎn)齒輪裂縫44454545464646——中子射線(xiàn)(中子束流)對(duì)于水溶性的探傷劑用水沖洗,或用有機(jī)溶劑擦拭。4、工件溫度高,需要的滲透時(shí)間短。對(duì)滲透劑的最基本要求。第四講非破壞性檢測(cè)
------無(wú)損檢測(cè)(頻率越高---趨膚深度越?。┢叫杏诖帕€(xiàn)方向的裂縫無(wú)法被檢測(cè)到!利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零件表面,形成清晰可見(jiàn)的缺陷圖像。(1)逆壓電效應(yīng)與超聲波的產(chǎn)生目的:去除附著在被檢工件表面的多余滲透劑。在涂覆滲透劑并保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后,從零件表面去除多余的滲透劑。3)能量高超聲檢測(cè)的工作頻率遠(yuǎn)高于聲波的頻率,超聲波的能量遠(yuǎn)大于聲波的能量。在涂覆滲透劑并保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后,從零件表面去除多余的滲透劑。主要采用干式熒光顯像劑,用經(jīng)干燥后的細(xì)顆粒干粉可獲得很薄的粉膜,對(duì)熒光顯象有利,可提高探傷靈敏度。射線(xiàn)波長(zhǎng)愈小,衰減愈??;使用電磁軛的縱向磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),可以通過(guò)測(cè)量其提升力確定被磁化區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度是否滿(mǎn)足要求。這些白色粉末并不溶解于有機(jī)溶劑中,而是呈懸浮狀態(tài),使用時(shí)必須搖晃均勻。物質(zhì)愈厚,射線(xiàn)穿透時(shí)衰減也愈大;滲透劑中溶劑多為低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,易于揮發(fā),降低了探傷靈敏度,因此在滲透劑成分調(diào)配中應(yīng)適度考慮一些沸點(diǎn)相對(duì)較高的組成。用紫外光源照射,使熒光物質(zhì)產(chǎn)生波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光,在暗室中對(duì)照射后的工件表面進(jìn)行觀(guān)察,通過(guò)顯現(xiàn)的熒光圖象來(lái)判斷缺陷的大小、位置及形態(tài)。47磁粉檢測(cè)適用范圍﹐——中子射線(xiàn)(中子束流)47磁粉檢測(cè)適用范圍﹐4748484849交叉磁軛法焊縫(整圈裂紋)接管處49交叉磁軛法焊縫(整圈裂紋)接管處49505050515151524.4射線(xiàn)透視法檢測(cè)中應(yīng)用的穿透性射線(xiàn):——X射線(xiàn)和γ射線(xiàn),屬于電磁輻射
——中子射線(xiàn)(中子束流)由鎢的電子轟擊所產(chǎn)生的X射線(xiàn)和由放射性元素所放射的γ射線(xiàn)都是可穿透性的射線(xiàn),它們的強(qiáng)度會(huì)由于穿過(guò)材料而改變。γ射線(xiàn)穿透力較強(qiáng),可檢測(cè)較厚材料。由直線(xiàn)加速器或其他核反應(yīng)產(chǎn)生中子束的透視力更高。射線(xiàn)透視法原理524.4射線(xiàn)透視法檢測(cè)中應(yīng)用的穿透性射線(xiàn):5253
射線(xiàn)透過(guò)物質(zhì)時(shí)能量產(chǎn)生衰減。衰減的程度不僅與透過(guò)物質(zhì)的厚度有關(guān),而且與射線(xiàn)的性質(zhì)(波長(zhǎng))、物體性質(zhì)(密度和原子序數(shù))有關(guān)。
物質(zhì)愈厚,射線(xiàn)穿透時(shí)衰減也愈大;射線(xiàn)波長(zhǎng)愈小,衰減愈??;物質(zhì)密度及原子序數(shù)愈大,衰減也愈大。
→薄件比厚件吸收能量少,鋼比輕金屬(如鋁)吸收更多的能量。
53射線(xiàn)透過(guò)物質(zhì)時(shí)能量產(chǎn)生衰減。衰減的程5354材料內(nèi)部存在空洞、裂縫或夾雜物等缺陷,射線(xiàn)在這些缺陷位置的衰減情況將不同于材料本身,使用底片記錄射線(xiàn)穿透后影象,缺陷位置將出現(xiàn)陰影?!渚€(xiàn)照相檢測(cè)技術(shù)沒(méi)有被材料吸收的能量將使射線(xiàn)底片曝光,膠片被沖洗后這些區(qū)域?qū)l(fā)黑;而膠片上被少量能量曝光的區(qū)域顔色較淺。因此,在材料中被缺陷(如氣孔或裂紋)改變厚度的區(qū)域?qū)⒃诘灼巷@示出黑色輪廓。射線(xiàn)透視法檢測(cè)鋁合金鑄件縮孔54材料內(nèi)部存在空洞、裂縫或夾雜物等缺陷,射線(xiàn)在這些缺陷位置5455檢測(cè)速度慢且費(fèi)用較大,但它是一種檢驗(yàn)鑄件、焊件和其他結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部氣孔、夾渣、裂紋和縮孔的有效方法。在膠片上密度小的夾渣(如焊渣)將呈現(xiàn)出黑色的區(qū)域,而密度大的夾渣(如鎢)將呈現(xiàn)出亮的區(qū)域。射線(xiàn)探傷具有可永久保存的缺陷的底片,并且缺陷比較直觀(guān)。
射線(xiàn)照相檢測(cè)技術(shù)55檢測(cè)速度慢且費(fèi)用較大,但它是一種檢驗(yàn)鑄件、焊件和其他結(jié)構(gòu)5556鑄件裂紋照片裂紋一般是在收縮時(shí)產(chǎn)生,沿晶界發(fā)展。在底片上的影像是連續(xù)或斷續(xù)曲折狀黑線(xiàn),一般兩端較細(xì)。射線(xiàn)透視法適用于任何材料,如航太結(jié)構(gòu)件。中子束透視可同時(shí)檢測(cè)材料內(nèi)部存在的輕元素(H,B,Li)以及Cd、Pu等,由于其高透視力,可鑒定材料腐蝕或磨損的薄化程度。缺點(diǎn):主要檢測(cè)體缺陷、有射線(xiàn)顧慮。56鑄件裂紋照片裂紋一般是在收縮時(shí)產(chǎn)生,沿晶界發(fā)展。56觀(guān)察磁痕時(shí),應(yīng)特別注意區(qū)別假磁痕顯示、無(wú)關(guān)顯示和相關(guān)顯示(即缺陷磁痕)。無(wú)損檢測(cè)→分析失效構(gòu)件中裂紋等缺陷。結(jié)合完全結(jié)合不完全對(duì)于水溶性的探傷劑用水沖洗,或用有機(jī)溶劑擦拭?!鷮B透液覆蓋在被測(cè)零件的表面。然后,分選下料機(jī)構(gòu)根據(jù)渦流檢測(cè)結(jié)果,按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將經(jīng)過(guò)探傷的管材分別送入合格品、次品和廢品料槽。(2)壓電效應(yīng)與超聲波的接收如苯、煤油、甲笨、乙醇、松節(jié)油、乙酸乙酯等。(頻率越高---趨膚深度越?。凶由渚€(xiàn)(中子束流)利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零件表面,形成清晰可見(jiàn)的缺陷圖像。主要采用干式熒光顯像劑,用經(jīng)干燥后的細(xì)顆粒干粉可獲得很薄的粉膜,對(duì)熒光顯象有利,可提高探傷靈敏度。在涂覆滲透劑并保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后,從零件表面去除多余的滲透劑。試片的大小、厚度、形狀及所含缺陷都會(huì)影響渦流的檢測(cè)信號(hào),應(yīng)參照國(guó)標(biāo),如:GB/T14480-1993《渦流探傷系統(tǒng)性能測(cè)試方法》。除滲透檢測(cè)只適用于表面裂縫,其余均可用于近表面缺陷及內(nèi)部缺陷檢測(cè);渦流檢測(cè)只適用于導(dǎo)電性材料,磁粉探傷適用于鐵磁性材料,射線(xiàn)透視和超聲波檢測(cè)適用于任何種類(lèi)材料。濕式顯象劑(在具有高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中加入起吸附作用的白色粉末配制而成)。指利用光、電、聲、磁和射線(xiàn)等物理因子與待檢物質(zhì)相互作用,不破壞待檢物質(zhì)內(nèi)外部結(jié)構(gòu)及使用性能,對(duì)其內(nèi)部或表面缺陷的位置、大小、形狀、種類(lèi)和分布等進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于水溶性的探傷劑用水沖洗,或用有機(jī)溶劑擦拭。不能太高,以防止將缺陷中的滲透劑也同時(shí)烘干,致使顯像時(shí)滲透劑不能被吸附到零件表面上來(lái)。檢測(cè)中應(yīng)用的穿透性射線(xiàn):574.5超聲波探傷利用超聲波在物體中的傳播、反射和衰減等物理特性來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)方法??蓹z測(cè)金屬和非金屬材料的表面、內(nèi)部缺陷。無(wú)射線(xiàn)顧慮,具有成本低、操作方便、檢測(cè)厚度大、對(duì)人和環(huán)境無(wú)害等突出優(yōu)點(diǎn)存在探傷不直觀(guān)、難以確定缺陷的性質(zhì)、評(píng)定結(jié)果在很大程度上受操作者技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)的影響及不能給出永久性記錄等缺點(diǎn)。觀(guān)察磁痕時(shí),應(yīng)特別注意區(qū)別假磁痕顯示、無(wú)關(guān)顯示和相關(guān)顯示(5758超聲波波長(zhǎng)很短,故而具有一些重要特性,能廣泛應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)。1)方向性好具有像光波一樣定向束射的特性。2)穿透能力強(qiáng)對(duì)大多數(shù)介質(zhì)具有較強(qiáng)的穿透能力。在一些金屬材料中,其穿透能力可達(dá)數(shù)米。3)能量高超聲檢測(cè)的工作頻率遠(yuǎn)高于聲波的頻率,超聲波的能量遠(yuǎn)大于聲波的能量。4)遇有界面時(shí),將產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換。利用超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)這些物理現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)巧妙的設(shè)計(jì),使超聲檢測(cè)工作的靈活性、精確度得以大幅度提高。超聲波的特點(diǎn)58超聲波波長(zhǎng)很短,故而具有一些重要特性,能廣5859超聲波的分類(lèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳達(dá)同向59超聲波的分類(lèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向5960(1)縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向一致的波稱(chēng)為縱波或壓波,用符號(hào)L表示??v波可在固體、液體和氣體介質(zhì)中傳播。(2)橫波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直的波稱(chēng)為橫波,用符號(hào)S表示。(3)表面波僅在固體表面?zhèn)鞑デ医橘|(zhì)表面質(zhì)點(diǎn)做橢圓運(yùn)動(dòng)的聲波,稱(chēng)為表面波,用符號(hào)R表示??v波60(1)縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向一致的波稱(chēng)為縱波或6061超聲波的產(chǎn)生與接收(1)逆壓電效應(yīng)與超聲波的產(chǎn)生
逆壓電效應(yīng)是指對(duì)晶體施加交變電場(chǎng)引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象。(2)壓電效應(yīng)與超聲波的接收61超聲波的產(chǎn)生與接收(1)逆壓電效應(yīng)與超聲波的產(chǎn)生6162一般由超聲波探傷儀、探頭和試塊組成。
62一般由超聲波探傷儀、探頭和試塊組成。6263超聲波探頭又稱(chēng)壓電超聲換能器,是實(shí)現(xiàn)電-聲能量相互轉(zhuǎn)換的能量轉(zhuǎn)換器件。由于工件形狀和材質(zhì)、探傷目的及探傷條件等不同,將使用不同形式的探頭。直探頭聲束重直于被探工件表面入射的探頭。
它可發(fā)射和接收縱波。由壓電元件、吸收塊、保護(hù)膜和殼體等組成。斜探頭利用透聲斜楔塊使聲束傾斜于工件表面射入工件的探頭稱(chēng)為斜探頭??砂l(fā)射和接收橫波,由探頭蕊、斜楔塊和殼體等部分組成。水浸聚焦探頭由超聲探頭和聲透鏡組合而成的探頭。雙晶探頭又稱(chēng)分割式TR探頭,主要用探測(cè)近表面缺陷和薄工件的測(cè)厚。63超聲波探頭又稱(chēng)壓電超聲換能器,是實(shí)現(xiàn)電-聲6364超聲波探傷儀的分類(lèi)超聲波探傷儀是探傷的主體設(shè)備,主要功能是產(chǎn)生超聲頻率電振蕩,并以此來(lái)激勵(lì)探頭發(fā)射超聲波。同時(shí),它又將探頭接收到的回波電信號(hào)予以放大、處理,并通過(guò)一定方式顯示出來(lái)。1.按超聲波的連續(xù)性,分為脈沖波、連續(xù)波和調(diào)頻波探傷儀三種。2.按缺陷顯示方式,分為A型顯示(缺陷波幅顯示)、B型顯示(缺陷俯視圖像顯示)、C型顯示(缺陷側(cè)視圖像顯示)和3D型顯示(缺陷三維圖像顯示)超聲波探傷儀等。64超聲波探傷儀的分類(lèi)超聲波探傷儀是探傷的主體設(shè)6465試塊的分類(lèi)試塊是按一定用途設(shè)計(jì)制作的具有簡(jiǎn)單幾何形狀人工反射體的試件。根據(jù)使用目的和要求的不同,通常將試塊分成兩大類(lèi):標(biāo)準(zhǔn)試塊和對(duì)比試塊。
CSK-ⅠBRB-2牛角試塊RB-165試塊的分類(lèi)試塊是按一定用途設(shè)計(jì)制作的具有簡(jiǎn)單6566超聲波探傷的檢測(cè)方式按探頭與工件接觸方式分類(lèi),可將超聲波探傷分為直接接觸法和液浸法兩種。直接接觸法→使探頭直接接觸工件進(jìn)行探傷基本方式:垂直入射和斜角探傷。使用直接接觸法應(yīng)在探頭和被探工件表面涂有一層耦合劑作為傳聲介質(zhì)。常用的耦合劑有機(jī)油、甘油、化學(xué)漿糊、水及水玻璃等。焊縫探傷多采用化學(xué)漿糊和甘油。66超聲波探傷的檢測(cè)方式按探頭與工件接觸方式分類(lèi)6667常用耦合劑的性能比較67常用耦合劑的性能比較6768垂直入射法簡(jiǎn)稱(chēng)垂直法,是采用直探頭將聲束垂直入射工件探傷面進(jìn)行探傷。由于該法是利用縱波進(jìn)行探傷,故又稱(chēng)縱波法。
垂直法探傷能發(fā)現(xiàn)與探傷面平行或近于平行的缺陷,適用于厚鋼板、軸類(lèi)、輪等幾何形狀簡(jiǎn)單的工件。68垂直入射法簡(jiǎn)稱(chēng)垂直法,是采用直探頭將聲束垂直入6869斜角探傷法簡(jiǎn)稱(chēng)斜射法,是采用斜探頭將聲束傾斜入射工件探傷面進(jìn)行探傷。由于它是利用橫波進(jìn)行探傷,故又稱(chēng)橫波法。斜角探傷法能發(fā)現(xiàn)與探測(cè)表面成角度的缺陷,常用于焊縫、環(huán)狀鍛件、管材的檢查。69斜角探傷法簡(jiǎn)稱(chēng)斜射法,是采用斜探頭將聲束傾斜6970液浸法是將工件和探頭頭部浸在耦合液體中,探頭不接觸工件的探傷方法。根據(jù)工件和探頭浸沒(méi)方式,分有全沒(méi)液浸法、局部液浸法和噴流式局部液浸法等。當(dāng)用水作耦合介質(zhì)時(shí),稱(chēng)作水浸法。水浸法探傷時(shí),探頭常采用聚焦探頭,既是最常用的水浸聚焦超聲波探傷。由于探頭與工件不直接接觸,因此具有探頭不易磨損,且聲波的發(fā)射和接收比較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是,它需要一些輔助設(shè)備,如液槽、探頭橋架、探頭操縱器等。70液浸法是將工件和探頭頭部浸在耦合液體中,探頭不接7071超聲波探傷適用的材料無(wú)限制,但不同材質(zhì)對(duì)缺陷的敏感性差異很大。脆性材料能容許的缺陷尺寸較小,而超聲波能檢測(cè)出材料內(nèi)部缺陷的條件是波長(zhǎng)<缺陷尺寸。71超聲波探傷適用的材料無(wú)限制,但不同材質(zhì)對(duì)缺7172超聲波在媒質(zhì)中的傳播速度與媒質(zhì)的特性及狀態(tài)因素有關(guān)。波速愈大,則媒質(zhì)的堅(jiān)硬性愈大;反之,則媒質(zhì)愈松軟。72超聲波在媒質(zhì)中的傳播速度與媒質(zhì)的特性及狀態(tài)7273超聲波檢測(cè)缺陷信號(hào)73超聲波檢測(cè)缺陷信號(hào)7374上述各種超聲波探傷技術(shù)主要采用縱波或橫波,表面波主要用于材料表面缺陷的檢測(cè)。陶瓷渦輪葉片表面微小裂紋的檢測(cè)74上述各種超聲波探傷技術(shù)主要采用縱波或橫波,表面波74754.6小結(jié)非破壞性檢測(cè)是在材料完全破斷前或破斷初期,利用各種物理原理探測(cè)其裂縫的位置、大小、形狀、種類(lèi)和分布,及時(shí)采取補(bǔ)救措施,即為材料失效分析的預(yù)警技術(shù)。常見(jiàn)的方法包括滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉探傷、射線(xiàn)透視、超聲波檢測(cè)。除滲透檢測(cè)只適用于表面裂縫,其余均可用于近表面缺陷及內(nèi)部缺陷檢測(cè);渦流檢測(cè)只適用于導(dǎo)電性材料,磁粉探傷適用于鐵磁性材料,射線(xiàn)透視和超聲波檢測(cè)適用于任何種類(lèi)材料。
超聲波檢測(cè)針對(duì)材質(zhì)不同及缺陷尺寸,需選擇適當(dāng)頻率,通常水泥質(zhì)材料使用超聲波頻率<1MHz,金屬材料使用頻率介于1-25MHz,結(jié)構(gòu)陶瓷使用>100MHz高頻超聲波。754.6小結(jié)非破壞性檢測(cè)是在材料完全破斷前7576常用非破壞檢測(cè)(NDT)方法比較導(dǎo)電性材料76常用非破壞檢測(cè)(NDT)方法比較導(dǎo)電性材料76→滲透檢測(cè)對(duì)大型工件和不規(guī)則零件的檢查以及現(xiàn)場(chǎng)機(jī)件的檢修檢查,更能顯示其特殊的優(yōu)點(diǎn)。常常采用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)烘吹以加快干燥?!凶由渚€(xiàn)(中子束流)根據(jù)被檢工件的數(shù)量﹑尺寸﹑形狀以及滲透劑的種類(lèi)選擇,并保證有足夠的滲透時(shí)間。工件磁化時(shí),當(dāng)磁場(chǎng)方向與缺陷延伸方向垂直時(shí),缺陷處的漏磁場(chǎng)最大,檢測(cè)靈敏度最高。既要防止處理不足而造成缺陷識(shí)別的困難,同時(shí)也要防止處理過(guò)度而使?jié)B入缺陷中的滲透劑也被洗去。3)能量高超聲檢測(cè)的工作頻率遠(yuǎn)高于聲波的頻率,超聲波的能量遠(yuǎn)大于聲波的能量。一般由超聲波探傷儀、探頭和試塊組成。然后,分選下料機(jī)構(gòu)根據(jù)渦流檢測(cè)結(jié)果,按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將經(jīng)過(guò)探傷的管材分別送入合格品、次品和廢品料槽。存在探傷不直觀(guān)、難以確定缺陷的性質(zhì)、評(píng)定結(jié)果在很大程度上受操作者技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)的影響及不能給出永久性記錄等缺點(diǎn)。缺陷內(nèi)所含物質(zhì)一般有遠(yuǎn)低于鐵磁性材料的磁導(dǎo)率,若該缺陷位于工件表面或近表面,則部分磁力線(xiàn)在缺陷處逸出進(jìn)入空氣中,繞過(guò)缺陷后再折回工件,由此形成了缺陷的漏磁場(chǎng)。雙晶探頭又稱(chēng)分割式TR探頭,主要用探測(cè)近表面缺陷和薄工件的測(cè)厚。應(yīng)遵循退磁規(guī)律來(lái)選擇退磁磁場(chǎng)和確定參數(shù)。由于工件形狀和材質(zhì)、探傷目的及探傷條件等不同,將使用不同形式的探頭。直接接觸法→使探頭直接接觸工件進(jìn)行探傷表面總會(huì)殘留多余的滲透劑,必須在清洗處理中很容易清洗掉,否則殘留的滲透劑在顯象后判讀偽缺陷困難。(頻率越高---趨膚深度越?。┰谝恍┙饘俨牧现?,其穿透能力可達(dá)數(shù)米。4、工件溫度高,需要的滲透時(shí)間短。不能太高,以防止將缺陷中的滲透劑也同時(shí)烘干,致使顯像時(shí)滲透劑不能被吸附到零件表面上來(lái)。77→滲透檢測(cè)對(duì)大型工件和不規(guī)則零件的檢查以及現(xiàn)場(chǎng)機(jī)件的檢修檢7778超聲波檢測(cè)78超聲波檢測(cè)7879滲透劑的共性要求共性要求滲透性能好溶解性能好洗滌性能好揮發(fā)性不高對(duì)滲透劑的最基本要求。如苯、煤油、甲笨、乙醇、松節(jié)油、乙酸乙酯等。滲透探傷的顯象作用是依靠呈現(xiàn)顏色的染料和能發(fā)熒光的物質(zhì),這些物質(zhì)應(yīng)能充分溶解于溶劑中。表面總會(huì)殘留多余的滲透劑,必須在清洗處理中很容易清洗掉,否則殘留的滲透劑在顯象后判讀偽缺陷困難。滲透劑中溶劑多為低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,易于揮發(fā),降低了探傷靈敏度,因此在滲透劑成分調(diào)配中應(yīng)適度考慮一些沸點(diǎn)相對(duì)較高的組成。79滲透劑的共性要求共性要求滲透性溶解性洗滌性揮發(fā)性7980e.顯象處理利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零件表面,形成清晰可見(jiàn)的缺陷圖像。零件表面涂敷的顯像劑要施加均勻,而且要一次涂覆完畢,不允許在一個(gè)部件反復(fù)涂覆。80e.顯象處理利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零8081濕式顯象劑(在具有高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中加入起吸附作用的白色粉末配制而成)。這些白色粉末并不溶解于有機(jī)溶劑中,而是呈懸浮狀態(tài),使用時(shí)必須搖晃均勻。為改善顯象劑的性能,還要加入一些增加粘度的成分.常常采用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)烘吹以加快干燥。6.濕式顯象滲透探傷法5.干式顯象滲透探傷法
主要采用干式熒光顯像劑,用經(jīng)干燥后的細(xì)顆粒干粉可獲得很薄的粉膜,對(duì)熒光顯象有利,可提高探傷靈敏度。
81濕式顯象劑(在具有高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中加入起吸附作用的白8182示例:氧化鋁陶瓷塊結(jié)合處的滲透檢測(cè) 結(jié)合完全結(jié)合不完全結(jié)合完全但有殘余熱應(yīng)力造成的陶瓷本體開(kāi)裂82示例:氧化鋁陶瓷塊結(jié)合處的滲透檢測(cè) 結(jié)合完全8283磁粉檢測(cè)技術(shù)
磁粉檢測(cè)過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟。
1)表面預(yù)處理被檢工件的表面狀態(tài)對(duì)磁粉檢測(cè)的靈敏度有很大的影響。(如:光滑的表面有助于磁粉的遷移,而銹蝕或油污的表面則相反。)為獲得滿(mǎn)意的檢測(cè)靈敏度,檢測(cè)前應(yīng)對(duì)被檢表面做預(yù)處理:干燥、除銹以及涂保護(hù)層。83磁粉檢測(cè)技術(shù)磁粉檢測(cè)過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟。8384超聲波波長(zhǎng)很短,故而具有一些重要特性,能廣泛應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)。1)方向性好具有像光波一樣定向束射的特性。2)穿透能力強(qiáng)對(duì)大多數(shù)介質(zhì)具有較強(qiáng)的穿透能力。在一些金屬材料中,其穿透能力可達(dá)數(shù)米。3)能量高超聲檢測(cè)的工作頻率遠(yuǎn)高于聲波的頻率,超聲波的能量遠(yuǎn)大于聲波的能量。4)遇有界面時(shí),將產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換。利用超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)這些物理現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)巧妙的設(shè)計(jì),使超聲檢測(cè)工作的靈活性、精確度得以大幅度提高。超聲波的特點(diǎn)84超聲波波長(zhǎng)很短,故而具有一些重要特性,能廣8485斜角探傷法簡(jiǎn)稱(chēng)斜射法,是采用斜探頭將聲束傾斜入射工件探傷面進(jìn)行探傷。由于它是利用橫波進(jìn)行探傷,故又稱(chēng)橫波法。斜角探傷法能發(fā)現(xiàn)與探測(cè)表面成角度的缺陷,常用于焊縫、環(huán)狀鍛件、管材的檢查。85斜角探傷法簡(jiǎn)稱(chēng)斜射法,是采用斜探頭將聲束傾斜8586超聲波檢測(cè)86超聲波檢測(cè)8687第四講非破壞性檢測(cè)
------無(wú)損檢測(cè)第一節(jié)滲透檢測(cè)法第二節(jié)渦流檢測(cè)法第三節(jié)磁粉探傷法第四節(jié)射線(xiàn)透視法第五節(jié)超聲波探傷
指利用光、電、聲、磁和射線(xiàn)等物理因子與待檢物質(zhì)相互作用,不破壞待檢物質(zhì)內(nèi)外部結(jié)構(gòu)及使用性能,對(duì)其內(nèi)部或表面缺陷的位置、大小、形狀、種類(lèi)和分布等進(jìn)行檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)→分析失效構(gòu)件中裂紋等缺陷。1第四講非破壞性檢測(cè)
87884.1滲透檢測(cè)法在被檢工件上浸涂帶有熒光的或紅色的染料(滲透劑),利用其滲透作用,顯示表面缺陷痕跡的一種無(wú)損檢測(cè)方法。滲透檢測(cè)的前提是液體必須是潤(rùn)濕的!●基本原理
可將零件表面的開(kāi)口缺陷看作是毛細(xì)管或毛細(xì)縫隙。能潤(rùn)濕零件的滲透液在毛細(xì)作用下能滲入表面缺陷中去,使缺陷附近的表面有所不同。此時(shí)可直接觀(guān)察,或使用顯像劑進(jìn)行顯像(會(huì)大大提高靈敏度)。直接觀(guān)察24.1滲透檢測(cè)法在被檢工件上浸涂帶有8889顯像過(guò)程也是利用滲透原理顯像劑微粉之間可形成很多半徑很小的毛細(xì)管,這種粉末又能被滲透液所潤(rùn)濕。
當(dāng)清洗完零件表面多余的滲透液后,給零件的表面敷散一層顯像劑,根據(jù)上述的毛細(xì)現(xiàn)象,缺陷中的滲透液就容易被吸出,形成一個(gè)放大的缺陷顯示。滲透+顯像3顯像過(guò)程也是利用滲透原理滲透+顯像8990滲透檢測(cè)的基本步驟:a.探傷前處理b.滲透處理c.清洗處理d.干燥處理e.顯象處理f.顯象觀(guān)察g.探傷后處理零件在使用滲透液之前必須進(jìn)行探傷前處理,用來(lái)去除零件表面的油脂、鐵屑、鐵銹、氧化皮等,以防止這些污物堵塞缺陷,阻塞滲透液的滲入。經(jīng)預(yù)清洗后殘余的溶劑﹑清洗劑和水分應(yīng)充分干燥,并盡快進(jìn)行下一步操作。如探傷工作量大,則可清洗一段,探傷一段,以避免間隔時(shí)間太長(zhǎng)造成二次污染。防堵4滲透檢測(cè)的基本步驟:零件在使用滲透9091b.滲透→將滲透液覆蓋在被測(cè)零件的表面。滲透方法:
根據(jù)被檢工件的數(shù)量﹑尺寸﹑形狀以及滲透劑的種類(lèi)選擇,并保證有足夠的滲透時(shí)間。(1)
浸漬法
浸漬法是將工件直接浸沒(méi)在調(diào)配好的滲透液槽中,滲透效果好,省時(shí)省工,對(duì)小型批量的零件適用。(2)
刷涂法
刷涂法是用軟毛刷把滲透液刷涂在被檢驗(yàn)部位,適宜于大型工件的局部檢驗(yàn),特別是檢驗(yàn)焊縫,工具簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)易,耗用滲透液很少,不易造成浪費(fèi),故成本低廉。
(3)噴涂法
噴涂法是用氣泵將滲透液霧化成微小的液體顆粒后,通過(guò)噴霧器噴灑在工件被檢部位上。噴涂法應(yīng)在敞開(kāi)的環(huán)境或通風(fēng)良好的場(chǎng)所中采用,特別是在容器內(nèi)部操作時(shí)應(yīng)更加注意。5b.滲透滲透方法:(1)
浸漬法
浸漬法是9192
滲透時(shí)間依滲透種類(lèi)﹑被檢工件的材質(zhì)﹑缺陷本身的性質(zhì)以及被檢工件和滲透液的溫度而定。
1、滲透性能較差,需要的滲透時(shí)間就長(zhǎng)一些。2、焊接工件的表面缺陷多為微小裂紋及微露的近表層氣孔,需要較長(zhǎng)的滲透時(shí)間。3、滲透液溫度高,所需滲透時(shí)間短(適宜的滲透溫度為15~50℃。)4、工件溫度高,需要的滲透時(shí)間短。滲透時(shí)間可以根據(jù)上述定性分析的情況,5~10min范圍內(nèi)調(diào)整選用。6滲透時(shí)間依滲透種類(lèi)﹑被檢工9293滲透劑的共性要求共性要求滲透性能好溶解性能好洗滌性能好揮發(fā)性不高對(duì)滲透劑的最基本要求。如苯、煤油、甲笨、乙醇、松節(jié)油、乙酸乙酯等。滲透探傷的顯象作用是依靠呈現(xiàn)顏色的染料和能發(fā)熒光的物質(zhì),這些物質(zhì)應(yīng)能充分溶解于溶劑中。表面總會(huì)殘留多余的滲透劑,必須在清洗處理中很容易清洗掉,否則殘留的滲透劑在顯象后判讀偽缺陷困難。滲透劑中溶劑多為低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,易于揮發(fā),降低了探傷靈敏度,因此在滲透劑成分調(diào)配中應(yīng)適度考慮一些沸點(diǎn)相對(duì)較高的組成。7滲透劑的共性要求共性要求滲透性溶解性洗滌性揮發(fā)性9394c.清洗處理
必不可少的步驟目的:去除附著在被檢工件表面的多余滲透劑。既要防止處理不足而造成缺陷識(shí)別的困難,同時(shí)也要防止處理過(guò)度而使?jié)B入缺陷中的滲透劑也被洗去。用熒光滲透劑時(shí),可在紫外線(xiàn)照射下邊觀(guān)察處理程度,邊進(jìn)行操作。在涂覆滲透劑并保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后,從零件表面去除多余的滲透劑。注意不能將已滲入缺陷中的滲透劑清洗出來(lái),以保證取得最高的檢驗(yàn)靈敏度。8c.清洗處理目的:去除附著在被檢工件表面的多余滲透劑9495d.干燥處理自然干燥+人工干燥目的→去除零件表面的水分干燥的溫度不能太高,以防止將缺陷中的滲透劑也同時(shí)烘干,致使顯像時(shí)滲透劑不能被吸附到零件表面上來(lái)。9d.干燥處理自然干燥+人工干燥目的9596e.顯象處理利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零件表面,形成清晰可見(jiàn)的缺陷圖像。零件表面涂敷的顯像劑要施加均勻,而且要一次涂覆完畢,不允許在一個(gè)部件反復(fù)涂覆。10e.顯象處理利用顯像劑將零件表面缺陷內(nèi)的滲透劑吸附至零9697f.顯象觀(guān)察分析缺陷圖像,了解工件表面的缺陷。對(duì)于著色滲透探傷,無(wú)論是自然采光還是人工照明,探傷區(qū)域的光照度不得低于350Lx。有條件時(shí)用照相的方法記錄。
觀(guān)察完成后,及時(shí)將零件表面的殘留滲透劑和顯像劑清洗干凈,以防止材料受到侵蝕。11f.顯象觀(guān)察分析缺陷圖像,了解工件表面的缺陷。觀(guān)察完成9798g.探傷后處理如果殘留在工件上的顯象劑或滲透劑影響以后的加工﹑使用,或要求重新檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)將表面沖洗干凈。對(duì)于水溶性的探傷劑用水沖洗,或用有機(jī)溶劑擦拭。這一過(guò)程無(wú)特別要求,但是滲透探傷全過(guò)程的一部分。
12g.探傷后處理如果殘留在工件上的98991.著色滲透探傷法
2.熒光滲透探傷法3.水洗型滲透探傷法4.溶劑去除滲透探傷法5.干式顯象滲透探傷法6.濕式顯象滲透探傷法131.著色滲透探傷法2.熒光滲透探傷法3.水洗型滲透探99100使用含有熒光物質(zhì)的滲透劑,經(jīng)清洗后保留在缺陷中的滲透液被顯象劑吸附出來(lái)。用紫外光源照射,使熒光物質(zhì)產(chǎn)生波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光,在暗室中對(duì)照射后的工件表面進(jìn)行觀(guān)察,通過(guò)顯現(xiàn)的熒光圖象來(lái)判斷缺陷的大小、位置及形態(tài)。
2.熒光滲透探傷法使用的滲透液主要是深色的著色物質(zhì)(通常由紅色染料及溶解著色劑的溶劑所組成)。1.著色滲透探傷法
14使用含有熒光物質(zhì)的滲透劑,經(jīng)清洗后保留100101
清洗使用的溶劑主要是各種有機(jī)物,它們具有較小的表面張力系數(shù),對(duì)固體表面有很好的潤(rùn)濕作用,因此有很強(qiáng)的滲透能力。
4.溶劑去除滲透探傷法滲透劑以水為溶劑或者其中加有乳化劑(使非水溶性的滲透劑發(fā)生乳化作用而具有水溶性),能以水清洗。
3.水洗型滲透探傷法15清洗使用的溶劑主要是各種有機(jī)物,它們具有較101102濕式顯象劑(在具有高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中加入起吸附作用的白色粉末配制而成)。這些白色粉末并不溶解于有機(jī)溶劑中,而是呈懸浮狀態(tài),使用時(shí)必須搖晃均勻。為改善顯象劑的性能,還要加入一些增加粘度的成分.常常采用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)烘吹以加快干燥。6.濕式顯象滲透探傷法5.干式顯象滲透探傷法
主要采用干式熒光顯像劑,用經(jīng)干燥后的細(xì)顆粒干粉可獲得很薄的粉膜,對(duì)熒光顯象有利,可提高探傷靈敏度。
16濕式顯象劑(在具有高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中加入起吸附作用的白102只能檢查開(kāi)口暴露于表面的缺陷,對(duì)埋藏于表皮層以下的缺陷是無(wú)能為力的,另外還有操作工序繁雜等缺點(diǎn),若材料表面裂縫間隙過(guò)緊檢測(cè)亦有困難。在被檢工件上浸涂帶有熒光的或紅色的染料(滲透劑),利用其滲透作用,顯示表面缺陷痕跡的一種無(wú)損檢測(cè)方法。平行于磁力線(xiàn)方向的裂縫無(wú)法被檢測(cè)到!4、工件溫度高,需要的滲透時(shí)間短。直探頭聲束重直于被探工件表面入射的探頭。磁粉檢測(cè)靈敏度的高低取決于漏磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小。3)能量高超聲檢測(cè)的工作頻率遠(yuǎn)高于聲波的頻率,超聲波的能量遠(yuǎn)大于聲波的能量。磁粉檢測(cè)過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟。由于工件形狀和材質(zhì)、探傷目的及探傷條件等不同,將使用不同形式的探頭。射線(xiàn)波長(zhǎng)愈小,衰減愈??;滲透劑中溶劑多為低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,易于揮發(fā),降低了探傷靈敏度,因此在滲透劑成分調(diào)配中應(yīng)適度考慮一些沸點(diǎn)相對(duì)較高的組成。非鐵磁性金屬的電導(dǎo)率值,與材料中所含雜質(zhì)、材料熱處理狀態(tài)以及某些材料的硬度、耐蝕性等有關(guān)。顯像劑微粉之間可形成很多半徑很小的毛細(xì)管,這種粉末又能被滲透液所潤(rùn)濕。當(dāng)用水作耦合介質(zhì)時(shí),稱(chēng)作水浸法。(1)逆壓電效應(yīng)與超聲波的產(chǎn)生3、滲透液溫度高,所需滲透時(shí)間短(適宜的滲透溫度為15~50℃。原理簡(jiǎn)明易懂、檢查經(jīng)濟(jì)、設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛。第四講非破壞性檢測(cè)
------無(wú)損檢測(cè)連續(xù)法有外加磁場(chǎng)作用的同時(shí)向被檢表面施加磁粉或磁懸液的檢測(cè)方法。為獲得滿(mǎn)意的檢測(cè)靈敏度,檢測(cè)前應(yīng)對(duì)被檢表面做預(yù)處理:干燥、除銹以及涂保護(hù)層。103顯示缺陷直觀(guān),可同時(shí)顯示各個(gè)不同方向的各類(lèi)缺陷,不受材料性質(zhì)的限制;原理簡(jiǎn)明易懂、檢查經(jīng)濟(jì)、設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛。
→滲透檢測(cè)對(duì)大型工件和不規(guī)則零件的檢查以及現(xiàn)場(chǎng)機(jī)件的檢修檢查,更能顯示其特殊的優(yōu)點(diǎn)。
只能檢查開(kāi)口暴露于表面的缺陷,對(duì)埋藏于表皮層以下的缺陷是無(wú)能為力的,另外還有操作工序繁雜等缺點(diǎn),若材料表面裂縫間隙過(guò)緊檢測(cè)亦有困難。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,滲透檢測(cè)技術(shù)已日益完善,已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、宇航、造船、儀表、壓力容器和化工工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)只能檢查開(kāi)口暴露于表面的缺陷,對(duì)埋藏于表皮層以下的缺陷是無(wú)能103104示例:氧化鋁陶瓷塊結(jié)合處的滲透檢測(cè) 結(jié)合完全結(jié)合不完全結(jié)合完全但有殘余熱應(yīng)力造成的陶瓷本體開(kāi)裂18示例:氧化鋁陶瓷塊結(jié)合處的滲透檢測(cè) 結(jié)合完全1041054.2渦流檢測(cè)法渦流檢測(cè)是利用電磁感應(yīng)原理的一種無(wú)損檢測(cè)方法,適用于導(dǎo)電材料的檢測(cè)?;驹懋?dāng)導(dǎo)體處在變化的磁場(chǎng)中或相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),其內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出電流。感應(yīng)電流特點(diǎn):在導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路,呈漩渦狀流動(dòng),因此稱(chēng)為渦流。(如:含圓柱導(dǎo)體芯的螺管線(xiàn)圈中通有交變電流時(shí),圓柱導(dǎo)體芯中將出現(xiàn)渦流。)(導(dǎo)體芯)194.2渦流檢測(cè)法渦流檢測(cè)是利用電磁105106當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線(xiàn)圈靠近導(dǎo)電試件時(shí),由于激勵(lì)線(xiàn)圈磁場(chǎng)的作用,試件中會(huì)產(chǎn)生渦流。渦流的大小、相位及流動(dòng)形式受試件導(dǎo)電性的影響。
渦流也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)又會(huì)使檢測(cè)線(xiàn)圈的阻抗發(fā)生變化。因此,通過(guò)測(cè)定檢測(cè)線(xiàn)圈阻抗的變化,就可判斷出被測(cè)試件的性能及有無(wú)缺陷等。渦流檢測(cè)材料缺陷示意圖缺陷處渦流的密度和分布發(fā)生變化20當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線(xiàn)圈靠近導(dǎo)電試件時(shí),由于激勵(lì)線(xiàn)圈106107渦流的趨膚效應(yīng)趨膚效應(yīng)→使感生渦流的密度從被檢材料或工件的表面到其內(nèi)部按指數(shù)分布規(guī)律遞減。在渦流檢測(cè)中,定義渦流密度衰減到其表面密度值的1/e(36.8%)時(shí)對(duì)應(yīng)的深度為標(biāo)準(zhǔn)透入深度(趨膚深度),用符號(hào)δ表示,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:直流電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)橫截面上的電流密度是均勻的。
交變電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí),被測(cè)導(dǎo)體周?chē)兓拇艌?chǎng)會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而會(huì)使沿導(dǎo)體截面的電流分布不均勻,表面的電流密度較大,越往中心處越小,尤其是當(dāng)頻率較高時(shí),電流幾乎是在導(dǎo)體表面附近的薄層中流動(dòng)。磁導(dǎo)率電導(dǎo)率趨膚深度21渦流的趨膚效應(yīng)趨膚效應(yīng)→使感生渦流的密度從被107108幾種不同材料的標(biāo)準(zhǔn)透入深度與頻率的關(guān)系
(頻率越高---趨膚深度越?。?2幾種不同材料的標(biāo)準(zhǔn)透入深度與頻率的關(guān)系108109渦流探傷時(shí),檢測(cè)線(xiàn)圈不需與被測(cè)物直接接觸,可進(jìn)行高速檢測(cè),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,應(yīng)用非常廣泛。試片的大小、厚度、形狀及所含缺陷都會(huì)影響渦流的檢測(cè)信號(hào),應(yīng)參照國(guó)標(biāo),如:GB/T14480-1993《渦流探傷系統(tǒng)性能測(cè)試方法》。23渦流探傷時(shí),檢測(cè)線(xiàn)圈不需與被測(cè)物直接接觸,可進(jìn)1091101)管、棒材探傷用高速、自動(dòng)化的渦流探傷裝置可以對(duì)成批生產(chǎn)的金屬管(棒)材進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。首先,自動(dòng)上料進(jìn)給裝置使管材等速、同心地進(jìn)入并通過(guò)渦流檢測(cè)線(xiàn)圈。然后,分選下料機(jī)構(gòu)根據(jù)渦流檢測(cè)結(jié)果,按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將經(jīng)過(guò)探傷的管材分別送入合格品、次品和廢品料槽。金屬探傷材質(zhì)分選薄膜(板)側(cè)厚241)管、棒材探傷金屬探傷材質(zhì)分選薄膜(板)側(cè)厚110111管材探傷的檢測(cè)線(xiàn)圈是多種多樣的
小直徑管材(直徑≤75mm)采用激勵(lì)線(xiàn)圈與測(cè)量線(xiàn)圈分開(kāi)的感應(yīng)型穿過(guò)式線(xiàn)圈。當(dāng)管材為鐵磁性材料時(shí),外層還要加上磁飽和線(xiàn)圈用直流電對(duì)管材進(jìn)行磁化。這種線(xiàn)圈最適宜檢測(cè)凹坑、鍛屑、折疊和裂紋等缺陷,檢測(cè)速度一般為0.5m/s。穿過(guò)式線(xiàn)圈對(duì)管材表面和近表面的縱向裂紋有良好的檢出靈敏度,但由于其感生出的渦流沿管材周向流動(dòng),因此該線(xiàn)圈對(duì)周向裂紋的檢測(cè)不敏感。若管材直徑過(guò)大,在整個(gè)被檢面積中缺陷面積占的比例很小時(shí),檢測(cè)的靈敏度會(huì)顯著降低。檢測(cè)管材的周向裂紋或當(dāng)管材的直徑超過(guò)75mm時(shí),宜采用小尺寸的探頭式線(xiàn)圈以探測(cè)管材上的短小缺陷。探頭數(shù)量的多少取決于管徑的大小。探頭式線(xiàn)圈的優(yōu)點(diǎn)是提高了檢測(cè)靈敏度,但其探傷的效率要比穿過(guò)式線(xiàn)圈低。25管材探傷的檢測(cè)線(xiàn)圈是多種多樣的111112渦流檢測(cè)人工管件缺陷26渦流檢測(cè)人工管件缺陷112物質(zhì)愈厚,射線(xiàn)穿透時(shí)衰減也愈大;缺陷內(nèi)所含物質(zhì)一般有遠(yuǎn)低于鐵磁性材料的磁導(dǎo)率,若該缺陷位于工件表面或近表面,則部分磁力線(xiàn)在缺陷處逸出進(jìn)入空氣中,繞過(guò)缺陷后再折回工件,由此形成了缺陷的漏磁場(chǎng)。滲透劑以水為溶劑或者其中加有乳化劑(使非水溶性的滲透劑發(fā)生乳化作用而具有水溶性),能以水清洗。(1)縱波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向一致的波稱(chēng)為縱波或壓波,用符號(hào)L表示。8%)時(shí)對(duì)應(yīng)的深度為標(biāo)準(zhǔn)透入深度(趨膚深度),用符號(hào)δ表示,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:8T以上,矯頑力在800A/m以上的材料均可用剩磁法檢測(cè)。但裂縫深入材料內(nèi)部,顯示較模糊第四講非破壞性檢測(cè)
------無(wú)損檢測(cè)(頻率越高---趨膚深度越?。ㄈ纾汗饣谋砻嬗兄诖欧鄣倪w移,而銹蝕或油污的表面則相反。直接接觸法→使探頭直接接觸工件進(jìn)行探傷試板和試環(huán)主要用于評(píng)價(jià)磁粉檢測(cè)系統(tǒng)的綜合性能,并間接考查檢測(cè)的操作方法是否合理。常常采用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)烘吹以加快干燥。為獲得較高的磁粉檢測(cè)靈敏度,在被檢工件上建立的磁場(chǎng)就必須具有足夠的強(qiáng)度。如果殘留在工件上的顯象劑或滲透劑影響以后的加工﹑使用,或要求重新檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)將表面沖洗干凈??砂l(fā)射和接收橫波,由探頭蕊、斜
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- 初中生心理健康教育講座課件
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