無(wú)損檢測(cè)概論(第一)96957課件

第一章無(wú)損檢測(cè)概論

1．無(wú)損檢測(cè)的定義和分類(lèi)定義：通俗的定義：無(wú)損檢測(cè)指在不損壞試件的前提下，對(duì)試件進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。亦稱非破壞性檢驗(yàn)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展：借助于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展。射線照相法（RT）——X射線的發(fā)現(xiàn)（1895年倫琴射線）超聲波檢測(cè)（UT）——二次大戰(zhàn)中迅速發(fā)展的聲納技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)磁粉檢測(cè)（MT）——電磁學(xué)基礎(chǔ)滲透檢測(cè)（PT）——物理化學(xué)的進(jìn)展渦流檢測(cè)（ET）——電磁學(xué)（電磁感應(yīng)）…………現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和其它學(xué)科介入無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，使無(wú)損檢測(cè)技術(shù)如虎添翼，得到質(zhì)的飛躍。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展過(guò)程的三個(gè)階段

無(wú)損探傷：（Non-distructiveInspection）簡(jiǎn)稱NDI早期名稱

探測(cè)和發(fā)現(xiàn)缺陷無(wú)損評(píng)價(jià)：（Non-distructivEvaluation）簡(jiǎn)稱NDE新的發(fā)展階段的名稱不僅要求發(fā)現(xiàn)缺陷，探測(cè)試件的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、性質(zhì)，還要求獲取更全面、準(zhǔn)確和綜合的信息，輔以成象技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)等，與材料力學(xué)、斷裂力學(xué)等學(xué)科綜合應(yīng)用，以期對(duì)試件和產(chǎn)品的質(zhì)量和性能作出全面、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。特種設(shè)備行業(yè)制造質(zhì)量檢驗(yàn)和在用檢驗(yàn)中常用的無(wú)損檢測(cè)方法四大常規(guī)無(wú)損探傷方法：射線檢測(cè)（RadiographyTesting）簡(jiǎn)稱RT超聲波檢測(cè)（UltrasonicTesting）簡(jiǎn)稱UT(頻率大于20000赫茲的聲波)磁粉檢測(cè)（MagnetigTesting）簡(jiǎn)稱MT滲透檢測(cè)（PenetrantTesting）簡(jiǎn)稱PT其它無(wú)損檢測(cè)技術(shù)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，激光、紅外、微波、液晶等技術(shù)都被應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，而傳統(tǒng)的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也因?yàn)楝F(xiàn)代科技的發(fā)展，大大豐富了應(yīng)用方法，如射線照相就可細(xì)分為X射線、γ射線、中子射線、高能X射線、射線實(shí)時(shí)照相、層析照相……等多種方法。由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其方法種類(lèi)繁多，因此有必要對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。美國(guó)國(guó)家咨詢委員會(huì)無(wú)損檢測(cè)評(píng)價(jià)委員會(huì)的分類(lèi)系統(tǒng)，它將無(wú)損檢測(cè)技術(shù)劃分為6大類(lèi)，是其中的一種分類(lèi)方法?？梢詮目傮w上了解各類(lèi)方法的檢測(cè)對(duì)象、適用范圍、局限性等。2．無(wú)損檢測(cè)的目的2）保障使用安全可以對(duì)在用設(shè)備和部件進(jìn)行定期檢驗(yàn)，保障使用安全。3）改進(jìn)制造工藝在產(chǎn)品工藝試驗(yàn)中，對(duì)工藝試樣進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果改進(jìn)制造工藝，確定理想的制造工藝。4）降低生產(chǎn)成本在產(chǎn)品制造過(guò)程中的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，防止以后的工序浪費(fèi)，減少返工，降低廢品率，從而降低制造成本。1）要與破壞性檢測(cè)相結(jié)合由于無(wú)損檢測(cè)具有的局限性，不是所有的需要測(cè)試的項(xiàng)目和性能都能進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，這種局限性可能來(lái)自方法本身，也可能來(lái)自被測(cè)試對(duì)象的形狀、位置等客觀條件的不允許，所以某些試驗(yàn)只能采用破壞性檢驗(yàn)。2）正確選用無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī)必須根據(jù)無(wú)損檢測(cè)的目的,正確選擇無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī),從而順利地完成檢測(cè)預(yù)定目的,正確評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量。3）正確選用合理的無(wú)損檢測(cè)方法每種無(wú)損檢測(cè)方法均具有局限性，不能適用于所有工件和缺陷。為了提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性，必須根據(jù)被檢件的特點(diǎn)（材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類(lèi)、形狀、所處部位、取向……）選擇適宜的檢測(cè)方法。所謂適宜，即不是片面的追求最高的檢測(cè)靈敏度，而是在保證充分安全性的同時(shí)兼顧產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性，這樣選擇的檢測(cè)方法才是正確、合理的。4．缺陷的種類(lèi)和產(chǎn)生原因如前節(jié)所述，了解材料和焊縫中的缺陷種類(lèi)和產(chǎn)生原因，有助于正確選擇無(wú)損檢測(cè)方法，制定合理的檢測(cè)方案，從而取得正確的檢測(cè)結(jié)果。缺陷的分類(lèi)：按來(lái)源、類(lèi)型和位置分類(lèi)正常工藝下的缺陷加工工藝不當(dāng)出現(xiàn)的缺陷生產(chǎn)工藝缺陷幾何形狀面積型缺陷體積型缺陷服役過(guò)程中的缺陷：疲勞、應(yīng)力、腐蝕、蠕變、操作不當(dāng)?shù)缺砻嫒毕?、?nèi)部缺陷2）．鑄件中常見(jiàn)宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因夾砂（沖砂）和夾渣：澆口設(shè)計(jì)不當(dāng)容易出現(xiàn)，主要是鑄件表面的砂粒和高溫溶液接觸，剝離后混入鋼中；鋼溶液中混入熔渣后又將鋼水注入鑄型中。超聲波檢測(cè)縮孔和疏松：凝固過(guò)程中溶液供給不足時(shí)產(chǎn)生，此外與鑄件的材質(zhì)也有關(guān)系，收縮率越大材料越容易出現(xiàn)縮孔，射線和超聲波共同使用效果最好鑄造裂紋：鑄件各部分冷卻速度不同，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過(guò)該溫度下的承受能力時(shí)，便會(huì)造成鑄件撕裂而形成裂紋。熱裂紋(1300℃)：晶間夾雜物是脆性的，在晶間拉伸應(yīng)力的作用下產(chǎn)生熱裂紋；縮孔性裂紋：不能完全承受其它部位的收縮力產(chǎn)生；冷裂紋（260℃

）：由奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)，組織應(yīng)力造成穿晶斷裂。超聲波檢測(cè)，大型鑄件射線透照加高能加速器冷隔：同一鑄件中一次澆鑄或兩次澆鑄時(shí)，由于溫度偏低，金屬液體未能充分融合在一起，邊界形成帶有氧化層的隔層。超聲波探傷。3）．鍛件中常見(jiàn)宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因偏析：在鋼錠澆鑄過(guò)程中，未凝固部分將引起合金元素和雜質(zhì)濃度的升高，此時(shí)在重力作用和鋼水的對(duì)流現(xiàn)象就會(huì)導(dǎo)致偏析，偏析帶上的主要元素：S、P、C、Mn、Mo等.

殘余縮孔、縮管和疏松：澆鑄中未能及時(shí)補(bǔ)充鋼水導(dǎo)致前兩者；后者則是鋼錠中的微細(xì)空隙形成，產(chǎn)生在晶粒結(jié)合較弱、鍛造過(guò)程中又未能充分鍛合的部位，由于熔煉不良、鍛錠形狀不適當(dāng)、鍛造比不適當(dāng)造成，射線和滲透方法易實(shí)現(xiàn)。鍛件中的缺陷及產(chǎn)生原因:

夾雜物：內(nèi)夾雜物（通常位于偏析帶非金屬夾雜物，但主要是硅酸鹽：SiO2、Al2O3、FeO2等）、外夾雜物（金屬和非金屬夾雜物，煉鋼爐、鋼水包等），金相分析、掃描電鏡分析、X光能譜定量分析、X射線衍射結(jié)構(gòu)分析等鍛造裂紋：鍛造溫度不適當(dāng)、加熱溫度不均勻、加熱和冷卻速度不適當(dāng)及壓力加工用力不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致金屬局部破裂形成裂紋，內(nèi)部裂紋：超聲波探傷，表面或者表層裂紋：磁粉或者滲透探傷4）．鋼管中常見(jiàn)宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因裂紋由于產(chǎn)生原因不同而分為縱裂紋和橫裂紋表面劃傷翹皮的折疊表面可見(jiàn)并呈一定角度夾雜和分層5）．鋼棒和型材中常見(jiàn)宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因內(nèi)部缺陷由于軋制作用，缺陷一般有延展性表面缺陷產(chǎn)生原因不同，形狀不同，但均分布在表面和近表面6）．鋼板中常見(jiàn)宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因與鍛件和型材中的缺陷基本類(lèi)似，按其嚴(yán)重程度可分為大、中、小三類(lèi)缺陷7）．在用設(shè)備定檢中常見(jiàn)宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因在用設(shè)備定檢中，除常發(fā)現(xiàn)因制造方式不同導(dǎo)致的制造缺陷發(fā)展以致缺陷超標(biāo)，還應(yīng)注意設(shè)備因運(yùn)行而發(fā)生的運(yùn)行缺陷。疲勞裂紋設(shè)備或部件承受交變載荷而引起的裂紋，該類(lèi)裂紋的斷口一般有明顯的呈同心圓狀的疲勞源并伴有脆性斷口。應(yīng)力腐蝕裂紋處于特定腐蝕介質(zhì)中且受拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋氫損傷摩擦腐蝕空化腐蝕1．8無(wú)損檢測(cè)方法的應(yīng)用選擇小結(jié)鍋爐壓力容器制造過(guò)程中無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用、各種無(wú)損檢測(cè)方法與檢測(cè)對(duì)象的適應(yīng)性如下鍋爐壓力容器制造過(guò)程中無(wú)損檢測(cè)方法的選擇原材料檢驗(yàn)板材UT鍛件和棒材UT、MT（PT）管材UT（RT）、MT（PT）螺栓UT、MT（PT）焊接檢驗(yàn)坡口UT、PT（MT）清根部位PT（MT）對(duì)接焊縫RT（UT）、MT（PT）角焊縫和T型焊縫UT（RT）、PT（MT）工卡具焊疤MT（PT）爆炸復(fù)合層VT坡焊復(fù)合層堆焊前MT（PT）坡焊復(fù)合層堆焊后UT、PT水壓試驗(yàn)后MT檢測(cè)方法和檢測(cè)對(duì)象的適應(yīng)性(表一)分類(lèi)檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部缺陷檢測(cè)方法表面近表面缺陷檢測(cè)方法RTUTMTPTET試件分類(lèi)鍛件※●●●△鑄件●○●○△壓延件（管、板、型材※●●○●焊縫●●●●※內(nèi)部缺陷分類(lèi)分層※●￣￣￣疏松※○￣￣￣氣孔●○＿￣￣縮孔●○￣￣￣未焊透●●￣￣￣未熔合△●￣￣￣夾渣●○￣￣裂紋○○￣￣￣注:●很適用;○適用;△有附加條件適用;※不適用;￣不相關(guān)分類(lèi)檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部缺陷檢測(cè)方法表面近表面缺陷檢測(cè)方法RTUTMTPTET檢測(cè)方法和檢測(cè)對(duì)象的適應(yīng)性(二)表面缺陷分類(lèi)白點(diǎn)※○￣￣￣表面裂紋△△●●●表面針孔○※△●△折疊￣￣○○○斷口白點(diǎn)※※●●￣注:●很適用;○適用;△有附加條件適用;※不適用;￣不相關(guān)5中國(guó)的無(wú)損檢測(cè)1）.工業(yè)應(yīng)用2）.中心機(jī)構(gòu)3）.研究開(kāi)發(fā)4）.儀器設(shè)備5）.資格鑒定6）.學(xué)校教育7）.國(guó)際交流1）.工業(yè)應(yīng)用主要應(yīng)用于機(jī)械、冶金、航空、鐵道、化工、電力、核工業(yè)等部門(mén)的材料、工件和設(shè)備的檢測(cè)或監(jiān)測(cè)。2.中心機(jī)構(gòu)各主要工業(yè)部門(mén)均有中心機(jī)構(gòu)，但無(wú)實(shí)質(zhì)的國(guó)家級(jí)中心主要工業(yè)部門(mén)：機(jī)械、冶金、航空、船舶、鐵道、電力、化工…主要管理部門(mén)：勞動(dòng)部，國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局3）.研究開(kāi)發(fā)主要分布在中科院的部分研究所、部分工業(yè)部門(mén)的主要研究院、部分高等學(xué)校中。資金有限，以應(yīng)用研究為主。4）.儀器設(shè)備主要生產(chǎn)常規(guī)方法的中低檔儀器、器材和成套設(shè)備批量少，成本高產(chǎn)地：汕頭，上海，江浙，武漢，遼東，北京…5）.資格鑒定工業(yè)生產(chǎn)中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)人員需持證上崗，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（初、中、高）三級(jí)，UT、RT、ET、MT、PT五類(lèi)技術(shù)人員的培訓(xùn)和考試由各部門(mén)NDT中心負(fù)責(zé)各部門(mén)的資格證書(shū)一般互不承認(rèn)6）.學(xué)校教育17所高等學(xué)校設(shè)立無(wú)損檢測(cè)專(zhuān)業(yè)課程相當(dāng)數(shù)量的中專(zhuān)技校專(zhuān)業(yè)課程與專(zhuān)業(yè)名稱7）.國(guó)際交流1976年開(kāi)始成為世界無(wú)損檢測(cè)大會(huì)（WCNDT）成員國(guó)1987年開(kāi)始成為亞太地區(qū)無(wú)損檢測(cè)委員