焊接檢測(cè)課件

焊接檢測(cè)本課程的教學(xué)目的與主要內(nèi)容1．本課程的教學(xué)目的通過(guò)本課程學(xué)習(xí)使學(xué)生了解焊接檢驗(yàn)在保證和提高焊接產(chǎn)品質(zhì)量中的地位和作用；理解焊接生產(chǎn)過(guò)程中所需檢驗(yàn)的內(nèi)容、檢驗(yàn)的方法，并能正確選擇這些檢驗(yàn)方法；對(duì)常用的無(wú)損檢驗(yàn)方法能理解其原理，了解其使用范圍、操作規(guī)程及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。在能力上達(dá)到能正確選擇和使用常用檢驗(yàn)儀器和工具；能對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單判斷，并填寫(xiě)檢驗(yàn)報(bào)告。本課程的教學(xué)目的與主要內(nèi)容2．本課程的主要內(nèi)容

焊前檢驗(yàn)、焊接過(guò)程中的檢驗(yàn)、焊后檢驗(yàn)；焊接結(jié)構(gòu)成品的幾何尺寸檢查、強(qiáng)度檢驗(yàn)以及焊縫的外觀檢查；采用射線探傷、超聲波探傷、磁力探傷和滲透探傷等無(wú)損探傷手段，對(duì)焊縫及近縫區(qū)表面缺陷和內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)。

焊接檢測(cè)第一章焊接檢測(cè)概述第二章射線探傷第三章超聲波探傷第四章磁粉探傷第五章滲透探傷第一章

焊接檢測(cè)概述

第一節(jié)焊接檢測(cè)的職能和依據(jù)焊接檢驗(yàn)應(yīng)樹(shù)立的觀點(diǎn)下道工序是用戶、工作對(duì)象是用戶、用戶第一預(yù)防為主、防檢結(jié)合檢驗(yàn)是企業(yè)每個(gè)員工的本職工作焊接檢驗(yàn)的地位和作用

焊接檢驗(yàn)在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中占有重要地位，其作用主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：確保焊接結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量降低產(chǎn)品成本促使焊接技術(shù)的廣泛應(yīng)用

焊接檢驗(yàn)的內(nèi)容、步驟與依據(jù)內(nèi)容：包括對(duì)焊縫或焊接接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)；制造產(chǎn)品的原材料、參與制造的人員、采用的設(shè)備、制定的工藝方法和生產(chǎn)環(huán)境等的檢驗(yàn)；以及對(duì)焊接產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)與性能的檢驗(yàn)。步驟：

1．明確質(zhì)量要求

2．進(jìn)行項(xiàng)目檢測(cè)

3．評(píng)定檢驗(yàn)結(jié)果

4．報(bào)告檢驗(yàn)結(jié)果依據(jù)：產(chǎn)品的施工圖樣、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)文件和定貨合同。焊接檢驗(yàn)的分類按檢驗(yàn)數(shù)量分類：抽檢、全檢按檢驗(yàn)方法分類：破壞性檢驗(yàn)：力學(xué)性能試驗(yàn)、化學(xué)分析試驗(yàn)和金相檢驗(yàn)非破壞性檢驗(yàn)：外觀檢驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)和密封性試驗(yàn)無(wú)損檢驗(yàn)：射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷第二節(jié)檢測(cè)中常見(jiàn)的焊縫缺陷焊接缺陷：指由焊接過(guò)程在焊接接頭中發(fā)生的金屬不連續(xù)、不致密或連接不良的現(xiàn)象。焊接缺陷的危害：影響焊縫的致密性減小焊縫的有效面積，顯著降低焊縫的強(qiáng)度和韌性；裂紋兩端的缺口效應(yīng)會(huì)造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中，很容易引起擴(kuò)展，形成宏觀裂紋或整體斷裂表1—1金屬熔化焊接頭缺陷分類及說(shuō)明分類名稱分類名稱裂紋橫（縱）向裂紋弧坑裂紋枝狀裂紋放射狀裂紋間斷裂紋微觀裂紋形狀缺陷咬邊焊瘤下榻下垂燒穿未焊滿角焊縫凸度過(guò)大角變形錯(cuò)邊焊縫寬度不齊焊縫表面粗糙、不平滑空穴球形氣孔均布?xì)饪拙植棵芗瘹饪祖湢顨饪讞l蟲(chóng)形氣孔表面氣孔固體夾雜夾渣氧化物夾渣金屬夾渣其他缺陷電弧擦傷飛濺鎢飛濺定位焊缺陷表面撕裂層間錯(cuò)位打磨過(guò)量未熔合未焊透未熔合未焊透表1—2按外觀形態(tài)劃分的裂紋特征和分布名稱特征分布橫向裂紋裂紋長(zhǎng)度方向與焊縫軸線相垂直

焊縫、熱影響區(qū)和母材中

縱向裂紋裂紋長(zhǎng)度方向與焊縫軸線相平行

弧坑裂紋形態(tài)有橫向、縱向或星狀

焊縫收弧弧坑處

表1—3按溫度范圍劃分的裂紋特征和分布

名稱特征分布熱裂紋發(fā)生在晶界處，形成溫度較高，與空氣接觸的開(kāi)口表面呈蘭色或天藍(lán)色

焊縫表面或內(nèi)部

冷裂紋在較低溫度下形成，表面光亮

熱影響區(qū)表1—4氣孔的特征與分布

名稱特征分布?xì)錃饪讛嗝嫘螤疃酁槁萁z形，從焊縫表面上看呈圓喇叭形，內(nèi)壁光滑出現(xiàn)在焊縫表面上氮?dú)饪着c蜂窩相似，常成堆出現(xiàn)出現(xiàn)在焊縫表面上CO氣孔表面光滑，像條蟲(chóng)狀出現(xiàn)在焊縫內(nèi)部，沿結(jié)晶方向分布焊接缺陷的影響因素了解影響產(chǎn)生焊接缺陷的有關(guān)因素，對(duì)檢驗(yàn)時(shí)判斷缺陷有重要作用。焊接工藝方法對(duì)焊接缺陷的產(chǎn)生有很大關(guān)系，見(jiàn)表1—5。表1—5焊接工藝方法的重要因素與焊接缺陷的關(guān)系

工藝條件夾

渣未

熔

合未

焊

透咬

邊變

形氣

孔裂

紋焊接方法

焊接材料△△△

☆☆施焊位置☆☆☆

△

接頭形式☆☆☆☆☆☆☆焊接結(jié)構(gòu)

☆

定位焊

☆

焊工培訓(xùn)

☆

注：☆—表示有很大關(guān)系

—表示有一定關(guān)系

△—表示關(guān)系一般

常用焊接結(jié)構(gòu)（件）及其焊縫質(zhì)量等級(jí)

焊接結(jié)構(gòu)（件）類型檢

驗(yàn)

方

法

焊縫質(zhì)量等級(jí)核容器、航空航天器件、化工設(shè)備中的重要構(gòu)件等

1、外觀檢驗(yàn)

2、射線探傷

3、壓力試驗(yàn)Ⅰ級(jí)鍋爐、壓力容器、球罐、化工機(jī)械、潛水器、起重機(jī)等

1、外觀檢查

2、射線或超聲波探傷

3、磁粉或滲透探傷

4、壓力試驗(yàn)Ⅱ級(jí)船體、公路鋼橋、液化氣鋼瓶

1、外觀檢查

2、射線或超聲波探傷

3、致密性試驗(yàn)Ⅲ級(jí)一般不重要結(jié)構(gòu)

外觀檢查Ⅳ級(jí)表1

四種常用無(wú)損檢驗(yàn)方法的特點(diǎn)與應(yīng)用

探傷方法特點(diǎn)應(yīng)用射線探傷直觀性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高、可靠性好，且底片可長(zhǎng)期保存；但設(shè)備較復(fù)雜、成本高、并需要嚴(yán)密防護(hù)金屬與非金屬材料的內(nèi)部缺陷，如焊縫中的氣孔、裂紋、夾渣等超聲波探傷靈敏度高、設(shè)備輕巧、操作方便、檢測(cè)速度快、成本低且對(duì)人無(wú)害；但無(wú)法對(duì)缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確定性與準(zhǔn)確定量金屬與部分非金屬材料的內(nèi)部缺陷，如焊縫中的氣孔、裂紋、夾渣等磁粉探傷成本低、操作靈活、結(jié)果可靠鐵磁性材料表面或近表面缺陷，如坡口表面裂紋，焊縫表面與近表面裂紋、氣孔、夾渣等滲透探傷設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、成本低，缺陷顯示直觀；但探傷劑有毒，操作時(shí)需要防護(hù)金屬與非金屬材料表面開(kāi)口缺陷表2產(chǎn)品進(jìn)行探傷時(shí)所要求的條件

探傷方法探傷空間位置的要求探傷表面的要求射線探傷要較大的空間位置，以滿足射線機(jī)頭的位置要求和調(diào)整焦距表面不需機(jī)械加工，只需清除影響顯示缺陷的東西，并有放置鉛字碼、鉛箭頭和透度計(jì)的位置超聲波探傷要求較小的空間位置，只放置探頭和探頭移動(dòng)空間盡可能做表面加工，以利于聲波耦合，并有探頭移動(dòng)的表面范圍磁力探傷要在磁化探傷部位撒放磁粉、觀察缺陷的空間位置清除影響磁酚聚積的氧化皮等污物，并有探頭工作的位置滲透探傷要有涂布探傷劑和觀察缺陷的空間要求清除表面污物第三節(jié)焊縫的常規(guī)檢測(cè)

金屬材料的質(zhì)量檢驗(yàn)（1）驗(yàn)收主要項(xiàng)目：牌號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、批號(hào)、爐號(hào)、化學(xué)成分和力學(xué)性能以及表面質(zhì)量。（2）復(fù)驗(yàn)無(wú)質(zhì)量檢驗(yàn)證明書(shū)的材料；新材料；重要產(chǎn)品的母材；材料質(zhì)量證明書(shū)與實(shí)物明顯不符。（3）投料前的檢查項(xiàng)目投料單據(jù),實(shí)物標(biāo)記,實(shí)物表面質(zhì)量,標(biāo)記移植：焊接材料的檢驗(yàn)在焊接材料投入生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)檢查以下項(xiàng)目：（1）核對(duì)焊接材料的選用是否正確（2）核對(duì)焊接材料實(shí)物標(biāo)記

（3）檢查焊接材料的表面質(zhì)量

（4）檢查焊接材料的工藝性處理是否符合要求焊件備料的檢驗(yàn)1．放樣、劃線、下料的質(zhì)量檢查項(xiàng)目：尺寸和形狀、公差、排料、標(biāo)記移植

2．坡口質(zhì)量檢查

項(xiàng)目：坡口形狀、尺寸與表面粗糙度、坡口清理情況及坡口面探傷

3．成型加工的質(zhì)量檢查

焊件裝配質(zhì)量的檢驗(yàn)

1．裝配結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)項(xiàng)目：零件之間的相對(duì)位置、焊縫位置及坡口。

2．裝配工藝的檢驗(yàn)項(xiàng)目：檢驗(yàn)定位焊預(yù)熱和裝配順序。

3．定位焊縫質(zhì)量的檢驗(yàn)

焊接的其他工作檢查

1．焊工考核項(xiàng)目：焊工合格證、有效期、考試項(xiàng)目

2．焊接工具的檢查項(xiàng)目：防護(hù)面罩、焊鉗、焊接電纜

焊接環(huán)境的檢查GB150—1998《鋼制壓力容器》中規(guī)定，當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)以下任一情況，且無(wú)有效防護(hù)措施時(shí)，禁止施焊：（1）雨雪天氣；（2）相對(duì)濕度大于90％；（3）焊條電弧焊時(shí)風(fēng)速大于10m/s；（4）氣體保護(hù)焊時(shí)風(fēng)速大于2m/s。當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，應(yīng)在施焊范圍內(nèi)預(yù)熱到15℃。在現(xiàn)場(chǎng)施焊條件下，不同性能的鋼材其允許焊接的最低溫度規(guī)定為：低碳鋼，-20℃；低合金結(jié)構(gòu)鋼，-10℃；中、高合金鋼，0℃。焊接規(guī)范執(zhí)行情況的檢查1．焊條電弧焊焊接規(guī)范的檢查通常只規(guī)定各層的焊條型號(hào)和直徑、電源種類和極性，而對(duì)焊接電流只規(guī)定一個(gè)范圍。2．埋弧焊焊接規(guī)范的檢查主要有焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑和伸出長(zhǎng)度等。當(dāng)采用滾輪架組焊環(huán)縫時(shí)，則要檢查滾輪架轉(zhuǎn)速下該直徑環(huán)縫的線速度是否符合要求。3．氣體保護(hù)焊焊接規(guī)范的檢查主要有焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑和伸出長(zhǎng)度、保護(hù)氣體的流量和混合氣體的配比

預(yù)熱的檢查預(yù)熱是減少焊接應(yīng)力的重要工藝措施。檢查預(yù)熱主要是檢查預(yù)熱方法、預(yù)熱范圍和預(yù)熱溫度。在一般情況下，允許預(yù)熱溫度略高于規(guī)定的溫度（通常焊接工藝卡給出的預(yù)熱溫度是下限值）。焊接后熱的檢查

焊接后熱的主要作用是加快焊縫中氫的逸出，為達(dá)到這一目的，必須檢查以下幾點(diǎn)：（1）及時(shí)加熱

在焊縫冷卻到100℃以上時(shí)及時(shí)加熱。（2）加熱溫度

加熱溫度一般要求250℃～350℃。（3）加熱持續(xù)時(shí)間在上述加熱溫度下應(yīng)保持3～4h。（4）加熱范圍要求焊縫每側(cè)的加熱寬度不小于板厚的5倍，且不小于100mm。（5）保溫措施熱源撤除后應(yīng)采取良好的保溫措施。

產(chǎn)品試板的質(zhì)量檢查1．壓力容器產(chǎn)品試板的種類產(chǎn)品焊接試板、工藝紀(jì)律檢查試板、母材熱處理試板2．制作產(chǎn)品試板的要求1）試板材料要與產(chǎn)品使用的材料具有相同的鋼號(hào)、規(guī)格和熱處理工藝。2）試板必須采用與產(chǎn)品相同的坡口形式，且加工坡口的方法也必須相同。3）試板應(yīng)由焊接正式產(chǎn)品的焊工焊接，并采用與正式產(chǎn)品焊接相同的工藝條件進(jìn)行施焊。4）對(duì)于容器上的試板必須在筒體縱縫的延長(zhǎng)部分與筒體連續(xù)施焊。5）對(duì)有熱處理要求的產(chǎn)品，試板應(yīng)隨產(chǎn)品一起熱處理。焊接結(jié)構(gòu)幾何尺寸的檢驗(yàn)判斷焊接結(jié)構(gòu)的幾何尺寸是否合格，實(shí)際上是判斷這些尺寸的公差是否符合要求。焊接結(jié)構(gòu)上的幾何尺寸有兩類：一類是在圖樣上直接給出公差要求，對(duì)這類尺寸的檢驗(yàn)可直接按圖樣要求進(jìn)行檢查；另一類是圖樣上不標(biāo)公差的尺寸（自由公差），對(duì)這類尺寸的檢驗(yàn)則應(yīng)根據(jù)不同行業(yè)和產(chǎn)品的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)標(biāo)（例如GB19804—2005《焊接結(jié)構(gòu)的一般尺寸公差和形位公差》）規(guī)定進(jìn)行檢查。

焊縫外觀檢驗(yàn)1．焊縫的目視檢驗(yàn)?zāi)恳暀z驗(yàn)是用眼睛直接觀察和分辨缺陷。一般情況下，目視檢驗(yàn)的距離約為600mm，眼睛與被檢工件表面所成的視角不小于30°。在檢查過(guò)程中可以采用適當(dāng)照明、利用反光鏡調(diào)節(jié)角度、借助低倍放大鏡觀察對(duì)眼睛不能接近的焊縫必須借助望遠(yuǎn)鏡、內(nèi)孔管道鏡等進(jìn)行觀察。目視檢驗(yàn)應(yīng)在焊接工作結(jié)束后，將工件表面的焊渣和飛濺清理干凈，按表1—9所列的項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)。2．焊縫尺寸的檢驗(yàn)

焊縫尺寸檢驗(yàn)主要是測(cè)量焊縫外觀尺寸是否符合圖樣標(biāo)注尺寸或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸。

表1—9焊縫目視檢驗(yàn)的項(xiàng)目

檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)部位質(zhì)量要求備注清理質(zhì)量所有焊縫及其邊緣無(wú)焊渣、飛濺及阻礙檢驗(yàn)的附著物幾何形狀焊縫與母材連接處焊縫完整不得有漏焊，連接處應(yīng)圓滑過(guò)渡用焊接檢驗(yàn)尺測(cè)量焊縫形狀和尺寸急劇變化的部位焊縫高低、寬窄及結(jié)晶焊波應(yīng)均勻焊接缺陷1．整條焊縫和熱影響區(qū)附近2．重點(diǎn)檢查焊縫的接頭部位、收弧部位幾何形狀和尺寸突變部位1．無(wú)裂紋、夾渣、焊瘤燒穿等缺陷2．氣孔、咬邊應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定1．接頭部位易產(chǎn)生焊瘤、咬邊等缺陷2．收弧部位易產(chǎn)生弧坑裂紋等缺陷

傷痕補(bǔ)焊裝配拉肋板拆除部位無(wú)缺肉及遺留焊疤母才引弧部位無(wú)表面氣孔、裂紋、夾渣、疏松等缺陷第四節(jié)焊接結(jié)構(gòu)的耐壓試驗(yàn)

和密封性試驗(yàn)

壓力試驗(yàn)壓力試驗(yàn)又稱為強(qiáng)度試驗(yàn)，可用于檢查焊接接頭的強(qiáng)度和致密性，是對(duì)焊接產(chǎn)品整體質(zhì)量的檢驗(yàn)壓力試驗(yàn)包括水壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)是最常用的壓力試驗(yàn)方法。水的壓縮性很小，倘若容器一旦因缺陷擴(kuò)展而發(fā)生泄露，水壓立即下降，不會(huì)引起爆炸。水壓試驗(yàn)既廉價(jià)又安全，操作也很方便，因此得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)于極少數(shù)不能充水的容器，則可采用不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)的其它液體，但要注意試驗(yàn)溫度應(yīng)低于液體的燃點(diǎn)或沸點(diǎn)。由于氣體的壓縮比大，氣壓試驗(yàn)時(shí)因缺陷擴(kuò)展有可能引起爆炸危險(xiǎn)，因此只有當(dāng)容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不允許進(jìn)行水壓試驗(yàn)，或者有水漬存在不便清除而有可能參與介質(zhì)反應(yīng)發(fā)生爆炸時(shí)，才能采用氣壓試驗(yàn)。

水壓試驗(yàn)1、水壓試驗(yàn)前的準(zhǔn)備1）產(chǎn)品在進(jìn)行水壓試驗(yàn)之前，焊接工作必須全部結(jié)束，且焊縫的返修、焊后熱處理、力學(xué)性能檢驗(yàn)和無(wú)損探傷都必須合格。2）受壓部件充水之前，藥皮、焊渣等雜物必須清理干凈。3）根據(jù)試驗(yàn)壓力選擇壓力表的量程，并要求表盤直徑不小于100mm。壓力表的量程應(yīng)為試驗(yàn)壓力的2倍左右，但應(yīng)不低于1.5倍和高于4倍的試驗(yàn)壓力。

2、水壓試驗(yàn)的規(guī)范1）水壓試驗(yàn)的環(huán)境溫度應(yīng)高于5℃，低于5℃時(shí)應(yīng)采取防凍措施。2）水壓試驗(yàn)時(shí)水的溫度應(yīng)高于材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定碳素鋼、16MnR和正火15MnVR鋼制容器水壓試驗(yàn)的水溫不得低于5℃；其它低合金鋼不低于15℃。一般情況下使用的水溫為20～70℃。試驗(yàn)壓力見(jiàn)表1—13壓力等級(jí)耐壓試驗(yàn)壓力PT

氣密試驗(yàn)壓力

水

壓氣

壓低壓1.25p1.20p1.05p中壓1.25p1.15p1.05p高壓1.25p—（1.25或1.05）p超高壓1.25p—1.00p注：PT—試驗(yàn)壓力；p—設(shè)計(jì)壓力

3、試驗(yàn)方法1）試驗(yàn)時(shí)容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充滿水將空氣排凈后再密封加壓。試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持觀察表面的干燥。2）試驗(yàn)時(shí)，升壓或降壓應(yīng)緩慢進(jìn)行。當(dāng)達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)壓力后，保壓時(shí)間一般不少于30min。然后將壓力降至規(guī)定壓力的80％，并保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以便對(duì)所有焊縫進(jìn)行檢查。如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)。注意必須降壓、排水、干燥后才能修補(bǔ)，不得在有壓力和與水接觸的情況下補(bǔ)焊。3）對(duì)于夾套容器（如空分設(shè)備中的液氧儲(chǔ)槽），應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)筒水壓試驗(yàn)，合格后再焊夾套，然后進(jìn)行夾套內(nèi)的水壓試驗(yàn)。4）水壓實(shí)驗(yàn)完畢后，應(yīng)將水排凈并用壓縮空氣將內(nèi)部吹干。

氣壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)必須采取如下措施，以確保安全：1）作氣壓試驗(yàn)的容器須經(jīng)100％無(wú)損探傷，并保證達(dá)到的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。2）試壓環(huán)境必須安全可靠，要設(shè)有放爆墻及其它安全設(shè)施。3）試驗(yàn)溫度應(yīng)不低于15℃，使材料有足夠的韌性儲(chǔ)備。4）制定合理的試壓工藝規(guī)程，并使壓力緩慢地上升。當(dāng)升至規(guī)定壓力的10％時(shí)，保持該壓力10min，并對(duì)焊縫做初次檢查，合格后繼續(xù)升壓至規(guī)定壓力的50％；之后，按每級(jí)為試驗(yàn)壓力10％的級(jí)差逐級(jí)升壓到試驗(yàn)壓力，并保持30min，再降至設(shè)計(jì)壓力并保持30min，然后做檢查。檢查中不允許做任何敲擊，也不允許在帶壓條件下進(jìn)行返修。致密性試驗(yàn)儲(chǔ)存液體或氣體的焊接容器都有致密性要求。生產(chǎn)中常用致密性試驗(yàn)來(lái)檢查焊縫的貫穿性裂紋、氣孔、夾渣、未焊透等缺陷。表1—11常用的致密性試驗(yàn)方法及應(yīng)用范圍名稱試驗(yàn)方法適用范圍氣密性試驗(yàn)

將焊接容器密封，按圖紙規(guī)定的壓力通入壓縮空氣，在焊縫外面涂以肥皂水檢查，不產(chǎn)生肥皂泡為合格

密封容器吹氣試驗(yàn)

用壓縮空氣對(duì)著焊縫的一面猛吹，焊縫的另一面涂以肥皂水，不產(chǎn)生肥皂泡為合格試驗(yàn)時(shí)，要求壓縮空氣的壓力＞405.3kPa

，噴嘴到焊縫表面的距離不超過(guò)30mm

敞口容器載水試驗(yàn)將容器充滿水，觀察焊縫外表面，無(wú)滲水為合格敞口容器表1—11常用的致密性試驗(yàn)方法及應(yīng)用范圍(續(xù))名稱試驗(yàn)方法適用范圍水沖試驗(yàn)對(duì)著焊縫的一面用高壓水流噴射，在焊縫的另一面觀察，無(wú)滲水為合格水流的噴射方向與試驗(yàn)焊縫表面夾角＞70°。水管噴嘴直徑為15mm以上，水壓應(yīng)使垂直面上的反射水環(huán)直徑大于400mm；檢查豎直焊縫應(yīng)從下往上移動(dòng)噴嘴

大型敞口容器，如船甲板等密封焊縫的檢查沉水試驗(yàn)先將容器浸到水中，再向容器內(nèi)充入壓縮空氣，使檢驗(yàn)焊縫處在水面下左右的深處，觀察無(wú)氣泡浮出為合格小型容器密封性檢查煤油試驗(yàn)煤油的黏度小，表面張力小，滲透性強(qiáng)，具有透過(guò)極小的貫穿性缺陷的能力。試驗(yàn)時(shí)，將焊縫表面清理干凈，涂以白粉水溶液，待干燥后，在焊縫的另一面涂上煤油浸潤(rùn)，經(jīng)半小時(shí)后白粉無(wú)油浸為合格。敞口容器，如儲(chǔ)存石油、汽油的固定式儲(chǔ)器和同類型的其它產(chǎn)品表1—11常用的致密性試驗(yàn)方法及應(yīng)用范圍(續(xù))名稱試驗(yàn)方法適用范圍氨滲透試驗(yàn)

氨滲漏屬于比色檢漏，以氨為示蹤劑，試紙或涂料為顯色劑進(jìn)行滲漏檢查和貫穿性缺陷的定位。試驗(yàn)時(shí)，在檢驗(yàn)焊縫上貼上比焊縫寬的石蕊試紙或涂料顯色劑，然后向容器內(nèi)通以規(guī)定壓力的含氨的壓縮空氣，保壓5～30min，檢查試紙或涂料，未發(fā)現(xiàn)色變?yōu)楹细?/p>

密封容器，如尿素設(shè)備的焊縫檢驗(yàn)

氦檢漏試驗(yàn)

氦氣質(zhì)量輕，能穿過(guò)微小的空隙。利用氦氣檢漏儀可發(fā)現(xiàn)千萬(wàn)分之一的氦氣存在，是靈敏度很高的致密性試驗(yàn)方法用于致密性要求很高的壓力容器第二章射線探傷

本章主要講述X射線的產(chǎn)生及其性質(zhì)、射線照相法探傷的一般過(guò)程，簡(jiǎn)單介紹射線探傷方法的種類及其原理

概念：射線探傷是利用X射線或γ射線照射焊接接頭檢查內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢驗(yàn)法特點(diǎn)：具有直觀性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高和可靠性好的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，且得到的射線底片既可用于缺陷分析又可作為質(zhì)量憑證存檔；但此法也存在著設(shè)備較復(fù)雜、成本較高、并需要嚴(yán)密防護(hù)等缺點(diǎn)應(yīng)用：它可檢驗(yàn)金屬材料的內(nèi)部缺陷（如焊縫中的氣孔、夾渣、裂紋等）；也可檢查非金屬材料的內(nèi)部情況（如醫(yī)院透視內(nèi)臟、骨骼拍片等）；還可用于海關(guān)、機(jī)場(chǎng)和車站的安全檢查等

第一節(jié)射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減第二節(jié)射線探傷方法及其原理第三節(jié)射線照相法探傷第四節(jié)焊縫射線底片的評(píng)定第五節(jié)射線的安全防護(hù)第一節(jié)射線的產(chǎn)生、性質(zhì)及其衰減一、X射線的產(chǎn)生及其性質(zhì)二、γ射線的產(chǎn)生及性質(zhì)

三、射線的衰減X射線的產(chǎn)生及其性質(zhì)射線：射線是波長(zhǎng)很短的電磁波，射線探傷中應(yīng)用的射線主要是X射線和γ射線，X射線的波長(zhǎng)為0.001～0.1nm,γ射線的波長(zhǎng)為0.0003～0.1nm射線的產(chǎn)生：實(shí)驗(yàn)證明，高速運(yùn)動(dòng)著的電子被突然阻止時(shí)，伴隨電子動(dòng)能的消失或轉(zhuǎn)化會(huì)產(chǎn)生X射線。工業(yè)上用于探傷的X射線是由X射線機(jī)產(chǎn)生的。X射線的性質(zhì)不可見(jiàn)，以光速直線傳播具有可穿透可見(jiàn)光不能穿透的物質(zhì)（骨骼、金屬等）和在物質(zhì)中有衰減的特性可使物質(zhì)電離，能使膠片感光，亦能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光能起生物效應(yīng)，傷害和殺死細(xì)胞γ射線的產(chǎn)生及性質(zhì)

產(chǎn)生：γ射線是由放射性物質(zhì)（鈷-60、銥-192等）內(nèi)部原子核在自然衰變過(guò)程中自發(fā)產(chǎn)生的工業(yè)上用于探傷的γ射線是由γ射線機(jī)產(chǎn)生的。γ射線機(jī)按其結(jié)構(gòu)形式分為攜帶式、移動(dòng)式和爬行式三種。攜帶式γ射線機(jī)多用192Ir作為射線源，適用與較薄件的探傷；移動(dòng)式γ射線機(jī)多用60Co作射線源，用于厚件探傷；爬行式γ射線機(jī)主要用于野外焊接管線探傷。性質(zhì)：γ射線的性質(zhì)與X射線性質(zhì)相似，由于其波長(zhǎng)比X射線短，因而射線能量高，具有更大的穿透力。射線的衰減

概念：射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，由于物質(zhì)對(duì)射線有吸收和散射作用，從而引起射線能量的衰減原因：物質(zhì)對(duì)射線的吸收：由于射線與物質(zhì)內(nèi)部原子中的電子相互碰撞把能量傳遞給電子而使射線能量消耗的結(jié)果射線的散射：是射線通過(guò)物質(zhì)后有部分射線方向發(fā)生變化的結(jié)果半衰減層：使射線強(qiáng)度衰減一半時(shí)的物質(zhì)厚度第二節(jié)射線探傷方法及其原理一、射線照相法二、射線熒光屏觀察法三、射線電離法四、射線實(shí)時(shí)成像檢驗(yàn)射線照相法射線在穿透物質(zhì)過(guò)程中會(huì)與物質(zhì)發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強(qiáng)度減弱。射線強(qiáng)度衰減程度取決于物質(zhì)的衰減系數(shù)和厚度。如果被透照物體（工件）局部有缺陷，由于缺陷處介質(zhì)的衰減系數(shù)與工件的衰減系數(shù)不同，該局部區(qū)域透過(guò)的射線強(qiáng)度就會(huì)與周圍產(chǎn)生差異，存在強(qiáng)度差異的射線使膠片感光后，經(jīng)暗室處理得到的射線底片上即顯示出缺陷影像。射線熒光屏觀察法熒光屏觀察法是將透過(guò)被檢物體后的不同強(qiáng)度的射線，再投射在涂有熒光物質(zhì)的熒光屏上，激發(fā)出不同強(qiáng)度的熒光而得到物體內(nèi)部的圖像電離法是利用射線電離作用和借助電離探測(cè)器，使被電離的氣體形成電離電流，通過(guò)電離電流的大小來(lái)反映射線的強(qiáng)弱。當(dāng)工件存在缺陷時(shí)，則作用到電離箱的射線強(qiáng)度發(fā)生變化，產(chǎn)生的電離電流的大小也隨之發(fā)生變化。

射線電離法射線實(shí)時(shí)成像是一種在射線透照的同時(shí)即可觀察到所產(chǎn)生的圖像的檢驗(yàn)方法，這種方法的主要過(guò)程是利用熒光屏將射線與光進(jìn)行轉(zhuǎn)換。射線源透過(guò)工件后在熒光屏檢測(cè)器上成像，通過(guò)電視攝像機(jī)攝像后，將圖像或直接顯示或通過(guò)計(jì)算機(jī)處理后顯示在監(jiān)視屏上來(lái)評(píng)定工件內(nèi)部質(zhì)量。該檢驗(yàn)方法具有快速、高效、動(dòng)態(tài)、多方位在線檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。因此除用于工業(yè)生產(chǎn)檢驗(yàn)外，還廣泛應(yīng)用于車站、海關(guān)的安全檢查及食品包裝夾雜物的檢查。

射線實(shí)時(shí)成像檢驗(yàn)第三節(jié)射線照相法探傷

(標(biāo)準(zhǔn)：GB/T3323—2005)一、探傷系統(tǒng)的組成二、探傷條件的選擇三、焊縫透照工藝四、膠片的暗示處理探傷系統(tǒng)的組成1.射線源:X射線機(jī)或γ射線機(jī)

2．射線膠片與暗盒

3．增感屏

4．像質(zhì)計(jì)

5．標(biāo)記系

6．散射線防護(hù)裝置

射線膠片與暗盒工業(yè)X射線膠片的種類和特征見(jiàn)表2—3。暗盒采用對(duì)射線吸收不明顯的柔軟材料制成，作用是保護(hù)膠片不受光照和機(jī)械損傷。表2-3工業(yè)X射線膠片的種類和特征類型特征備注粒度反差感光速度成像質(zhì)量J1超微粒很高慢最佳不用增感屏，或與鉛增感屏配合使用微粒高較慢佳J2細(xì)粒中中良J3粗粒低快較差與鉛增感屏配合使用增感屏增感屏的作用增加感光速度，縮短曝光時(shí)間；吸收散射線，提高成像質(zhì)量。增感系數(shù)(一般K=2～7)不使用增感屏?xí)r所需的曝光時(shí)間t0與使用增感屏?xí)r所需的曝光時(shí)間t的比值K，即：K=t0/t增感屏種類鉛、鋼、銅增感屏增感屏分前屏和后屏,前屏薄,后屏厚．增感屏的選用增感屏的選用表2—4金屬增感屏的選用種類射線增感屏材料前屏厚度(mm）后屏厚度(mm)＜120kV鉛—≥0.10120～250kV鉛0.025～0.125≥.10250～400kV鉛0.05～0.16≥0.10銥-192鉛0.05～0.16≥0.16鈷-60鉛、鋼、銅0.50～2.000.25～1.00像質(zhì)計(jì)作用像質(zhì)計(jì)是用來(lái)定量評(píng)價(jià)射線探傷的靈敏度的，其材質(zhì)應(yīng)與被檢工件材質(zhì)相同。種類像質(zhì)計(jì)有線型、孔型和槽型三種

GB/T3323—2005中規(guī)定采用線形像質(zhì)計(jì)。安放原則安放在被檢區(qū)1/4處,且細(xì)絲在外組別:見(jiàn)表2-5表2-5線形像質(zhì)計(jì)組別組別1/76/1210/16線直徑（mm）3.2002.5002.0001.6001.2501.0000.8001.0000.8000.6300.5000.4000.3200.2500.4000.3200.2500.2000.1600.1250.100標(biāo)記系標(biāo)記系可使每張底片與工件被檢部位始終對(duì)照,易于找出返修位置

標(biāo)記系包括定位標(biāo)記:中心標(biāo)記搭接標(biāo)記等識(shí)別標(biāo)記:包括工件編號(hào)、焊縫編號(hào)、部位編號(hào)、返修編號(hào)等

B標(biāo)記:貼附在暗盒背面，用以檢查背面散射線防護(hù)效果。若在較黑背景上出現(xiàn)

“

B”的較淡影像，應(yīng)予重照

散射線防護(hù)裝置鉛罩:附加在射線機(jī)窗口的鉛罩，既可限制射線照射區(qū)域大小和得到合適的照射量，又能減少來(lái)自其它物體（試件、暗盒、墻壁、地面等）的散射作用，從而在一定程度上減少散射線

鉛遮板:放置在工件表面和周圍，能有效屏蔽前方散射線

底部鉛板:底部鉛板又稱后防護(hù)鉛板，用于屏蔽后方散射線

濾板:濾板的作用主要是吸收掉X射線中那些波長(zhǎng)較長(zhǎng)的譜線，這些譜線對(duì)底片上影像形成作用不大，卻往往引起散射線

二射線探傷條件的選擇1.像質(zhì)等級(jí)的選擇2.靈敏度的選擇3.射線能量的選擇4.透照幾何參數(shù)的選擇5.曝光規(guī)范的選擇6.透照方式的選擇7.一次透照長(zhǎng)度的控制像質(zhì)等級(jí)的選擇像質(zhì)等級(jí)（射線照相質(zhì)量等級(jí)）對(duì)射線探傷本身的質(zhì)量要求像質(zhì)等級(jí)劃分為三個(gè)級(jí)別：A級(jí)—成像質(zhì)量一般，適用于承受負(fù)載較小的產(chǎn)品及部件。AB級(jí)—成像質(zhì)量較高，適用于鍋爐、壓力容器產(chǎn)品及部件；船舶上的重要焊縫等。B級(jí)—成像質(zhì)量最高，適用于航天及核設(shè)備等極為重要的產(chǎn)品及部件。

靈敏度的選擇靈敏度是評(píng)價(jià)射線照相質(zhì)量的最重要指標(biāo)，它標(biāo)志著射線探傷時(shí)發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力，一般以在工件中能發(fā)現(xiàn)的最小缺陷尺寸來(lái)表示

.由于事先無(wú)法了解沿射線穿透方向上的最小缺陷尺寸，為此必須采用已知尺寸的人工“缺陷”—像質(zhì)計(jì)來(lái)度量。GB/T3323—2005規(guī)定，射線照相靈敏度以像質(zhì)指數(shù)表示，它等于底片上能識(shí)別出的最細(xì)鋼絲的線編號(hào)。該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)規(guī)定了不同像質(zhì)等級(jí)和透照厚度所需達(dá)到的像質(zhì)指數(shù)，見(jiàn)表2—6所示。實(shí)際透照時(shí)選用像質(zhì)計(jì)的型號(hào)可根據(jù)表2—7的推薦，它可保證底片上至少可觀察到兩根金屬絲的影像。

表2-6線形像質(zhì)計(jì)的選用要達(dá)到像質(zhì)指數(shù)(Z)線直徑(mm)透照厚度δA(mm)A級(jí)AB級(jí)B級(jí)160.100——≤6150.125≤6＞6～8140.160≤6＞6～8＞8～10130.200＞6～8＞8～12＞10～16120.250＞8～10＞12～16＞16～25110.320＞10～16＞16～20＞25～32100.400＞16～25＞20～25＞32～4090.500＞25～32＞25～32＞40～5080.630＞32～40＞32～50＞50～8070.800＞40～60＞50～80＞80～15061.000＞60～80＞80～120＞150～20051.250＞80～150＞120～150—41.600＞150～170＞150～20032.000＞170～180—22.500＞180～19013.200＞190～200表2-7線形像質(zhì)計(jì)型號(hào)的選擇像質(zhì)計(jì)型號(hào)透照厚度δA(mm)A級(jí)AB級(jí)B級(jí)10/16≤10≤16≤256/12＞10～60＞16～80＞25～1501/7＞60～200＞80～200＞150～200射線能量的選擇射線能量的選擇實(shí)際上是對(duì)X射線源的管電壓（KV）或γ射線源的種類的選擇。射線能量越大，其穿透能力越強(qiáng)，即可透照的工件厚度越大；但同時(shí)也會(huì)造成由于衰減系數(shù)的降低而導(dǎo)致成像質(zhì)量下降。

在保證穿透的前提下，應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和成像質(zhì)量要求，盡量選擇較低的射線能量。

透照幾何參數(shù)的選擇焦點(diǎn)焦點(diǎn)是指射線探傷機(jī)上集中發(fā)射射線的地方，其大小對(duì)探傷取得的底片的清晰度影響很大，因而影響探傷靈敏度探傷時(shí)應(yīng)在可能的條件下選擇焦點(diǎn)小的射線源透照距離透照距離是指焦點(diǎn)至膠片的距離F，又稱焦距。焦距也會(huì)影響清晰度。目前在國(guó)內(nèi)外射線探傷標(biāo)準(zhǔn)中，均依幾何不清晰度原理推薦使用諾模圖來(lái)確定透照距離。

曝光規(guī)范的選擇γ射線探傷的曝光規(guī)范包括射線源種類、劑量、曝光時(shí)間和焦距。射線劑量反映了射線強(qiáng)度，它和曝光時(shí)間的乘積稱為曝光量

.X射線探傷的曝光規(guī)范包括管電壓、管電流、曝光時(shí)間和焦距。管電流和曝光時(shí)間的乘積稱為曝光量。

射線探傷中常利用曝光曲線進(jìn)行曝光規(guī)范的選擇.

透照方式的選擇進(jìn)行射線探傷時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊接接頭形式和焊件的幾何形狀合理選擇透照方式。對(duì)接接頭焊縫應(yīng)根據(jù)坡口形式確定照射方向角接接頭焊縫應(yīng)根據(jù)焊縫位置確定照射方向管件對(duì)接焊縫根據(jù)射線源、焊件和膠片之間的相互位置，管件對(duì)接焊縫的透照方式分為外透法、內(nèi)透法、雙壁單影法和雙壁雙影法四種

一次透照長(zhǎng)度的控制一次透照長(zhǎng)度是指焊縫射線照相一次透照的有效檢驗(yàn)長(zhǎng)度，對(duì)照相質(zhì)量和工作效率同時(shí)產(chǎn)生影響。選擇較大的一次透照長(zhǎng)度可以提高效率，但會(huì)引起照相質(zhì)量的下降。透照厚度比表達(dá)式如下：K=δ′/δ

GB/T3323—2005標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，環(huán)縫的A級(jí)、AB級(jí)K值不大于1.10，B級(jí)K值不大于1.06；縱縫的A級(jí)、AB級(jí)K值不大于1.03，B級(jí)K值不大于1.01。

對(duì)透照厚度比值的限制，實(shí)際上是對(duì)每一次透照長(zhǎng)度的限制。探傷時(shí)可以根據(jù)射線源的特點(diǎn)及K值確定出一次透照長(zhǎng)度的大小

。三焊縫透照工藝透照工藝卡（1）試件原始數(shù)（2）規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)（3）透照技術(shù)數(shù)據(jù)（4）特殊的技術(shù)措施及說(shuō)明（5）有關(guān)人員簽字焊縫透照的基本操作（1）試件檢查及清理（2）劃線（3）像質(zhì)計(jì)和標(biāo)記擺放（4）貼片（5）對(duì)焦（6）散射線防護(hù)（7）曝光

表2-9

射線照相檢驗(yàn)透照工藝卡

產(chǎn)品名稱材料類別編號(hào)透照部位厚度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)照相標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備器材射線源焦點(diǎn)像質(zhì)計(jì)增感屏膠片型號(hào)尺寸暗室處理透照參數(shù)工件草圖與透照部位編號(hào)透照布置示意圖管電壓焦距曝光量透照長(zhǎng)度像質(zhì)指數(shù)黑度輔助措施使用背防護(hù)鉛板備注編制審核批準(zhǔn)單位年月日更改紀(jì)錄四膠片的暗室處理暗室處理是將曝光后具有潛像的膠片變?yōu)槟荛L(zhǎng)期保存的可見(jiàn)像底片的處理過(guò)程(顯影、停顯、定影、水洗、干燥)。表2—10膠片處理的標(biāo)準(zhǔn)條件和操作要點(diǎn)

步驟溫度時(shí)間藥液操作要點(diǎn)顯影停顯定影水洗干燥20±2℃16～24℃16～24℃—≤40℃4～6分約30秒5～15分30～60分—顯影液停顯液定影液水—預(yù)先水洗，過(guò)程中適當(dāng)攪動(dòng)充分?jǐn)噭?dòng)適當(dāng)攪動(dòng)流動(dòng)水漂洗去除表面水滴后干燥顯影作用是把膠片中的潛象變成可見(jiàn)像。產(chǎn)生顯影作用的藥液叫顯影液，一般呈堿性。典型顯影液的配方及各成分的作用見(jiàn)表2—11。

成分含量作用水(40～50℃)800ml

米吐?tīng)?g顯影劑：起顯影作用對(duì)苯二酚10g顯影劑：起顯影作用無(wú)水亞硫酸鈉65g保護(hù)劑：保護(hù)顯影劑不受氧化無(wú)水碳酸鈉45g加速劑：加快顯影速度溴化鉀5g抑制劑：抑制灰霧加水至總量1000ml

表2—11典型顯影液的配方及各成分的作用

停顯停顯就是使顯影作用立即被停止。如果不使用停顯液，膠片從顯影液中拿出來(lái)時(shí)乳劑上吸滿了顯影液，顯影過(guò)程會(huì)繼續(xù)進(jìn)行從而造成顯影過(guò)度；堿性的顯影液若被帶入酸性的定影液中，會(huì)引起定影液濃度降低而影響定影效果，因此定影之前應(yīng)先將膠片放入酸性的停顯液。停顯液一般采用3％～6％的醋酸溶液。

定影定影就是要除去未感光和未被顯影的銀鹽而使底片的影像固定下來(lái)。通過(guò)定影液的作用還可使底片膠膜硬化而不易損壞。產(chǎn)生定影作用的藥液叫定影液。典型定影液的配方及各成分的作用見(jiàn)下表。

成分含量作用水（50℃）600ml海波（硫代硫酸鈉）240g定影劑：溶解未經(jīng)顯影的溴化銀無(wú)水亞硫酸鈉15g

保護(hù)劑：結(jié)合海波分解產(chǎn)生的硫原子，其防硫作用醋酸（36％）39ml

防污劑：中和顯影液堿性成分；消除顯、定影過(guò)程產(chǎn)生的污物硼酸7.5g明礬（硫酸鋁鉀）15g堅(jiān)膜劑：使乳劑層堅(jiān)挺而不易脫落加水至總量1000ml水洗水洗膠片經(jīng)顯影、停顯、定影等化學(xué)反應(yīng)后，必須進(jìn)行充分的水洗處理，以除去膠膜上的殘留物質(zhì)。水洗時(shí)間見(jiàn)表2—10水洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易使乳劑膜脫落；水洗不充分，底片在保存過(guò)程中易發(fā)黃變質(zhì)。干燥干燥的方法有自然干燥和烘箱干燥兩種。自然干燥是將膠片懸掛起來(lái)，在清潔通風(fēng)的空間曬干；烘箱干燥是把膠片懸掛在烘箱內(nèi)，用熱風(fēng)烘干，熱風(fēng)溫度一般不超過(guò)40℃。第四節(jié)焊縫射線底片的評(píng)定一、底片質(zhì)量的評(píng)定二、底片上缺陷影像的識(shí)別三、缺陷的定量測(cè)定四、焊縫質(zhì)量的評(píng)定底片質(zhì)量的評(píng)定1、黑度值2、靈敏度3、標(biāo)記系4、表面質(zhì)量黑度值黑度直接關(guān)系到射線底片的照相靈敏度。黑度是指膠片經(jīng)暗室處理后的黑化程度，與含銀量有關(guān)

底片黑度可用黑度計(jì)直接在底片的規(guī)定部位測(cè)量靈敏度射線照相靈敏度是用底片上像質(zhì)計(jì)影像反映的像質(zhì)指數(shù)來(lái)表示的底片上必須有像質(zhì)計(jì)顯示，且位置正確被檢測(cè)部位必須達(dá)到靈敏度要求。GB/T3323—2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各像質(zhì)等級(jí)下不同透照厚度要求達(dá)到的像質(zhì)指數(shù)見(jiàn)表2—6。標(biāo)記系底片上的定位標(biāo)記和識(shí)別標(biāo)記應(yīng)齊全，且不掩蓋被檢焊縫影像。注意：若在較黑背景上出現(xiàn)

“

B”的較淡影像，應(yīng)予重照

表面質(zhì)量底片上被檢焊道影像應(yīng)規(guī)整齊全，不缺邊角。底片表面不應(yīng)存在明顯的機(jī)械損傷和污染。

標(biāo)記系和表面質(zhì)量底片上缺陷影像的識(shí)別1、裂紋2、未熔合3、未焊透4、夾渣5、氣孔裂紋底片上裂紋的典型影像是輪廓分明的黑線。通常情況下黑線有微小的鋸齒、分叉，粗細(xì)和黑度有變化；線的端部尖細(xì)，端頭前方有絲狀陰影延伸。裂紋可能發(fā)生在焊縫和熱影響區(qū)。未熔合焊縫根部未熔合的典型影像是一條細(xì)直黑線，線的一側(cè)輪廓整齊且黑度較大，為坡口鈍邊痕跡，另一側(cè)輪廓可能較規(guī)則也可能不規(guī)則。根部未熔合一般在焊縫中間，因坡口形狀或投影角度等原因也可能偏向一邊。坡口未熔合的典型影像是連續(xù)或斷續(xù)的黑線，寬度不一，黑度不均勻，一側(cè)輪廓較齊，黑度較大；另一側(cè)輪廓不規(guī)則，黑度較小。在底片上的位置一般在焊縫中心至1/2處，沿焊縫縱向延伸。層間未熔合的典型影像是黑度不大的塊狀陰影，形狀不規(guī)則。未焊透未焊透的典型影像是細(xì)直黑線，兩側(cè)輪廓都很整齊，為坡口鈍邊痕跡，寬度恰好為鈍邊間隙寬度。未焊透在底片上一般在焊縫中部，因透照偏、焊偏等原因也可能偏向一側(cè)。未焊透呈斷續(xù)或連續(xù)分布。有時(shí)能貫穿整張底片。夾渣非金屬夾渣在底片上的影像是黑點(diǎn)、黑條或黑塊，形狀不規(guī)則，黑度變化無(wú)規(guī)律，輪廓不圓滑，有的帶棱角。非金屬夾渣可能發(fā)生在焊縫的任何部位，條狀?yuàn)A渣的延伸方向多與焊縫平行。鎢夾渣在底片上的影像是一個(gè)白點(diǎn)。鎢夾渣只產(chǎn)生在非熔化極鎢極氬弧焊焊縫中。氣孔在底片上的影像是黑色圓點(diǎn)，也有的是黑線（線狀氣孔）或其它不規(guī)則形狀；氣孔的輪廓比較圓滑，其黑度中心較大，至邊緣稍減小。氣孔可發(fā)生在焊縫的任何部位。氣孔焊縫質(zhì)量的評(píng)定1、焊縫質(zhì)量分級(jí)2、焊縫質(zhì)量的評(píng)定方法焊縫質(zhì)量分級(jí)GB/T3323—2005標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，根據(jù)缺陷的形狀、大小，將焊縫中的缺陷分成圓形缺陷（長(zhǎng)寬比≤3的缺陷）、條狀?yuàn)A渣（長(zhǎng)寬比＞3的夾渣）、未焊透、未熔合和裂紋等五種。在GB/T3323—2005標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)缺陷性質(zhì)、數(shù)量和大小將焊縫質(zhì)量分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共四級(jí)，質(zhì)量依次降低。Ⅰ級(jí)焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋、未熔合、未焊透以及條狀?yuàn)A渣，允許有一定數(shù)量和一定尺寸的圓形缺陷存在。Ⅱ級(jí)焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋、未熔合及未焊透，允許有一定數(shù)量和一定尺寸的條狀?yuàn)A渣和圓形缺陷存在。Ⅲ級(jí)焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋、未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透，允許有一定數(shù)量和一定尺寸的條狀?yuàn)A渣和圓形缺陷及未焊透（指非氬弧焊封底的不加墊板的單面焊）存在。Ⅳ級(jí)焊縫是指焊縫缺陷超過(guò)Ⅲ級(jí)者。

對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定是根據(jù)缺陷種類、單個(gè)缺陷尺寸、總量和密集程度分別評(píng)定，然后再進(jìn)行綜合評(píng)定。（1）圓形缺陷的評(píng)定（2）條狀?yuàn)A渣的評(píng)定（3）未焊透缺陷的評(píng)定（4）焊縫質(zhì)量的綜合評(píng)定焊縫質(zhì)量的評(píng)定方法圓形缺陷的評(píng)定圓形缺陷是指長(zhǎng)寬比小于或等于3的缺陷，它們可以是圓形、橢圓形、錐形或帶有尾巴的不規(guī)則形狀，包括氣孔、夾渣和夾鎢。

評(píng)定方法：首先根據(jù)板厚和缺陷情況確定評(píng)定區(qū)（表2-14），然后根據(jù)缺陷大小換算缺陷點(diǎn)數(shù)（表2-15），最后根據(jù)點(diǎn)數(shù)確定焊縫質(zhì)量等級(jí)（表2-17）。母材厚度≤25＞25—100

＞100

評(píng)定區(qū)尺寸10×10

10×20

10×30

表2—14圓形缺陷評(píng)定區(qū)（mm）

缺陷長(zhǎng)徑（mm）

≤1＞1～2＞2～3＞3～4＞4～6＞6～8＞8點(diǎn)數(shù)123611525表2—15缺陷點(diǎn)數(shù)換算表

表2—17圓形缺陷的分級(jí)

母材厚度質(zhì)量等級(jí)≤10＞10～15＞15～25＞25～50＞50～100＞100Ⅰ123456Ⅱ369121518Ⅲ61218243036Ⅳ點(diǎn)數(shù)大于Ⅲ級(jí)者條狀?yuàn)A渣的評(píng)定長(zhǎng)寬比大于3的夾渣定義為條狀?yuàn)A渣。條狀?yuàn)A渣的評(píng)定等級(jí)是根據(jù)單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度、條狀?yuàn)A渣總長(zhǎng)及相鄰兩條狀?yuàn)A渣間的距離三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行綜合評(píng)定。見(jiàn)表2—18。質(zhì)量等級(jí)單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度條狀?yuàn)A渣總度ⅡT≤12:412＜T＜60:(1/3)TT≥60:20

在任意直線上，相臨兩夾渣間距均不超過(guò)6L的任何一組夾渣，其累計(jì)長(zhǎng)度在12T焊縫長(zhǎng)度內(nèi)不超過(guò)T

ⅢT≤9:69＜T＜45:(2/3)TT≥45:30

在任意直線上，相臨兩夾渣間距均不超過(guò)3L的任何一組夾渣，其累計(jì)長(zhǎng)度在6T焊縫長(zhǎng)度內(nèi)不超過(guò)TⅣ大于Ⅲ級(jí)者

表2—18條狀?yuàn)A渣的分級(jí)(mm)

未焊透缺陷的評(píng)定

只有在不加墊板的單面焊的Ⅲ級(jí)焊縫中才允許存在未焊透，其允許長(zhǎng)度按表2—18中條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度的Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定。

焊縫質(zhì)量的綜合評(píng)定當(dāng)焊縫中同時(shí)有幾種缺陷存在時(shí)，應(yīng)根據(jù)缺陷種類各自評(píng)級(jí)，然后進(jìn)行綜合評(píng)級(jí)。如有兩種缺陷，可將其級(jí)別之和減1作為綜合評(píng)級(jí)之后的焊縫質(zhì)量級(jí)別；如有三種缺陷，可將其級(jí)別之和減2作為綜合評(píng)級(jí)之后的焊縫質(zhì)量級(jí)別。

第五節(jié)射線的安全防護(hù)一、射線對(duì)人體的危害二、射線的防護(hù)方法三、透照現(xiàn)場(chǎng)的安全射線對(duì)人體的危害

射線可擾亂和破壞機(jī)體和組織的正常代謝活動(dòng)，而且可以直接破壞細(xì)胞和組織的結(jié)構(gòu)。從而導(dǎo)致代謝紊亂，機(jī)能失調(diào)，損傷嚴(yán)重時(shí)則導(dǎo)致機(jī)體死亡。

射線的防護(hù)方法屏蔽防護(hù)距離防護(hù)時(shí)間防護(hù)透照現(xiàn)場(chǎng)的安全施工工地設(shè)置安全警告標(biāo)志實(shí)驗(yàn)室使用專用工具操作人員做好個(gè)人防護(hù)等復(fù)習(xí)思考題

1、X射線是如何產(chǎn)生的？2、用于探傷的X射線性質(zhì)有哪些？3、簡(jiǎn)述射線照相法探傷的原理。4、射線照相法探傷為什麼要使用增感屏？5、簡(jiǎn)述射線照相法探傷透照程序。6、防護(hù)射線的方法有哪些？

第三章超聲波探傷

本章將重點(diǎn)講述超聲波的性質(zhì)，直接接觸法超聲波探傷；簡(jiǎn)單介紹超聲波探傷設(shè)備。

概念：超聲波探傷是利用超聲波探測(cè)材料內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢驗(yàn)法。

特點(diǎn)：超聲波探傷具有靈敏度高、設(shè)備輕巧、操作方便、檢測(cè)速度快、成本低且對(duì)人無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)，但也存在無(wú)法對(duì)缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確定性與準(zhǔn)確定量的缺點(diǎn)。

應(yīng)用：它主要用于檢查金屬材料和部分非金屬材料的內(nèi)部缺陷，如焊縫中的氣孔、裂紋、夾渣等；醫(yī)院里應(yīng)用“B超”檢查內(nèi)臟或器官病變等。

第一節(jié)

超聲波的產(chǎn)生、性質(zhì)及衰減

第二節(jié)

超聲波探傷設(shè)備簡(jiǎn)介

第三節(jié)

超聲波探傷原理及其應(yīng)用

第四節(jié)

直接接觸法超聲波探傷

第一節(jié)

超聲波的產(chǎn)生、性質(zhì)及衰減

聲波及其分類聲波是一種機(jī)械波，它的頻率（通常用字母f表示）范圍很寬，按照人的聽(tīng)力極限，將聲波劃分為三種：即次聲波、聲波和超聲波。其中：當(dāng)f＜20Hz時(shí)，叫做次聲波；當(dāng)f為20Hz～20kHz時(shí)，叫做聲波；當(dāng)f＞20kHz時(shí)，叫做超聲波。

注：聲波是人耳可以聽(tīng)得見(jiàn)的，而次聲波和超聲波則是人耳聽(tīng)不見(jiàn)也感覺(jué)不到的。一、超聲波的產(chǎn)生與接收二、超聲波的性質(zhì)三、超聲波的衰減一、超聲波的產(chǎn)生與接收目前金屬探傷中最常用的產(chǎn)生超聲波的方法是壓電法。超聲波的產(chǎn)生與接收是利用超聲波探頭中壓電晶片的壓電效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

探傷使用的超聲波頻率一般為0.5～10Mz，其中以2～5Mz最為常用。壓電法是利用壓電晶體（水晶、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛和硫酸鋰）來(lái)產(chǎn)生超聲波。用壓電晶體切出的晶片稱為壓電晶片。壓電晶片具有壓電效應(yīng)，即晶片受拉應(yīng)力或壓應(yīng)力作用而變形時(shí)，會(huì)在晶片表面出現(xiàn)電荷；反之，在電荷或電場(chǎng)作用下，晶片會(huì)發(fā)生變形，前者稱為正壓電效應(yīng)；后者稱為逆壓電效應(yīng)。超聲波是由壓電晶片的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生的。二、超聲波的性質(zhì)1、超聲波具有良好的指向性2、超聲波能在彈性介質(zhì)中傳播，不能在真空中傳播3、異質(zhì)界面上的透射、反射、折射和波形轉(zhuǎn)換

4、具有可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性

超聲波具有良好的指向性直線性在彈性介質(zhì)中能象光波一樣沿直線傳播，并符合幾何光學(xué)規(guī)律。超聲波在固定的介質(zhì)中傳播速度是常數(shù)

束射性聲源發(fā)出的超聲波能集中在一定區(qū)域內(nèi)定向輻射。

超聲波能在彈性介質(zhì)中傳播，

不能在真空中傳播超聲波也有不同的波形，并且各類型波的傳播介質(zhì)、傳播速度和本身具有的特點(diǎn)也不完全相同。(表3-1、表3-2)

超聲波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，縱波速度最快，橫波次之，表面波最慢。對(duì)同一頻率在同一介質(zhì)中傳播的超聲波縱波波長(zhǎng)最長(zhǎng)，橫波次之，表面波最短。由于探測(cè)缺陷的分辨力（超聲波分辨相鄰缺陷的能力）與波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越短分辨力越高，因此表面波的分辨力最高，橫波次之，縱波最低。波

形定義傳播介質(zhì)應(yīng)用范圍縱波(L)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向相同固體、液體、氣體鋼板、鍛件、焊縫橫波(S)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直固體焊縫、鋼管表面波(R)質(zhì)點(diǎn)僅在固體表面作橢圓形運(yùn)動(dòng)固體表面鋼板、鋼管、鍛件表面表3—1各類型超聲波的主要特點(diǎn)

材料種類密度(g/cm3)縱波CL(m/s)橫波CS(m/s)鋁2.762603080鑄鐵7.356003200鋼7.859503230銅8.947002260有機(jī)玻璃1.1827301460陶瓷2.456003500機(jī)油0.921400—水(20℃)1.01500—空氣0.0012340—表3—2常見(jiàn)固體材料的聲速

異質(zhì)界面上的透射、反射、折射和波形轉(zhuǎn)換垂直入射：透射、反射和繞射傾斜入射：反射、折射和波形轉(zhuǎn)換具有可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性1．散射引起的衰減

超聲波在傳播過(guò)程中，遇到不均勻的和各向異性的金屬晶粒時(shí)則會(huì)在界面上發(fā)生散亂反射、折射和波形轉(zhuǎn)換，從而消耗超聲波的能量，這種衰減稱為散射衰減。

2．介質(zhì)吸收引起的衰減

由于質(zhì)點(diǎn)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相互摩擦使部分聲能轉(zhuǎn)換為熱能，通過(guò)熱傳導(dǎo)引起衰減，這種衰減稱為介質(zhì)吸收引起的衰減。

3．聲束擴(kuò)散引起的衰減

超聲波在傳播過(guò)程中會(huì)發(fā)生擴(kuò)散，且隨傳播距離的增加，擴(kuò)散程度也將會(huì)增大。聲束擴(kuò)散導(dǎo)致聲束的截面增大，從而使單位面積上的聲能減小。這種形式引起的超聲波能量衰減稱為擴(kuò)散衰減。

第二節(jié)超聲波探傷設(shè)備簡(jiǎn)介探頭直探頭斜探頭探頭的主要參數(shù)與型號(hào)探傷儀試塊直探頭聲束垂直于被檢工件表面入射的探頭稱為直探頭。直探頭用于發(fā)射和接收縱波。

組成：壓電元件：產(chǎn)生和接收超聲波吸收塊：吸收雜波保護(hù)膜：保護(hù)元件不受磨損殼體：安裝上述元件

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為斜探頭。用于發(fā)射和接收橫波。組成：探頭蕊(壓電元件和吸收塊組成，與直探頭相似)斜楔塊殼體

斜楔塊斜楔塊由有機(jī)玻璃制成，它與工件組成固定傾斜的異質(zhì)界面，使壓電元件發(fā)射的超聲波通過(guò)波形轉(zhuǎn)換，使在工件中傳播的只有折射橫波。斜楔塊的角度不同就使得入射工件的超聲波的角度不同，因而可以探測(cè)不同厚度的工件。通常斜探頭是以橫波在鋼中的折射角標(biāo)稱：γ=400、450、500、600、700；或以折射角的正切值標(biāo)稱：k=tgγ=1.0、1.5、2.0、2.5、3.0。探頭的主要參數(shù)與型號(hào)1．探頭K值

K值大小決定聲束入射工件的方向和在工件中的傳播途徑，可以依據(jù)該值進(jìn)行缺陷的定位計(jì)算，因此探頭使用磨損后應(yīng)重新測(cè)量K值。2．前沿長(zhǎng)度聲束入射點(diǎn)至探頭前端面的距離稱為前沿長(zhǎng)度。2.5B20Z5P6x6K3直探頭圓晶片直徑(mm)鈦酸鋇陶瓷晶片基本頻率2.5Mz斜探頭k=3以K值表示的斜探頭方形晶片尺寸基本頻率5.0Mz鋯鈦酸鉛陶瓷晶片超聲波探傷儀分類：按超聲波的連續(xù)性分類：脈沖波、連續(xù)波和調(diào)頻波三種。按缺陷顯示方式分類：探傷儀分為A型顯示（缺陷波幅顯示）、B型顯示（缺陷側(cè)視圖象顯示）、C型顯示（缺陷俯視圖象顯示）和3D型顯示（

缺陷三維圖象顯示）三種。按超聲波的通道數(shù)目：按超聲波的通道數(shù)目又可將其分為單通道和多通道兩種。

焊縫探傷中廣泛使用的是A型顯示脈沖反射式單通道超聲波探傷儀。

試塊

試塊是按一定用途設(shè)計(jì)制作的具有簡(jiǎn)單形狀人工反射體的試件。它是探傷標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)組成部分，是判定探傷對(duì)象的重要尺度。超聲波探傷的靈敏度通過(guò)試塊來(lái)確定。試塊分為標(biāo)準(zhǔn)試塊和對(duì)比試塊。標(biāo)準(zhǔn)試塊CSK—IB試塊的主要用途：利用R100mm圓弧面測(cè)定探頭入射點(diǎn)和前沿長(zhǎng)度，利用Φ50mm孔的反射波測(cè)定斜探頭折射角或K值。校驗(yàn)探傷儀的水平線性和垂直線性。利用Φ1.5mm橫通孔的反射波調(diào)整探傷靈敏度，利用R100mm圓弧面調(diào)整探測(cè)范圍。

對(duì)比試塊（RB試塊）RB試塊主要用于繪制距離—波幅曲線，調(diào)整探測(cè)范圍和掃描速度，確定探傷靈敏度和評(píng)定缺陷大小。

試塊有三種，分別適用于不同的板厚。第三節(jié)超聲波探傷原理及應(yīng)用直接接觸法超聲波探傷垂直入射法斜角探傷法液浸法超聲波探傷垂直入射法垂直入射法（簡(jiǎn)稱垂直法）是采用直探頭將聲束垂直入射工件表面進(jìn)行探傷。該法是利用縱波進(jìn)行探傷，故又稱縱波法垂直法探傷能發(fā)現(xiàn)與探傷面平行或近似于平行的缺陷，適用于厚鋼板、軸類、輪等幾何形狀簡(jiǎn)單的工件。

斜角探傷法斜角探傷法（簡(jiǎn)稱斜射法）是采用斜探頭將聲束傾斜入射工件表面進(jìn)行探傷。該法是利用橫波進(jìn)行探傷，故又稱橫波法。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。直射法：在0.5跨距的聲程以內(nèi)，超聲波不經(jīng)底面反射而直接對(duì)準(zhǔn)缺陷的探傷方法，又稱一次波法。一次反射法：超聲波只在底面反射一次而對(duì)準(zhǔn)缺陷的探傷方法，又稱二次波法。

第四節(jié)直接接觸法超聲波探傷一、探傷前的準(zhǔn)備二、實(shí)時(shí)探傷操作三、缺陷性質(zhì)估判和定位四、焊縫質(zhì)量評(píng)定一、探傷前的準(zhǔn)備1、檢驗(yàn)等級(jí)的確定2、探傷面及探傷方法的選擇3、探頭的選擇4、探傷儀的調(diào)節(jié)1、檢驗(yàn)等級(jí)的確定檢驗(yàn)劃分為A、B、C三個(gè)級(jí)別：A級(jí)—檢驗(yàn)時(shí)完善程度最低，難度系數(shù)最小。適用于普通鋼結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)。B級(jí)—檢驗(yàn)時(shí)完善程度一般，難度系數(shù)較大。適用于壓力容器檢驗(yàn)、船舶等。C級(jí)—檢驗(yàn)時(shí)完善程度最高，難度系數(shù)最大。適用于核容器與管道等檢驗(yàn)。各檢驗(yàn)等級(jí)的的檢驗(yàn)范圍見(jiàn)表3—7。

表3—7相應(yīng)檢驗(yàn)等級(jí)的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目

檢驗(yàn)等級(jí)板厚項(xiàng)目ABCδ≤50δ≤100δ＞100δ≤100δ＞100探頭角度數(shù)量11或2222探傷面數(shù)量11或2212探傷側(cè)數(shù)量12222串列掃查

0或22母材檢驗(yàn)

11縱向缺陷探測(cè)方向與次數(shù)12或44≥610橫向缺陷探測(cè)方向與次數(shù)00或40或4442、探傷面及探傷方法的選擇選擇探傷方法要根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和采用的焊接方法的特點(diǎn)，并結(jié)合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，見(jiàn)表3—8。探傷面應(yīng)根據(jù)不同的檢驗(yàn)等級(jí)和板厚來(lái)選擇，見(jiàn)表3—7、表3—8的規(guī)定。板厚/mm探傷面探傷方法使用K值A(chǔ)級(jí)B級(jí)C級(jí)≤25單面單側(cè)單面雙側(cè)或雙面單側(cè)直射法一次反射法2.5；2.0＞25～502.5；2.0；1.5＞50～100無(wú)A級(jí)直射法1或1.5；1和1.5并用；1和2.0并用＞100雙面雙側(cè)1和1.5或2.0并用

表3—8探傷面及使用折射角

3、探頭的選擇1、探頭形式：焊縫探傷選用斜探頭2、晶片尺寸：根據(jù)工件厚度選擇，一般直徑為5～40mm3、探頭頻率：焊縫探傷推薦采用2～2.5Hz

4、探頭K值：焊縫探傷中，薄工件宜采用

K值大的探頭；大厚度工件宜采用

K值小的探頭。且探頭K值在每次使用前和使用過(guò)程中要重新測(cè)定。探頭K值測(cè)定測(cè)定探頭入射點(diǎn)

把探頭放在CSK—IB試塊上前后移動(dòng)，找出R100mm圓弧面最高反射波，此時(shí)在斜楔塊上與R100mm圓弧面圓心對(duì)應(yīng)的點(diǎn)即為探頭的入射點(diǎn)，同時(shí)還可求得入射點(diǎn)至探頭底面前端的距離，即前沿長(zhǎng)度。測(cè)定探頭值

利用Φ50mm孔的反射，用同樣方法找出其最高反射波，此時(shí)與入射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的K值，即為探頭K值。

4、探傷儀的調(diào)節(jié)探傷范圍的調(diào)節(jié)掃描速度的調(diào)節(jié)探傷靈敏度的選定及其調(diào)整二、實(shí)時(shí)探傷操作1．確定檢驗(yàn)區(qū)寬度

檢驗(yàn)區(qū)寬度應(yīng)是焊縫寬度加上焊縫兩側(cè)相當(dāng)于母材厚度30％的區(qū)域，一般為10～20mm2．確定探頭移動(dòng)區(qū)

直射法探傷時(shí)，移動(dòng)區(qū)寬度L﹥0.75P；一次反射法時(shí)，移動(dòng)區(qū)寬度L﹥1.25P3．單探頭的掃查方法鋸齒形掃查、基本掃查、平行掃查、斜平行掃查4．雙探頭的掃查方法

串列掃查、交叉掃查和V形掃查三、缺陷性質(zhì)估判氣孔裂紋夾渣未焊透未熔合

氣孔單個(gè)氣孔回波高度低，波形為單峰，較穩(wěn)定，當(dāng)探頭繞缺陷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，缺陷波高大致不變，但探頭定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反射波立即消失；密集氣孔會(huì)出現(xiàn)一簇反射波，其波高隨氣孔大小而不同，當(dāng)探頭作定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)此起彼伏現(xiàn)象。裂紋缺陷回波高度大，波幅寬，常出現(xiàn)多峰。探頭平移時(shí)，反射波連續(xù)出現(xiàn)，波幅有變動(dòng)；探頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，波峰有上下錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。夾渣點(diǎn)狀?yuàn)A渣的回波信號(hào)類似于單個(gè)氣孔。條狀?yuàn)A渣回波信號(hào)多呈鋸齒狀，波幅不高且形狀多呈樹(shù)枝狀。探頭平移和繞缺陷移動(dòng)時(shí)，波幅都會(huì)發(fā)生變化。未焊透未焊透的回波波幅均較高。探平頭移時(shí)，波形較穩(wěn)定。在焊縫兩側(cè)探傷時(shí)，均能得到大致相同的反射波幅。未熔合當(dāng)聲波垂直入射該缺陷表面時(shí)，回波高度大。探頭平移時(shí)，波形穩(wěn)定。焊縫兩側(cè)探傷時(shí)，反射波幅不同，有時(shí)只能從一側(cè)探測(cè)到。四、缺陷定位垂直入射法缺陷定位斜角探傷法缺陷定位水平調(diào)節(jié)法定位深度調(diào)節(jié)法定位垂直入射法缺陷定位用垂直入射法探傷時(shí)，缺陷就在直探頭的下面，缺陷定位只需確定缺陷在工件中的深度即可。

當(dāng)探傷儀按1：n調(diào)節(jié)縱波掃描速度時(shí)，則有Zf=nτf水平調(diào)節(jié)法定位缺陷在探頭前方的下面，其位置可用入射點(diǎn)至缺陷的水平距離Lf、缺陷到探傷面的垂直距離Zf兩個(gè)參數(shù)來(lái)確定。探傷儀按水平1：n調(diào)節(jié)橫波掃描速度

直射法探傷Lf=nτfZf=nτf/K

一次反射法Lf=nτfZf=2δ--nτf/K注意：上述公式使用時(shí)，需要根據(jù)τf與Kδ或δ的關(guān)系首先判斷缺陷是有一次波還是二次波發(fā)現(xiàn)的。深度調(diào)節(jié)法定位缺陷在探頭前方的下面，其位置可用入射點(diǎn)至缺陷的水平距離Lf、缺陷到探傷面的垂直距離Zf兩個(gè)參數(shù)來(lái)確定。探傷儀按深度1：n調(diào)節(jié)橫波掃描速度

直射法探傷

Lf=KnτfZf=nτf一次反射法探傷

Lf=KnτfZ∫=2δ-nτf注意：上述公式使用時(shí)，需要根據(jù)τf與Kδ或δ的關(guān)系首先判斷缺陷是有一次波還是二次波發(fā)現(xiàn)的。焊縫質(zhì)量評(píng)定焊縫質(zhì)量等級(jí)根據(jù)距離--波幅曲線進(jìn)行評(píng)定1）最大反射波幅不超過(guò)評(píng)定線的缺陷，均評(píng)為Ⅰ級(jí)。2）最大反射波幅超過(guò)評(píng)定線的缺陷，檢驗(yàn)者判定為裂紋等危害性缺陷時(shí)，無(wú)論其波幅和尺寸如何，均評(píng)為Ⅳ級(jí)。3）反射波幅位于Ⅰ區(qū)的非裂紋性缺陷，均評(píng)為Ⅰ級(jí)。4）最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)的缺陷，根據(jù)缺陷的指示長(zhǎng)度按表3—11的規(guī)定予以評(píng)級(jí)。5）最大反射波幅超過(guò)判廢線進(jìn)入Ⅲ區(qū)的缺陷，無(wú)論其指示長(zhǎng)度如何，均評(píng)定為Ⅳ級(jí)。

距離/mm判廢線(RL)定量線(SL)評(píng)定線(EL)波幅/dBⅠ

Ⅱ

Ⅲ

表3—11缺陷的等級(jí)分類

檢驗(yàn)等級(jí)

板厚/mm評(píng)定等級(jí)A級(jí)B級(jí)C級(jí)8～508～3008～300Ⅰ2δ/3；最小12δ/3；最小10

最大30δ/3；最小10

最大20Ⅱ3δ/4；最小122δ/3；最小12

最大50δ/2；最小10

最大30

Ⅲ＜δ；最小203δ/4；最小16

最大75

2δ/3；最小12

最大50

Ⅳ超過(guò)Ⅲ級(jí)者

復(fù)習(xí)思考題

復(fù)習(xí)思考題：

1．超聲波是如何產(chǎn)生的？

2．超聲波的波形有哪幾種？焊縫探傷應(yīng)如何選擇波形？為什麼？

3．使用斜探頭探傷焊縫應(yīng)如何對(duì)缺陷進(jìn)行定位？

4．超聲波探傷如何評(píng)定焊縫的質(zhì)量等級(jí)？

5．用K3橫波斜探頭探傷20mm厚的鋼板焊縫，儀器按水平1﹕1調(diào)節(jié)橫波掃描速

度，探傷中在水平刻度τf=36mm處發(fā)現(xiàn)一缺陷波，求此缺陷位置。

第四章磁粉探傷

本章主要介紹磁粉探傷的原理、方法、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及磁粉的種類與性能。

概念：磁粉探傷是利用在強(qiáng)磁場(chǎng)中，鐵磁性材料表面或近表面缺陷產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)，吸附磁粉的現(xiàn)象而進(jìn)行的無(wú)損探傷法。

特點(diǎn)：具有成本低、操作靈活、結(jié)果可靠等特點(diǎn)

應(yīng)用：主要用來(lái)檢測(cè)鐵磁性材料，如碳鋼、普通低合金鋼等工件的表面或近表面缺陷。在焊接生產(chǎn)過(guò)程中，磁粉探傷主要應(yīng)用于坡口表面、焊縫表面、補(bǔ)焊部位等的檢驗(yàn)。

第一節(jié)磁粉探傷原理一、磁粉探傷原理二、影響漏磁場(chǎng)的因素一、磁粉探傷原理

將鐵磁性材料制成的工件放在磁極之間，工件中就會(huì)有磁力線通過(guò)。如果工件內(nèi)部沒(méi)有缺陷且各處的磁導(dǎo)率一致，磁力線在工件中分布是均勻的。當(dāng)工件中有氣孔、夾渣、裂紋等缺陷存在時(shí)，在缺陷處的磁力線發(fā)生彎曲。如果彎曲的磁力線進(jìn)入空氣當(dāng)中，會(huì)在工件表面形成漏磁場(chǎng)，在漏磁場(chǎng)處撒上導(dǎo)磁效果好的磁粉，漏磁場(chǎng)吸引磁粉，使磁粉堆集在一起，形成一個(gè)反映缺陷的磁粉聚集圖像(磁痕)。根據(jù)磁痕特征來(lái)判斷缺陷的性質(zhì)、大小和位置，由于磁痕把缺陷放大了幾倍或幾十倍，因此可直接用肉眼來(lái)觀察。

二、影響漏磁場(chǎng)的因素外加磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)鐵磁材料磁化的外加磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，形成的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度也大。

材料磁導(dǎo)率在同樣的外加磁場(chǎng)作用下磁導(dǎo)率高的材料導(dǎo)磁性能好，容易磁化。對(duì)于非鐵磁性物質(zhì)，如銅、鋁、奧氏體不銹鋼、非金屬材料等，磁導(dǎo)率大大低于鐵磁性物質(zhì)，很難磁化，更不會(huì)有漏磁場(chǎng)的產(chǎn)生，因此磁粉探傷方法不適合來(lái)檢測(cè)這些材料。

缺陷自身特點(diǎn)缺陷位置：缺陷越靠近表面，漏磁場(chǎng)越強(qiáng)缺陷方向：當(dāng)缺陷長(zhǎng)度方向與工件內(nèi)部磁力線方向垂直時(shí)，磁力線彎曲程度最大，漏磁場(chǎng)強(qiáng)度最大

缺陷性質(zhì)：缺陷大小和形狀工件表面狀態(tài)第二節(jié)工件磁化方法一．磁化方法分類按磁化電流種類分為直流電磁化法交流電磁化法按通電方式分為直接通電磁化法間接通電磁化法按工件磁化方向分為周向磁化法縱向磁化法復(fù)合磁化法常用磁化方法及特點(diǎn)見(jiàn)表４－１表４－１常用磁化方法及特點(diǎn)磁化方法特點(diǎn)直接通電法將工件放置兩極之間，電流從工件通過(guò)形成周向磁場(chǎng)，適合于中、小型工件，主要檢驗(yàn)與軸線平行的缺陷。

穿棒法將導(dǎo)體穿過(guò)空心零件，電流通過(guò)導(dǎo)體形成周向磁場(chǎng)，適合管狀、環(huán)狀工件，檢驗(yàn)軸向缺陷。

線圈法工件上繞線圈并給線圈通電，形成縱向磁場(chǎng)，適合檢驗(yàn)棒材、管材和軸類零件，主要檢驗(yàn)與軸線垂直的缺陷。

觸頭法用支桿觸頭接觸工件表面，電流由支桿導(dǎo)入工件，適合于焊縫或大型部件的局部檢驗(yàn)

磁軛法電磁軛或永久磁鐵將工件表面兩極之間的區(qū)域磁化，常用于檢驗(yàn)對(duì)接焊縫和角焊縫。

第三節(jié)磁粉及磁懸液一．磁粉的種類１．黑磁粉是一種棕黑色粉末，其成分主要是四氧化三鐵（Fe3O4），主要用來(lái)檢驗(yàn)淺色工件，在磁粉探傷中應(yīng)用較為普遍。２．紅磁粉是一種紅褐色粉末，有較高的磁導(dǎo)率，其主要成分是三氧化二鐵（Fe２O３），常用來(lái)檢驗(yàn)黑色工件。３．白磁粉是一種銀白色粉末，是由黑磁粉與氧化鋁或氧化鎂合成的，主要用于黑色工件。４．熒光磁粉是以非熒光磁粉為原料加上熒光劑和粘結(jié)劑混合而成。在暗室中紫外線的照射下能產(chǎn)生黃綠色熒光，色彩鮮明，適合于各種工件的檢驗(yàn)，尤其是非熒光磁粉難以勝任的工件，如表面被氧化的鑄件或鍛件。

二．磁粉的性能１．磁性磁粉應(yīng)是高磁導(dǎo)率和低剩磁物質(zhì)，且不相互吸引。２．粒度磁粉的粒度應(yīng)不小于200目。粒度為200目的磁粉，單個(gè)顆粒直徑約為0.07mm。３．密度干法為8g/cm3，濕法為4.5g/cm3。４．形狀足夠的球狀顆粒與一定的條狀顆粒。條狀磁粉容易被磁化而顯示缺陷，但價(jià)格較高，球狀磁粉活動(dòng)性比較好，能在工件表面流動(dòng)。綜合兩者優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)按一定比例混合。５．對(duì)比性顏色與工件對(duì)比鮮明。磁懸液把磁粉和液體按一定比例混合而成的溶液稱為磁懸液。

表4—2三種磁懸液特點(diǎn)、應(yīng)用及配方舉例

類型特點(diǎn)應(yīng)用配方舉例

水懸液成本低、流動(dòng)性好、使用安全，但懸浮性較差檢測(cè)無(wú)油污或有防火要求的工件水1L亞硝酸鈉5g

磁粉10～15g

油懸液

懸浮性好，對(duì)工件無(wú)防銹要求，但成本較高

檢測(cè)有油污的工件變壓器油500ml煤油500ml磁粉15～30g

熒光磁懸液

對(duì)比鮮明，易觀察分辨檢驗(yàn)要求靈敏度高的工件水1L亞硝酸鈉5g熒光磁粉1～2g第四節(jié)磁粉探傷過(guò)程一．焊縫磁粉探傷的一般工藝過(guò)程１．預(yù)處理1）清理焊接接頭表面的油污、鐵銹、氧化皮、飛濺、殘留焊劑及焊渣。2）使用干粉時(shí)要干燥磁粉與工件表面。3）用化學(xué)清理法后，若清理液與磁懸液酸堿性不同，也應(yīng)干燥工件表面。

２．磁化３．施加磁粉連續(xù)法是施加磁粉或磁懸液與工件磁化同時(shí)進(jìn)行的方法，即：預(yù)處理→工件磁化與施加磁粉→后序工藝過(guò)程。一般焊縫和大、中型工件均采用此法。剩磁法是工件在磁化之后再施加磁粉或磁懸液的方法，即：預(yù)處理→工件磁化→施加磁粉→后序工藝過(guò)程。剩磁法的靈敏度低于連續(xù)法，只適合于檢查表面缺陷，但剩磁法生產(chǎn)率高，特別適合于批量生產(chǎn)的小型工件。

４．磁痕觀察磁痕觀察是指對(duì)工件上形成的磁痕進(jìn)行觀察與記錄的過(guò)程。磁痕觀察應(yīng)在磁痕形成后立即進(jìn)行。非熒光磁粉可在一般照明光源下直接觀察；熒光磁粉必須在暗室紫外線燈下進(jìn)行觀察。觀察時(shí)可以借助低倍放大鏡。５．磁痕分析磁痕分析是辨識(shí)磁痕的過(guò)程。對(duì)于焊縫來(lái)說(shuō)，磁粉探傷顯示的缺陷主要是裂紋、夾雜物和氣孔。

（1）裂紋磁痕輪廓分明，有時(shí)是粗而平的線條，有時(shí)是一條曲折的線條，可連續(xù)也可斷續(xù)分布，中間寬而兩端尖。（2）氣孔和點(diǎn)狀?yuàn)A雜物線條不太分明，分布無(wú)規(guī)律性，可呈單一狀、鏈狀、蜂窩狀，主要與缺陷分布有關(guān)。磁粉堆積具有低而平的特點(diǎn)。（3）條狀?yuàn)A雜物線條分布無(wú)規(guī)律，磁痕不明顯，有一定寬度，磁粉堆集平而低。

６．退磁退磁是將工件經(jīng)磁粉探傷后殘留的磁場(chǎng)減小為零的過(guò)程。

退磁方法有以下幾種：（1）交流退磁法一種方法是把工件放在交流線圈中逐漸移出；另一方法是工件不動(dòng)，逐漸減少線圈中的電流直至為零。（2）直流退磁法一般采用不斷變換直流電流方向并逐漸減少電流的方法。退磁時(shí)，應(yīng)先減小電流，再變換方向。

７．后處理后處理就是清除工件殘留的磁粉或磁懸液、干燥工件的過(guò)程。一般工件可不必后處理，只有在對(duì)工件表面質(zhì)量要求高或磁粉對(duì)后續(xù)加工過(guò)程與使用有影響