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1、2020/9/6,中國水利水電第五工程局,1,無損檢測概論,水電五局安裝分局實(shí)驗(yàn)室,,中國水利水電第五工程局,2,2020/9/6,課程的主要內(nèi)容,概述：無損檢測技術(shù)的特點(diǎn)、發(fā)展、分類、應(yīng)用等； 常用的無損檢測技術(shù)：超聲檢測、滲透檢測、磁粉檢測、聲發(fā)射檢測等; 其他無損檢測技術(shù)：射線檢測技術(shù)、磁粉檢測技術(shù)、渦流檢測技術(shù),中國水利水電第五工程局,3,2020/9/6,,無損檢測的定義Nondestructive testing,概 述,在不損傷被檢測對象的條件下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常或缺陷存在所引起的對熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，來探測各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)件等內(nèi)部和表面缺陷，并對缺陷類

2、型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化作出判斷和評價(jià)。,無損,無損檢測的特點(diǎn),1.不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu) 2.正確選用實(shí)施無損檢測的時(shí)機(jī) 3.正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法 4.綜合應(yīng)用各種無損檢測方法,概 述,中國水利水電第五工程局,5,2020/9/6,無損檢測的優(yōu)勢,概 述,不會對構(gòu)件造成任何損傷（材質(zhì)和結(jié)構(gòu)） 為查找缺陷提供有效方法 可對產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)施監(jiān)控 防止產(chǎn)品失效引起的后果 應(yīng)用范圍廣,中國水利水電第五工程局,6,2020/9/6,無損檢測技術(shù)的發(fā)展,概 述,無損檢測技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段： 無損探傷（NDINondestructive Inspection) 探測和發(fā)現(xiàn)缺

3、陷 無損檢測（NDTNondestructive Testing) 探測和發(fā)現(xiàn)試件的缺陷、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài) 無損評價(jià)（NDENondestructive Evaluation),中國水利水電第五工程局,7,2020/9/6,無損檢測的目的,概 述,1）保證產(chǎn)品質(zhì)量 借助儀器和器材，發(fā)現(xiàn)目視檢查無法發(fā)現(xiàn)的內(nèi)外部宏觀缺陷。檢測不需要破壞試件就能完成檢測過程，可對產(chǎn)品進(jìn)行100%檢驗(yàn)和逐件檢驗(yàn)，為產(chǎn)品質(zhì)量提供有效保證。,2）保證使用安全 可以對在用設(shè)備和部件進(jìn)行定期檢驗(yàn)，保障使用安全。,中國水利水電第五工程局,8,2020/9/6,無損檢測的目的,概 述,3）改進(jìn)制造工藝 在產(chǎn)品工藝試驗(yàn)

4、中，對工藝試樣進(jìn)行無損檢驗(yàn)，并根據(jù)檢測結(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)品制造過程中的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進(jìn)行無損檢測，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。,中國水利水電第五工程局,9,2020/9/6,無損檢測的方法和分類,概 述,一、常規(guī)無損檢測方法 目視檢測 Visual Testing （縮寫 VT）； 超聲檢測 Ultrasonic Testing（縮寫 UT）； 射線檢測 Radiographic Testing（縮寫 RT）； 磁粉檢測 Magnetic particle Testing（縮寫 MT）； 滲透檢驗(yàn) Penetrant

5、 Testing （縮寫 PT）。,中國水利水電第五工程局,10,2020/9/6,無損檢測的方法和分類,概 述,二、非常規(guī)無損檢測方法 聲發(fā)射 Acoustic Emission(縮寫 AE)； 渦流檢測Eddy current Testing （縮寫 ET） 泄漏檢測 Leak Testing（縮寫 LT）； 衍射波時(shí)差法超聲檢測技術(shù)Time of Flight Diffraction (縮寫 ToFD)； 導(dǎo)波檢測Guided Wave Testing；等等,中國水利水電第五工程局,11,2020/9/6,1、目視檢測（VT） 在國際上非常重視的無損檢測第一階段首要方法。按照國際慣例

6、，目視檢測要先做，以確認(rèn)不會影響后面的檢驗(yàn)，再接著做四大常規(guī)檢驗(yàn)。例如BINDT的PCN認(rèn)證，就有專門的VT1、2、3級考核，更有專門的持證要求。經(jīng)過國際級的培訓(xùn)，其VT檢測技術(shù)會比較專業(yè)，而且很受國際機(jī)構(gòu)的重視。 VT常常用于目視檢查焊縫，焊縫本身有工藝評定標(biāo)準(zhǔn)，都是可以通過目測和直接測量尺寸來做初步檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)咬邊等不合格的外觀缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的儀器檢測。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT做的比較多，而鍛件就很少，并且其檢查標(biāo)準(zhǔn)是基本相符的。,概 述,中國水利水電第五工程局,12,2020/9/6,2、射線照相法（RT）是指用X射線或射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的

7、器材的無損檢測方法，該方法是最基本的，應(yīng)用最廣泛的一種非破壞性檢驗(yàn)方法。 RT的特性是定性更準(zhǔn)確，有可供長期保存的直觀圖像，總體成本相對較高，而且射線對人體有害，檢驗(yàn)速度會較慢。,概 述,中國水利水電第五工程局,13,2020/9/6,中國水利水電第五工程局,14,2020/9/6,3、超聲波檢測（UT）通過超聲波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進(jìn)行研究，對試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測和表征，并對其特定應(yīng)用性進(jìn)行評價(jià)。 超聲波檢測的優(yōu)點(diǎn)：a.適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等的無損檢測；b.穿透能力強(qiáng)，可對較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測。c.缺陷定位

8、較準(zhǔn)確；d.對面積型缺陷的檢出率較高；e.靈敏度高，可檢測試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷；f.檢測成本低、速度快，設(shè)備輕便，對人體及環(huán)境無害，現(xiàn)場使用較方便。,概 述,中國水利水電第五工程局,15,2020/9/6,,,,【重點(diǎn)】實(shí)時(shí)探傷操作、缺陷的評定 【難點(diǎn)】實(shí)時(shí)探傷操作 【教學(xué)內(nèi)容】能力知識點(diǎn)1 探傷前的準(zhǔn)備 能力知識點(diǎn)2 實(shí)時(shí)探傷操作 能力知識點(diǎn)3 缺陷的評定 能力知識點(diǎn)4 檢驗(yàn)結(jié)果的分級 能力知識點(diǎn)5 記錄與報(bào)告,,超聲波探傷一般包括探傷前的準(zhǔn)備、實(shí)時(shí)探傷操作、缺陷的評定、檢驗(yàn)結(jié)果的分級、記錄與報(bào)告等過程。,探傷前的準(zhǔn)備,一.探傷前的準(zhǔn)備,探傷前的準(zhǔn)備,一、檢驗(yàn)等級的

9、確定 一般根據(jù)對焊縫探測方向的多少，把超聲波探 傷劃分為A、B、C三個(gè)級別： A級檢驗(yàn)的完整程度最低，難度系數(shù)最小。 適用于普通鋼結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)。 B級檢驗(yàn)完整程度一般，難度系數(shù)較大。適 用于壓力容器檢驗(yàn)。 C級檢驗(yàn)完整程度最高，難度系數(shù)最大。適 用于核容器及管道的檢驗(yàn)。,探傷前的準(zhǔn)備,二、探傷面及探傷方法的選擇 1探傷面的選擇與準(zhǔn)備 2探傷方法的選擇 三、耦合劑的選用 接觸法探傷常選用甘油、機(jī)油、化學(xué)漿糊等有 一定粘度的耦合劑，有時(shí)也采用水作耦合劑。對于 鋼材等易銹的材料，常采用機(jī)油、變壓器油等。 四、探頭的選擇 1探頭形式的選擇 應(yīng)盡量使聲束軸線與缺陷反射面相垂直。,探傷前的準(zhǔn)

10、備,2晶片尺寸的選擇 3頻率的選擇 4.探頭角度或K值的選擇 焊縫探傷中，薄工件宜采用大探頭K值，以拉 開跨距，提高分辨力和定位精度。大厚度工件宜采 用小K值探頭，以減小整修面的寬度，有利于縮短 聲程，減小衰減損失，提高探傷靈敏度。 五、探傷儀的調(diào)節(jié) 儀器調(diào)節(jié)有兩項(xiàng)主要內(nèi)容，一是探傷范圍和掃 描速度調(diào)節(jié)；二是靈敏度調(diào)整。,探傷前的準(zhǔn)備,（一）探傷范圍和掃描速度調(diào)節(jié) 1探傷范圍的調(diào)節(jié) 2掃描速度的調(diào)節(jié) （1）深度1:1調(diào)節(jié)法 （2）水平1:1調(diào)節(jié)法 （二）探傷靈敏度的選擇及其調(diào)整 1探傷靈敏度的選定 2距離-波幅曲線的制作 3探傷靈敏度的調(diào)整,實(shí)時(shí)探傷操作,二.實(shí)時(shí)探傷

11、操作,實(shí)時(shí)探傷操作,1探傷條件的選擇 2檢驗(yàn)區(qū)域?qū)挾鹊拇_定 3探頭移動區(qū)的確定 4單探頭的掃查方式 （1）鋸齒形掃查 （2）基本掃查 （3）平行掃查 （4）斜平行掃查,實(shí)時(shí)探傷操作,5.雙探頭掃查方式 （1）串列掃查 （2）交叉掃查 （3）V形掃查,缺陷的評定,三.缺陷的評定,缺陷的評定,一、缺陷位置的測定 測定缺陷在工件或焊接接頭中的位置稱之為缺 陷定位。缺陷定位必須解決缺陷在探傷面上的投影 位置（X、Y方向數(shù)值）。 1垂直入射法時(shí)缺陷定位 缺陷定位只需測定沿工件Z軸的坐標(biāo)，即缺陷 在工件中的深度即可。 2斜角探傷時(shí)的缺陷定位 （1）水平調(diào)節(jié)法定位 （2）深度調(diào)節(jié)法定位,缺陷的評定

12、,二、缺陷大小的測定 測定工件或焊接接頭中缺陷的大小和數(shù)量稱為 缺陷定量。 1.當(dāng)量法 2探頭移動法 三、缺陷性質(zhì)的估判 判定工件或焊接接頭中缺陷的性質(zhì)稱之為缺陷 定性。 這里僅是簡單介紹焊縫中常見缺陷的波形特征。 1氣孔2裂紋3夾渣4未焊透5未熔合,缺陷評定與檢驗(yàn)結(jié)果的分級,四.缺陷評定與檢驗(yàn)結(jié)果的分級,缺陷評定與檢驗(yàn)結(jié)果的分級,距離-波幅曲線是缺陷評定與檢驗(yàn)結(jié)果分級的依據(jù)。 一、缺陷評定 二、檢驗(yàn)結(jié)果的等級分類 焊縫超聲檢驗(yàn)結(jié)果分為四級： 1）最大反射波幅不超過評定線的缺陷，均評 為級。 2）最大反射波幅超過評定線的缺陷，檢驗(yàn)者 判定為裂紋等危害性缺陷時(shí)，無論其波幅和尺寸如 何

13、，均評為級。 3）反射波幅位于區(qū)的非裂紋性缺陷，均評 為級。,缺陷評定與檢驗(yàn)結(jié)果的分級,4）最大反射波幅位于區(qū)的缺陷，根據(jù)缺陷的指示長度按表4-9的規(guī)定予經(jīng)評級。 5）反射波幅超過判廢線進(jìn)入?yún)^(qū)時(shí)缺陷，無論其指示長度如何，均評定為級。,記錄與報(bào)告,五.記錄與報(bào)告 焊縫超聲波探傷后，應(yīng)將探傷數(shù)據(jù)、工件及工 藝概況歸納在探傷的原始記錄中，并簽發(fā)檢驗(yàn)報(bào)告 檢驗(yàn)報(bào)告是焊縫超聲波檢驗(yàn)的存檔文件，經(jīng)質(zhì) 量管理人員審核后，正本發(fā)送委托部門，其副本由 探傷部門歸檔。探傷記錄與報(bào)告應(yīng)具有追蹤性，并 至少保存7年以上以備隨時(shí)查核。,,,,,,,,,,,,,中國水利水電第五工程局,40,2020/9/6,4、磁

14、粉檢測（MT）鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。,概 述,中國水利水電第五工程局,41,2020/9/6,中國水利水電第五工程局,42,2020/9/6,5、滲透檢測（PT）零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一段時(shí)間，滲透液可以滲透進(jìn)表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線光

15、或白光），缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí)，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。,概 述,中國水利水電第五工程局,43,2020/9/6,中國水利水電第五工程局,44,2020/9/6,6、聲發(fā)射檢測（AE） 聲發(fā)射是指物體在受到形變或外界作用時(shí)，因迅速釋放彈性能量而產(chǎn)生瞬態(tài)應(yīng)力波的一種物理現(xiàn)象。聲發(fā)射檢測是一種動態(tài)無損檢測方法，即：使構(gòu)件或材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，缺陷或潛在缺陷處在運(yùn)動變化的過程中進(jìn)行無損檢測。因此，裂紋等缺陷在檢測中主動參與了檢測過程。,概 述,中國水利水電第五工程局,45,2020/9/6,7、渦流檢測（ET）是建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)之上的一種無損檢測方法，它適用于

16、導(dǎo)電材料。給一個(gè)線圈通入交流電，在一定條件下通過的電流是不變的。如果把線圈靠近被測工件，像船在水中那樣，工件內(nèi)會感應(yīng)出渦流，受渦流影響，線圈電流會發(fā)生變化。由于渦流的大小隨工件內(nèi)有沒有缺陷而不同，所以線圈電流變化的大小能反映有無缺陷 。,概 述,2020/9/6,46,1、一般以厚度和材質(zhì)為主，還有就是壓力安全系數(shù)等確定用哪類方法。 2、需要兩種（或多種）方法結(jié)合使用，比如射線對裂紋的敏感度不高，超聲波可能就很好。 3、一定的規(guī)定，如：碳鋼檢測一般用磁粉；不銹鋼一般不用超聲波；厚度大的一般以超聲波為主。,如何選擇無損檢測方法 （無損檢測方法選擇的原則）,中國水利水電第五工程局,47,2020/

17、9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,缺陷的種類和產(chǎn)生的原因 了解材料和焊縫中的缺陷種類和產(chǎn)生原因，有助于正確選擇無損檢測方法，制定合理的檢測方案，從而取得正確的檢測結(jié)果。,中國水利水電第五工程局,48,2020/9/6,中國水利水電第五工程局,49,2020/9/6,中國水利水電第五工程局,50,2020/9/6,中國水利水電第五工程局,51,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,1）鋼焊縫中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因（外觀缺陷略） 氣孔：由形狀和產(chǎn)生原因分為不同種類 夾渣：由成份分為金屬夾渣（夾雜）和非金屬夾渣 裂紋：由產(chǎn)生溫度分為熱裂紋和冷裂紋；由產(chǎn)生原因分為 再熱裂紋、段狀撕裂和

18、應(yīng)力腐蝕裂紋等 未焊透 未熔合: 分為坡口未熔合和根部未熔合,中國水利水電第五工程局,52,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,2）鑄件中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因 氣孔:分為單個(gè)氣孔和密集性氣孔 夾渣和夾沙 冷隔 縮孔和疏松 裂紋: 由于形成溫度不同分為熱裂紋和冷裂紋,中國水利水電第五工程局,53,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,3）鍛件中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因 縮孔和縮管 非金屬夾雜物 夾砂 龜裂 鍛造裂紋: 產(chǎn)生原因較多，由于產(chǎn)生原因不同，形狀和發(fā)生的部位也不同 白點(diǎn): 氫致裂紋,中國水利水電第五工程局,54,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,4）鋼管

19、中常見宏觀缺陷及其產(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: 表面可見并呈一定角度 夾雜和分層,中國水利水電第五工程局,55,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,5）鋼棒和型材中常見宏觀缺陷及其產(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,中國水利水電第五工程局,56,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,6）鋼板中常見宏觀缺陷及其產(chǎn)生原因 與鍛件和型材中的缺陷基本類似，按其嚴(yán)重程度可分為大、中、小三類缺陷,中國水利水電第五工程局,57,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,

20、概 述,7）在用設(shè)備定檢中常見宏觀缺陷及其產(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,中國水利水電第五工程局,58,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,鍋爐壓力容器制造過程中無損檢測的應(yīng)用 各種無損檢測方法與檢測對象的適應(yīng)性如下：,中國水利水電第五工程局,59,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,原材料檢驗(yàn) 板材 UT 鍛件 UT、MT(PT) 管材 UT(RT)、MT(PT) 螺栓 UT、MT(PT),中國水利水電第五工程局,60,2020/9/6,無損檢測方法的選擇,概 述,焊接檢驗(yàn) 坡口 UT、PT(MT) 清根部位 PT(MT) 對接焊縫 RT(UT）、MT(PT) 角焊縫和T型焊縫 UT(RT)、MT(PT) 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,中國水利水電第五工程局,61,2020/9/6,中國水利水電第五工程局,62,2020/9/6,