无损检测技术

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一、（熔）焊接缺陷及其危害
1. 缺陷的分类
2. 机械加工中的常见缺陷
3. （熔）焊接缺陷
4. 缺陷的危害
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1. 缺陷的分类
按形态 按位置 面积型缺陷 体积型缺陷 表面缺陷 内部缺陷 宏观缺陷 微观缺陷 形状与尺寸缺陷 工艺性缺陷 性能缺陷（力学、物 理或化学性能）
2
2. 无损检测技术的发展
Inspection 阶 段 1 名 称 Testing 内 容 Evaluation
产品最终检验，以检测产品 NDI 缺陷为目的
2
3
NDT
产品生产过程的检验与控制
对决定产品质量特性指标的 NDE 因素进行分析和评价
3
3. 无损检测方法分类
X射线与 射线 射线方法 中子射线 射线计算机层析 (CT)

Liberty Ships-World War II
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A
A
A-A 40
25
15MnVN
165
6
28
焊接检验标准
GB J 94 《球形储罐施工及验收规范》 一般原则》 对企业的要求》 GB J 236 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB/T 12467-90 《焊接质量保证 GB/T 12468-90 《焊接质量保证
Overlap
Source: American Welding Society.
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Lack of Penetration
Lack of Fusion
Mismatch
Concavity
Porosity
Pinhole
Wormhole Porosity
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Various types of cracks in butt and T joints.
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二、 焊接检验的内容
31
The END
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Introduction to Nondestructive Testing
Outline
• Introduction to NDT • Overview of Six Most Common NDT Methods • Selected Applications
无 损 检 测 方 法
电学方法
4
4. 无损检测的依据
施工图样和定货合同
相关的技术标准和规范
检测的工艺性文件
5
5. 不合格品的处理
报废 返修
回用
降低使用条件
6
6. 检测档案
检测记录 检验证书
检测档案
（包括施工图样、检测记录、检验 单据、检测报告和检验证书等）
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按尺寸
按性质
2. 机械加工中的常见缺陷
常见的机械加工缺陷 材料与加工工艺 复 合 材 料 塑 料 常见的缺陷 未熔合、脱粘、粘合不良、水溶胀、柔化等 气孔、夹杂、分层等
非金属材料
陶 瓷
混凝土 板 材
气孔、夹杂、裂纹等
空洞、裂纹等 夹层、夹灰、裂纹等 裂纹、夹杂、翘皮、折叠等 夹杂、缩孔、裂纹等 气孔、夹杂、裂纹、未熔合、未焊透 气孔、缩孔、裂纹、冷隔、疏松
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3. （熔）焊接缺陷
GB 6417《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》 100 裂纹 (ISO6520编号)


微观裂纹
纵向裂纹 横向裂纹 放射状裂纹 弧坑裂纹 间断裂纹群 枝状裂纹
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Schematic illustration of various Discontinuities in Fusion Welds
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3.（熔）焊接缺陷
200
孔穴
(ISO6520编号)

气孔(球形、均布、局部密集、链状、 条形、虫形、表面气孔) 缩孔(结晶缩孔、微缩孔、枝晶间微 缩孔、弧坑缩孔)

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3.（熔）焊接缺陷
300
固体夹杂
夹渣
(ISO6520编号)

焊剂或熔剂夹渣 氧化物夹杂 皱摺
• Material Sorting and Chemical Composition Determination
When are NDE Methods Used?
There are NDE application at almost any stage in the production or life cycle of a component. – To assist in product development – To screen or sort incoming materials – To monitor, improve or control manufacturing processes – To verify proper processing such as heat treating – To verify proper assembly – To inspect for in-service damage
GB/T 12469-90 《焊接质量保证 钢熔化焊接头的要求和缺 陷分级》
ISO 5817-1992 Arc-welded joints in steel — Guidance on quality levels for imperfections GB11345-89 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》 GB/T 3323-2005 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》
Fluorescent penetrant indication
• Structure and Microstructure Characterization • Estimation of Mechanical and Physical Properties
• Stress (Strain) and Dynamic Response Measurements
i.e. Inspect or measure without doing harm.
Methods of NDT
Visual
What are Some Uses of NDE Methods?
• Flaw Detection and Evaluation • Leak Detection • Location Determination • Dimensional Measurements
金 属 型 材
管 材 棒 材 焊 接 铸 造
金属加工工艺
锻 造
热处理
缩孔、偏析、疏松、夹杂、裂纹、白点
裂纹、变形、脱碳、过烧、过热
10
Hale Waihona Puke Baidu
Casting Defects
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Defects in Forged Parts
Figure 14.20 Examples of defects in forged parts. (a) Labs formed by web buckling during forging; web thickness should be increased to avoid this problem. (b) Internal defects caused by oversized billet; die cavities are filled prematurely, and the material at the center flows past the filled regions as the dies close.
β 射线与射线测厚
超声检测 声学方法 声发射检测 声振检测 声成像与声全息 声显微镜 涡流检测 电位差和交流场检测 电流微扰检测 磁粉检测 磁学方法 漏磁场检测 Barkhausen噪声检测 磁声发射检测 微波与介电方法 微波检测 介电测量检测 目视检验 光学方法 渗透方法 渗漏方法 光全息术检测 错位散斑干涉
无损检测技术－绪论
不改变被检对象的原有形状与使用性能对其 实施检测的技术称为无损检测技术 1. 2. 3. 4. 5. 6. 无损检测的目的 无损检测技术的发展 无损检测方法分类 无损检测的依据 不合格品的处理 检测档案
1
1. 无损检测的目的
确定被检 对象 是否具有“符合性” 质量——质量特性的指标是否满足相应 标准、规范、合同或第三方的有关规定
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参考书目
天津大学，中石化第四建设公司。焊接质量管理与检验。北京：机械工业出版社，1993 郑中兴。 材料无损检测与安全评估。北京：中国标准出版社，2004 李喜孟。无损检测。北京：机械工业出版社，2001 Liquid Penetrant Testing Tracy, Noel and Patrick, Moore O., Nondestructive Testing Handbook - Third Edition: Vol. 2, Liquid Penetrant Testing, American Society of Nondestructive Testing, Columbus, OH. (1999). Magnetic Particle Testing Betz, C.E., Principles of Magnetic Particle Testing, Magnaflux, Hardwood Heights, Illinois, (1997). Ultrasonic Testing Buirks, Albert S. (tech. ed.), Green Jr., Robert E. (tech. ed.), and McIntire, Paul (ed.), Nondestructive Testing Handbook, Volume 7, Ultrasonic Testing, American Society of Nondestructive Testing. Columbus, OH. (1999). Electromagnetic Testing Dan, Harvey E., Eddy Current Testing Theory and Practice, (1995). Radiographic Testing Radiography in Modern Industry 4th edition. (2001). Rochester, New York: Eastman Kodak Company. Bryant, Lawrence E. (tech. ed.) and McIntire, Paul (ed.), Nondestructive Testing Handbook, Volume 3, Radiography and Radiation Testing, American Society of Nondestructive Testing, Columbus, OH. (1999)

金属夹杂
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Slag inclusion
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3.（熔）焊接缺陷
400
未熔合与未焊透（ISO6520编号）
未熔合（侧壁、层间、焊根）

Incomplete fusion

未焊透
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Incomplete Fusion
Source: American Welding Society.
23
Incomplete Fusion
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3.（熔）焊接缺陷
500
形状缺陷 (ISO6520编号)
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3.（熔）焊接缺陷
600 其他缺陷
(ISO6520编号)

电弧擦伤 飞溅 钨飞溅 表面撕裂 磨痕 凿痕 打磨过量 定位焊缺陷 层间错位
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4. 缺陷的危害
The low temperatures of the North Atlantic caused the steel to be brittle. These are the first ships mass produced with welds. Fractures occurred mainly in the vicinity of stress raisers. The problem may be prevented by employing higher quality steels and improvement of the design of the ship.
Definition of NDT
The use of noninvasive techniques to determine the integrity of a material, component or structure or quantitatively measure some characteristic of an object.