无损检测概论(第一)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
未焊透: 焊接接头根部未完全熔透, 未焊透 : 焊接接头根部未完全熔透 , 原因是焊接电流
过小、运条速度过快、坡口角度太小、 过小、运条速度过快、坡口角度太小、根部间隙过小等
形状缺陷:咬边( 形状缺陷 : 咬边 ( 焊接参数选择不当或操作工艺不正
确 ) 、 焊瘤、 烧穿或下塌( 下垂, 焊接电流过大) 、 错 焊瘤 、 烧穿或下塌 ( 下垂 , 焊接电流过大) 边和角变形、 焊缝尺寸及形状不符合要求( 余高过高、 边和角变形 、 焊缝尺寸及形状不符合要求 ( 余高过高 、 焊脚尺寸不足等) 焊脚尺寸不足等)
其它几种常用无损探伤方法 涡流检测(Eddy current Testing )简称ET 声发射检测(Acoustic Emission)简称AE 目视检测(Visual and Optical Testing) 简称 VT 泄漏检测(Leak Testing)简称LT
其它无损检测技术 随着现代科学技术的发展,激光、红外、微 波、液晶等技术都被应用于无损检测领域, 而传统的常规无损检测技术也因为现代科技 的发展,大大丰富了应用方法,如射线照相 就可细分为X射线、γ射线、中子射线、高能 X射线、射线实时照相、层析照相……等多种 方法。
无损评价:( 无损评价:(Non- distructiv Evaluation) :( ) 简称NDE 简称 新的发展阶段的名称 不仅要求发现缺陷,探测试件的结构、状态 、性质,还要求获取更全面、准确和综合的 信息,辅以成象技术、自动化技术、计算机 数据分析和处理技术等,与材料力学、断裂 力学等学科综合应用,以期对试件和产品的 质量和性能作出全面、准确的评价。
无损检测概论
1.无损检测的定义和分类 .
定义: 定义: 通俗的定义: 通俗的定义:无损检测指在不损坏试件的前 提下,对试件进行检查和测试的方法。 提下,对试件进行检查和测试的方法。 亦称非破坏性检验。 亦称非破坏性检验。
现代无损检测的定义:在不破坏试件的前提 现代无损检测的定义 下,以物理或化学方法为手段,借助现代的 技术和设备器材,对试件内部及表面的结构 、性质、状态进行检查和测试的方法。
4.缺陷的种类和产生原因 . 如前节所述,了解材料和焊缝中的缺陷种类 和产生原因,有助于正确选择无损检测方法 ,制定合理的检测方案,从而取得正确的检 测结果。
缺陷的分类:按来源、类型和位置分类 缺陷的分类:按来源、
生产工艺缺陷
正常工艺下的缺陷 加工工艺不当出现的缺陷
服役过程中的缺陷:疲劳、应力、腐蚀、蠕变、 服役过程中的缺陷:疲劳、应力、腐蚀、蠕变、操作不当等
未熔合: 未熔合:焊缝金属和母材之间或者焊道金属与焊道金属
之间( 层间)未完全熔化结合的部分称为未熔合, 之间 ( 层间 ) 未完全熔化结合的部分称为未熔合 , 原因 是由于坡口角度太小、 坡口不干净、 是由于坡口角度太小 、 坡口不干净 、 焊缝表面附着熔渣 和氧化物、焊接电流太小、焊条角度不当等。 和氧化物、焊接电流太小、焊条角度不当等。
3)正确选用合理的无损检测方法 正确选用合理的无损检测方法 每种无损检测方法均具有局限性,不能适用 于所有工件和缺陷。为了提高检测结果的可 靠性,必须根据被检件的特点(材料、结构 、形状、尺寸,预计可能产生的缺陷种类、 形状、所处部位、取向……)选择适宜的检 测方法。 所谓适宜 ,即不是片面的追求最高的检测灵 敏度,而是在保证充分安全性的同时兼顾产 品的经济性,这样选择的检测方法才是正确 、合理的。
其它缺陷:电弧擦伤、 其它缺陷:电弧擦伤、飞溅
2).铸件中常见宏观缺陷及其产生原因 ).铸件中常见宏观缺陷及其产生原因 ).
夹砂( 冲砂) 和夹渣: 浇口设计不当容易出现, 夹砂 ( 冲砂 ) 和夹渣 : 浇口设计不当容易出现 , 主要是 铸件表面的砂粒和高温溶液接触, 剥离后混入钢中; 铸件表面的砂粒和高温溶液接触 , 剥离后混入钢中 ; 钢 溶液中混入熔渣后又将钢水注入铸型中。 溶液中混入熔渣后又将钢水注入铸型中。超声波检测 缩孔和疏松:凝固过程中溶液供给不足时产生, 缩孔和疏松:凝固过程中溶液供给不足时产生,此外与 铸件的材质也有关系, 铸件的材质也有关系 , 收缩率越大材料越容易出现缩孔 ,射线和超声波共同使用效果最好 铸造裂纹:铸件各部分冷却速度不同,产生内应力, 铸造裂纹:铸件各部分冷却速度不同,产生内应力,当 内应力超过该温度下的承受能力时, 内应力超过该温度下的承受能力时 , 便会造成铸件撕裂 而形成裂纹。 热裂纹(1300℃ 晶间夹杂物是脆性的, 而形成裂纹 。 热裂纹 (1300℃) : 晶间夹杂物是脆性的 , 在晶间拉伸应力的作用下产生热裂纹; 缩孔性裂纹: 在晶间拉伸应力的作用下产生热裂纹 ; 缩孔性裂纹 : 不 能完全承受其它部位的收缩力产生;冷裂纹( 260℃ 能完全承受其它部位的收缩力产生;冷裂纹( 260℃ ) 由奥氏体向马氏体转变温度范围内, : 由奥氏体向马氏体转变温度范围内 , 组织应力造成穿 晶断裂。超声波检测, 晶断裂。超声波检测,大型铸件射线透照加高能加速器 冷隔:同一铸件中一次浇铸或两次浇铸时, 冷隔:同一铸件中一次浇铸或两次浇铸时,由于温度偏 金属液体未能充分融合在一起, 低,金属液体未能充分融合在一起,边界形成带有氧化 层的隔层。超声波探伤。 层的隔层。超声波探伤。
由于无损检测技术及其方法种类繁多,因此 有必要对其进行分类。美国国家咨询委员会 无损检测评价委员会的分类系统,它将无损 检测技术划分为6大类,是其中的一种分类方 法。可以从总体上了解各类方法的检测对象 、适用范围、局限性等。
2.无损检测的目的 .
1)保证产品质量 保证产品质量 借助仪器和器材,可以发现目视检查无法发 现的内外部宏观缺陷。 无损检测不需破坏试件就能完成检测过程, 可以对产品进行100%检验和逐件检验,为产 品质量提供有效保证。
2)保障使用安全 保障使用安全 可以对在用设备和部件进行定期检验,保障 使用安全。
3)改进制造工艺 改进制工艺,确定理 想的制造工艺。
4)降低生产成本 降低生产成本 在产品制造过程中的适当环节正确地进行无 损检测,防止以后的工序浪费,减少返工, 降低废品率,从而降低制造成本。
4)综合应用各种无损检测方法 综合应用各种无损检测方法 每种无损检测方法均有其自身的优缺点,不能适 用于所有工件和缺陷。因此,在对某试件确定无 损检测方案时,只要可能,应尽量采用多种无损 检测方法,以保证方法间的互补,从而取得更多 的产品和缺陷信息 除应用无损检测方法获得产品信息外,还应充分 利用其它有关产品的材料、焊接、加工工艺及产 品结构等多方面的信息,综合判断。 这点对于大型和重要工件的无损检验尤为重要
无损检测技术的产生和发展: 无损检测技术的产生和发展:借助于现代科学技术 产生和发展。 射线照相法(RT)——X射线的发现(1895年伦琴 射线) 超声波检测(UT)——二次大战中迅速发展的声纳 技术和雷达技术的基础上开发 磁粉检测(MT)——电磁学基础 渗透检测(PT)——物理化学的进展 涡流检测(ET)——电磁学(电磁感应) ………… 现代电子技术和计算机技术的发展和其它学科介入 无损检测领域,使无损检测技术如虎添翼,得到质 的飞跃。
3).锻件中常见宏观缺陷及其产生原因 ).锻件中常见宏观缺陷及其产生原因 ). 偏析:在钢锭浇铸过程中, 偏析:在钢锭浇铸过程中,未凝固部分将引起
合金元素和杂质浓度的升高, 合金元素和杂质浓度的升高,此时在重力作用和 钢水的对流现象就会导致偏析,偏析带上的主要 钢水的对流现象就会导致偏析, 元素: 、 、 、 、 等 元素:S、P、C、Mn、Mo等. 残余缩孔、缩管和疏松: 残余缩孔、缩管和疏松:浇铸中未能及时补充钢 水导致前两者; 水导致前两者;后者则是钢锭中的微细空隙形成 产生在晶粒结合较弱、 ,产生在晶粒结合较弱、锻造过程中又未能充分 锻合的部位,由于熔炼不良、锻锭形状不适当、 锻合的部位,由于熔炼不良、锻锭形状不适当、 锻造比不适当造成,射线和渗透方法易实现。 锻造比不适当造成,射线和渗透方法易实现。
3.无损检测的应用特点 .
1)要与破坏性检测相结合 要与破坏性检测相结合 由于无损检测具有的局限性,不是所有的需 要测试的项目和性能都能进行无损检测,这 种局限性可能来自方法本身,也可能来自被 测试对象的形状、位置等客观条件的不允许 ,所以某些试验只能采用破坏性检验。
2)正确选用无损检测的时机 正确选用无损检测的时机 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测 的时机,从而顺利地完成检测预定目的,正确评 价产品质量。
锻件中的缺陷及产生原因: 锻件中的缺陷及产生原因
夹杂物:内夹杂物( 夹杂物:内夹杂物(通常位于偏析带非金属夹杂 但主要是硅酸盐: 物 , 但主要是硅酸盐 : SiO2 、 Al2O3、 FeO2等 ) 外夹杂物(金属和非金属夹杂物,炼钢炉、 、外夹杂物(金属和非金属夹杂物,炼钢炉、钢 水包等) 金相分析、 扫描电镜分析、 光能谱 水包等 ) , 金相分析 、 扫描电镜分析 、 X光能谱 定量分析、 射线衍射结构分析等 定量分析、X射线衍射结构分析等 锻造裂纹:锻造温度不适当、加热温度不均匀、 锻造裂纹:锻造温度不适当、加热温度不均匀、 加热和冷却速度不适当及压力加工用力不当等导 致金属局部破裂形成裂纹,内部裂纹: 致金属局部破裂形成裂纹,内部裂纹:超声波探 表面或者表层裂纹: 伤,表面或者表层裂纹:磁粉或者渗透探伤
特种设备行业制造质量检验和 在用检验中常用的无损检测方法
四大常规无损探伤方法: 四大常规无损探伤方法: 射线检测 (Radiography Testing)简称RT 超声波检测(Ultrasonic Testing)简称UT (频率大于20000赫兹的声波) 磁粉检测(Magnetig Testing)简称MT 渗透检测(Penetrant Testing)简称PT
无损检测技术发展 过程的三个阶段
无损探伤:( 无损探伤:(Non-distructive Inspection) :( ) 简称NDI 简称 早期名称 探测和发现缺陷
无损检测:( 无损检测:(Non- distructive Testing) :( ) 简称NDT 简称 当前名称 不仅要探测发现缺陷,还包括探测试件的其 它信息,如结构、状态、性质
面积型缺陷
几何形状
体积型缺陷
表面缺陷、 表面缺陷、内部缺陷
1).钢焊缝中常见宏观缺陷及其产生原因(外观缺 .钢焊缝中常见宏观缺陷及其产生原因( 陷略) 陷略)
焊接裂纹: 高温)裂纹, 焊接裂纹: 热(高温)裂纹,在固相线附近的高温 区形成的裂纹称热裂纹。热裂纹主要发生在晶界处。 区形成的裂纹称热裂纹。热裂纹主要发生在晶界处。 由于裂纹形成的温度较高, 由于裂纹形成的温度较高,在与空气接触的开口部位 表面有强烈的氧化特征,呈蓝色或天蓝色, 表面有强烈的氧化特征,呈蓝色或天蓝色,这是区别 低温)裂纹, 于冷裂纹的重要特征。 于冷裂纹的重要特征。冷(低温)裂纹,焊接接头冷 却到Ms(马氏体相变温度) 却到 (马氏体相变温度)温度以下时形成的裂纹 其特点是表面光亮,无氧化特征。再热裂纹, 。其特点是表面光亮,无氧化特征。再热裂纹,工件 焊接后,若再次被加热(如消除应力热处理、 焊接后,若再次被加热(如消除应力热处理、多层焊 或使用过程中被加热)到一定的温度而产生的裂纹称 或使用过程中被加热) 为再热裂纹。 为再热裂纹。 气孔:焊接金属冷却时,熔化金属中的气体析出, 气孔:焊接金属冷却时,熔化金属中的气体析出, 未能完全浮到表面金属就凝固, 未能完全浮到表面金属就凝固,从而残留下来形成空 氢气孔、 气孔 气孔。 穴,氢气孔、CO气孔。 氢气孔 夹渣:非金属熔渣、焊剂、氧化物和金属钨、铜等, 夹渣:非金属熔渣、焊剂、氧化物和金属钨、铜等, 焊工技术不良、坡口形状不妥、未熔化的焊剂碎片。 焊工技术不良、坡口形状不妥、未熔化的焊剂碎片。