无损检测基础知识参考.ppt

无损检测基础知识 讲解：XX12021/3/10n无损检测定义 在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法而用人的肉眼为手段称之为宏观检查， 无损探伤：是无损检测早期阶段的名称，其涵义是探测和发现缺陷 无损检测：是当前阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺陷，还包括探测试件的一些其他信息，例如结构、性质、状态等，并试图通过测试掌握更多的信息 无损评价：是将进入或目前正在进入的新阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺陷、探测试件的结构、性质、状态，还要获取更全面、更深刻的、更准确的综合信息，例如缺陷的形状、尺寸、位置、取向、缺陷部位的金相组织、残余应力等 概述n常用常规无损检测方法 射线检测超声检测磁粉检测渗透检测涡流检测声发射检测n现代无损检测技术的发展新的检测理论（导波）计算机技术的发展（CR、DR）产生新的检测手段 : TOFD、漏磁检测、相控阵等概述n无损检测的目的n一、保证产品质量 通过无损检测方法可以探测出许多肉眼很难看见的细小缺陷在容器和其他产品制造的过程检验和最终质量检验中普遍采用 采用破坏性检测，在检测完成的同时，试件也被破坏了，因此破坏性检测只能进行抽样检验。

与破坏性检测不同，无损检测不需损坏试件就能完成检测过程 ，因此无损检测能够对产品进行百分之百检验或逐件检验 二、保障使用安全 即使是设计和制造质量完全符合规范要求的容器，在经过一段时间使用后，也有可能发生破坏事故，这是由于苛刻的运行条件使设备状态发生变化，例如由于高温和应力的作用导致材料蠕变，由于温度、压力的波动产生交变应力，使设备的应力集中部位产生疲劳，由下腐蚀作用使壁厚减薄或材质劣化等等上述因素有可能使设备中原来存在的，制造规范允许的小缺陷扩展开裂，或使设备中原来没有缺陷的地方产生样或那样的新生缺陷， 最终导致设备失效为了保障使用安全，对在用锅炉压力容器，必须定期进行检验，及时发现缺陷，避免事故发生 概述n三、改进制造工艺 n 在产品生产中，为了了解制造工艺足否适宜，必须事先进行工艺试验在工艺试验中，经常对工艺试样进行无损检测，并根据检测结果改进制造工艺，最终确定理想的制造工艺例如，为了确定焊接工艺规范，在焊接试验时对焊接试样进行射线照相随后根据检测结果修正焊接参数，最终得到能够达到质量要求的焊接工艺又如，在进行铸造工艺设计时，通过射线照相探测试件的缺陷发生情况，并据此改进浇口和冒口的位置，最终确定台适的铸造工艺。

四、降低生产成本 在产品制造过程中进行无损检测，往往被认为要增加检测费用，从而使制造成本增加可是如果在制造过程中间的适当环节正确地进行无损检测，就是防止以后的工序浪费，减少返工，降低废品率，从而降低制造成本例如，在厚板焊接时，如果在焊接全部完成后再无损检测，发现超标缺陷需要返修，要花费许多工时或者很难修补因此可以在焊至一半时先进行一次无损检测，确认没有超标缺陷后再继续焊接，这样虽然无损检测费用有所增加，但总的制造成本降低了又如，对铸件进行机械加工，有时不允许机加上后的表面上出现夹渣、气孔、裂纹等缺陷，选择在机加工前对要进行加工的部位实施无损检测，对发现缺陷的部位就不再加工，从而降低了废品率，节省了机加工工时n无损检测注意事项 1、与破坏性检测相配合 无损检测技术自身还有局限性 对一个工件、材料、机器设备的评价，必须把无损检测的结果与破坏性检测的结果互相对比和配合，才能作出准确的评定 例如液化石油气钢瓶除了无损检测外还要进行爆破试验锅炉管子焊缝，有时要切取试样做金相和断口检验 2、正确选择检测时机 在进行无损检测时，必须根据无损检测的目的，正确选择无损检测实施的时机 例如，要检查高强钢焊缝有无延迟裂纹，无损检测实施的时机，就应安排在焊接完成24h以后进行。

要检查热处理工艺是否正确，就应将无损检测实施时机放在热处理之后进行n 3、合理选择无损检测方法 必须在检测前，根据被检物的材质、结构、形状、尺寸，预计可能产生什么种类，什么形状的缺陷，在什么部位、什么方向产生，根据以上种种情况分析，然后根据无损检测方法各自的特点选择最合适的检测方法n 例如，钢板的分层缺陷因其延伸方向与板平行，就不适合射线检测而应选择超声波检测n 检查工件表面细小的裂纹就不应选择射线和超声波检测，而应选择磁粉和渗透检测n 在保证充分安全性的同时要保证产品的经济性n 4、各种无损检测方法综合应用 不要只采用一种无损检测方法，而尽可能多的同时采用儿种方法，以便保证各种检测方法互相取长补短，从而取得更多的信息n 另外，还应利用无损检测以外的其他检测所得的信息，利用有关材料、焊接、加工工艺的知识及产品结构的知识，综合起来进行判断n 例如，超声波对裂纹缺陷探测灵敏度较高，但定性不准是其不足，而射线的优点是对缺陷定性比较准确，两者配合使用，就能保证检测结果既可靠又准确n无损检测可发现缺陷的类型u缺陷的分类 按加工阶段分 原材料缺陷：如裂纹、夹杂物等 制造过程缺陷：又称工艺缺陷，如裂纹、夹渣、气孔、未焊透等 使用过程中缺陷：如裂纹、减薄、氢损伤（氢鼓泡、氢致裂纹）、腐蚀等 n按检测对象分：n 铸件：气孔、夹渣、夹砂、密集气孔、冷隔、密集气孔、缩孔和疏松、裂纹n锻件：缩孔和缩管、非金属夹杂物、夹砂、龟裂、锻造裂纹、白点n钢管：纵裂纹、横裂纹、表面划伤、翘皮和折叠、夹杂和分层n钢棒：内部缺陷（芯部裂纹、偏析、白点、非金属夹杂物）、外部缺陷（线状缺陷、裂纹）n钢板：分层、裂纹、线状缺陷、非金属夹杂物、夹渣、折叠、偏析等n使用缺陷：应力腐蚀、氢损伤、蠕变损伤、疲劳裂纹、摩擦、冲刷等u各种检测方法易检出的缺陷 MT：表面、近表面裂纹、剖口分层、夹杂物等 PT：表面开口性裂纹、针孔等 ET：表面和近表面裂纹、夹杂物等 RT：体积状缺陷和与射线入射方向一致（平行）的面型缺陷 UT：垂直于声束的平面状缺陷（裂纹、未熔合、未焊透）及大的体积状缺陷 AE：检测在负载状态下裂纹等缺陷的张口位移（发展）情况n1.6无损检测技术人员的任务n 总体任务是为预防设备及构件在使用中由于损坏而影响到人身安全的重大事故。

因此： 必须不断地努力学习，钻研技术，为提高自己职责范围内的检测和判断正确能力而努力 熟悉标准规范，能正确理解和应用，确保在同一标准规范的一致的评定结果，能重复再现 能编制检测工艺，正确选择检测方法，并有熟练的操作技术 认真贯彻执行质量管理体系规定的岗位职责和国家对NDT人员资格的规定，保持高度的责任心和敬业精神一 射线检测 射线检测是利用射线探测零件内部缺陷的无损探伤方法、利用X射线、射线和中子射线易于穿透物体和穿透物体后的衰减程度不同，使胶片感光程度的不同来探测物体内部的缺陷，对缺陷的种类、大小、位置等进行判断射线检测主要适用于体积型缺陷，如气孔等的检测；在特定的条件下，也可检测裂纹、未焊透、未熔合等缺陷工业应用的射线检测技术有三种：X射线检测，r射线检测、中子射线检测射线的种类很多，其中广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测的是x射线和射线n射线检测是工业无损检测的一个重要专业门类射线检测最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷（探伤）n射线照相法是指用x射线或射线穿透试件，试件中因缺陷存在影响射线的吸收而产生强度差异，通过测量这种差异来探测缺陷，并以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。

该方法是最基本的，应用最广泛的一种射线检测方法nx射线和射线都是波长极短的电磁波，从现代物理学波粒二相性的观点看也可将其视为能量极高的光子束流，两者基本区别在于x射线是从x射线管中产生的，而射线是从放射性同位素的原子核中放射出来的n射线的特性 X射线和射线均为电磁波，波长范围均在0.001lnm之间，比可见光的波长短、频率高、穿透力强具有以下特性: 不可见，以直线传播; 不带电荷，不受电场和磁场的影响; 能穿透物体并被物质吸收而使自身强度衰减; 能产生光化学作用，使胶片感光; 能使物质电离，使某些物质产生荧光; 能产生生物效应，对生命细胞有杀伤作用n射线检测基本原理射线照相法探伤是利用物质在密度不同、厚度不同时对射线的吸收程度不同(即使射线的衰减程度不同),就会使零件下面的底片感光不同的原理，实现对材料或零件内部质量的照相探伤当射线穿过密度大的物质，如金属或非金属材料时,射线被吸收得多，自身衰减的程度大,使底片感光轻;当射线穿过密度小的缺陷(空气)时则被吸收得少,衰减小，底片感光重这样就获得反映零件内部质量的射线底片1.31.3射线照相工艺射线照相工艺n评片是射线检测最重要的一道工序供评定的底片本身质量必须合格，对底片的质量要求包括：n（1）底片的黑度应在规定范围内，影像清晰，反差适中，灵敏度符合标准要求。

标准规定的x射线底片黑度为1.54.0，射线底片黑度为1.84.0，灵敏度应能识别标准规定的象质指数n（2）标记齐全，摆放正确必须摆放标记有设备号、焊缝号、底片号、中心标记和边缘标记等标记应距焊缝边缘5mmn（3）在评定区内无影响评定的伪缺陷：如划伤、水迹、折痕、压痕、静电感光、显影斑纹、霉点等n评定项目包括缺陷定性、定量和定位，对照标准评出工件质量等级，写出探伤报告1.5 1.5 底片评定底片评定n由于射线对人体具有危害性，所以在射线照相中，防护是很重要的有关标准对职业放射性工作人员剂量当量限值作了规定：职业放射性的人员年剂量当量限值为50毫希沃特非职业放射性的人员年剂量当量限值为5毫希沃特n射线防护主要措施有三种：屏蔽防护、距离防护和时间防护在实际探伤中，可根据当时的条件选择，为了得到更好的效果，往往是三种防护方法同时使用1.6 1.6 射线的安全防护射线的安全防护n射线检测的优点和局限性概括如下：n（1）检测结果有直接记录底片n由于底片上记录的信息十分丰富，且可以长期保存，从而使射线照相法成为各种无损检测方法中记录最真实、最直观、最全面、可追踪性最好的检测方法n（2）可以获得缺陷的投影图象，缺陷定性定量准确。

n各种无损检测方法中，射线照相对缺陷定性是最准的在定量方面，对体积型缺陷（气孔、夹渣类）的长度、宽度尺寸的确定也很准，其误差大致在零点几毫米但对面积型缺陷（如裂纹、未熔合类），如缺陷端部尺寸（高度和张口宽度）很小，则底片上影像尖端延伸可能辨别不清，此时定量数据会偏小n（3）体积型缺陷检出率很高而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响n体积型缺陷是指气孔、夹渣类缺陷一般情况下，直径在试件厚度的1%以上的体积型缺陷可以检出在薄试件中，可检出缺陷的最小尺寸受人眼分辨率的限制，可达0.5mm或更小面积型缺陷是指裂纹、未熔合类缺陷，其检出率的影响因素包括缺陷形态尺寸、透照厚度、透照角度、透照几何条件、源和胶片种类、像质计灵敏度等虽然如此，一般可以说厚试件中的裂纹检出率较低，但对薄试件，除非裂纹或未熔合的高度和张口宽度极小，否则只要照相角度适当，底片灵敏度符合要求，裂纹检出率还是足够高的1.71.7关于射线照相法特点的概括关于射线照相法特点的概括n（4）适宜检验厚度较薄的工件而不适宜较厚的工件n因为检验厚工件需要高能量的射线探伤设备300KV便携式X射线机透照厚度一般小于40mm，420KV移动式X射线机和Ir192射线机透照厚度均小于100mm，对厚度大于100mm的工件照相需使用加速器或Co60，因此是比较困难的。

此外，板厚增大，射线照相绝对灵敏度是下降的，也就是说对厚工件采用射线照相，小尺寸缺陷以及一些面积型缺陷漏检的可能性增大n（5）适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件n检测角焊缝的透照布置比较困难，摄得底片的黑度变化大，成像质量不够好；不适宜检验板材、棒材、锻件的原因是板材、锻件中的大部分缺陷与板平行，射线照相无法检出此外棒材、锻件厚度较大，射线穿透比较困难，效果也不好n（6）有些试件结构和现场条件不适合射线照相。