材料成型无损检测资料

1、第一章超声波检测超声波检测的定义:利用超声波的方向性、穿透能力、能量、反射、折射和波型的转换来检测工件的连续性,完整性,安全可靠性及某些物理性能的检测方法叫超声波检测。超声波检测的原理:利用被测工件及其缺陷的声学性能差异引发的超声波传播情况和能量的变化来检测工件内部缺陷的原理即超声波检测原理。超声波检测的应用典型构件的超声波检测技术 1.大型锻件的检测(常见缺陷,当量法定量2.铸件缺陷的检测3.小型压力容器壳体的检4.复合材料的检测(脉冲反射法,脉冲穿透法,共振法5.各类构件焊缝的检测6. 非金属材料的检测超声波测量技术1.声速测量2.超声波测厚3.超声波衰减系数的测定4.超声波测量液位5.超

2、声波测定流量6.超声波测量温度7.其它超声波测量方法(如硬度、浓度、粘度等超声波检测的特点1.方向性好2.穿透能力强3.能量高4.遇到界面时,将发生反射,折射和波型的转换5.对人体无害超声波检测步骤 1.选择仪器、探头、试块。2.调整探头,试块以保证它们有良好的声耦合,耦合方式有直接接触法和液浸法。3.检测 1.共振法 2.透射法(连续波,脉冲波3.脉冲反射法 4.液浸法同一探头发射超声波,传播介质分别为水、铝、钢和有机玻璃,试问,在哪种材料中超声波的扩散角最大?答:铝的扩散角最大,因为超声波在铝中的波长最长。第二章射线检测射线检测的定义:利用各种射线对材料的透射性能及不同材料对射线的吸收,衰

3、减程度的不同,使底片感光成黑度不同的图像来观察的检测方法叫射线检测。射线检测的原理:当射线通过被检物体时,有缺陷部位(如气孔,非金属夹杂与无缺陷部位对射线吸收能力不同,一般情况是透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线强度,因而可以通过检测透过被检物体后的射线强度的差异,来判断被检物体中是否有缺陷的原理即为射线检测的原理。射线检测的特点 1.适用于几乎所有材料,而且对零件形状及其表面粗糙度均无严格要求。2.能直观的显示缺陷影像,便于对缺陷进行定性、定量、定位。3.射线底片能长期存档备查,便于分析事故原因。4.对气孔,夹渣,疏松等体积型缺陷的检测灵敏度较高,对平面缺陷的检测灵敏度较低。5.射

4、线对人体有害,需要有保护措施。射线检测的方法 1.照相法,灵敏度高、直观可靠重复性好。2.电离检测法,自动化程度高,成本低,对缺陷性质的判别较困难。只适用于形状简单,表面平整的工件,一般应用较少,但可制成专用设备。3.荧光屏直接观察法,成本低、效率高、可连续检测,适用于形状简单,要求不严格的产品的检测。4.电视观察法,自动化程度高,可观察静态或动态情况,灵敏度比照相法低,对形状复杂的零件检查较困难。射线检测的应用:主要应用于对铸件及焊件的检测。三章涡流检测涡流检测的定义:利用电磁感应原理,通过测定被检工件内感生涡流的变化来无损的评定导电材料及其工件的某些性能,或发现缺陷的无损检测方法称为涡流检

5、测。涡流检测的原理:由于导电体内感生涡流的幅值,相位,流动形式以及其伴生磁场不可避免要受导电体的物理以及其制造工艺性能的影响,因此通过监测检测线圈阻抗的变化即可非破坏的评价被检材料或工件的物理或工艺性能及发现某些工艺性缺陷,此即涡流检测的基本原理。涡流检测的特点 1.对导电材料表面和近表面缺陷的检测灵敏度较高。 2.应用范围广,对影响感生涡流特性的各种物理和工艺因素均能实施检测。3.在一定条件下,能反映有关裂纹深度的信息。 4.不需用耦合剂,易于实现管、棒、线材高速,高效的自动化检测 5.可在高温,薄壁管,细线,零件内孔表面等其它检测方法不适用的场合实施检测。 6.当需要对形状复杂的机械零部件

6、进行全面检测时,效率相对较低。 7.在工业探伤中,仅依靠涡流检测通常也难以区分缺陷的种类和形状。涡流检测的应用涡流探伤1.金属管材探伤 2.金属棒材,线材和丝材的探伤 3.结构件疲劳裂纹探伤趋肤效应:当交变电流通过导体时,分布在导体横截面上的电流密度是不均匀的,即表层电流密度最大,越靠近截面的中心电流密度则越小。这一现象即为趋肤效应。渗透深度:它是反应涡流密度分布与被检材料的电导率,磁导率,以及激励频率之间基本关系的特征值。四章磁粉检测磁粉检测的定义:利用磁粉的聚集显示铁磁性材料及其工件表面与近表面缺陷的无损检测方法称为磁粉检测。磁粉检测的原理:在漏磁场力的作用下,磁粉向磁力线最密集处移动,最

7、终被吸附在缺陷上。由于缺陷的漏磁场有比实际缺陷本身大数倍乃至数十倍的宽度,故而磁粉被吸附后形成的磁痕能够放大缺陷。通过分析磁痕评价缺陷,即是磁粉检测的原理。磁粉检测的特点 1.可以直观的显示出缺陷的形状,位置与大小,并能大致确定缺陷的性质。2.检测灵敏度高,可检出宽度仅为1纳米的表面裂纹。3.应用范围广,几乎不受被检工件大小及几何形状的限制。4.工艺简单,检测速度快,费用低廉。5.仅局限于检测能被显著磁化的铁磁性材料(Fe,Co,Ni及其合金及由其制作的工件表面与近表面缺陷;不能用于非磁性材料的检测。4.磁痕分析与记录5.退磁(交流退磁,直流退磁6.后处理磁粉检测的应用:磁粉检测的应用是多方面

8、的,磁粉探伤在钢结构制造业中的应用是常规检测项目之一。比如坡口磁粉检测。第五章渗透检测渗透检测的定义:是一种检测材料或零件表面和近表面开口缺陷的无损检测技术。渗透检测的原理:是由于渗透液的润湿作用和毛细现象而进入表面开口的缺陷,随后被吸附和显像的原理。渗透检测的特点及应用:几乎不受被检部件的形状、大小、组织结构、化学成分和缺陷方位的限制,可广泛适用于锻件,铸件,焊接件等各种加工工艺的质量检验,以及金属、陶瓷、玻璃、塑料、粉末冶金等各种材料制造的零件质量检测。不需要特别复杂的设备,操作简单,缺陷显示直观,检测灵敏度高,检测费用低,对复杂零件可一次检测出各个方向的缺陷。但是受被检物体表面粗糙度的影

9、响较大,不适用于多孔材料及其制品的检测。另外还受检测人员技术水平的影响较大。只能检测表面开口缺陷,对内部缺陷无能为力。渗透检测的步骤:1.预清洗(机械方法、化学方法、溶剂去除法。2.渗透。3.清洗多余的渗透剂。4.干燥。5.显像。6.观察。第六章无损检测新技术无损检测新技术 1.激光全息无损检测 2.声振检测法 3.微波无损检测 4.声发射检测技术 5.红外无损检测无损检测的实际意义:1.降低成本,提高产品质量、生产效率、资源利用率,从而提高经济效益。2.能及时发现,排除安全隐患。3.通过判断部件是否合格从而起到防患事故,提高效益的作用。无损检测的基本特点:不会对构件造成任何损伤(非破坏性;为

10、查找缺陷提供了一种有效方法;能够监控产品质量;能够防止因产品失效而引起的灾难性后果;应用范围广阔,具有全面性,全程性。无损检测的原理:利用物质的声、光、磁、电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或者不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质、数量等信息的原理即无损检测的原理。常用的无损检测方法有超声检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、渗透检测。1.渗透剂有何性能要求?分为几类?答:渗透剂应具有以下性能。(1渗透性能好,容易渗入缺陷中去。(2易被清洗,容易从零件表面清洗干净。(3对于荧光渗透液,要求其荧光辉度高;对于着色渗透剂,则要求其色彩艳丽。(4其酸碱度应呈

11、中性,这样可对被检部件无腐蚀,毒性小,对人体无害,对环境污染小。(5燃点高,不易着火。(6制造原料来源方便,价格低廉。渗透剂按其显示方式分为荧光型和着色型。按清洗方法分为水洗型,后乳化型,溶剂去除型。2.产生虚假显像的原因是什么?如何避免?答:原因有:操作者手上的渗透剂对被检部件的污染;检验工作台上的渗透剂对被检部件的污染;显象剂受到渗透剂的污染;清洗时,渗透剂飞溅到被检部件而造成污染;擦布或棉纱纤维上的渗透剂污染;零件筐,吊具上残存的渗透剂接触到被检部件而造成污染;已清洗干净的零件上又有渗透剂渗出污染了相邻表面。首先操作者自己要保持干净,零件筐、吊具、工作台要始终保持干净,要使用无绒的布擦洗

12、零件。4.如何进行射线的防护?射线防护主要有屏蔽防护法,距离防护法,时间防护法3种方法。6.铸件和焊件中常见缺陷在底片上的特征是什么?答:一、铸件1.气孔:呈圆形、椭圆形、长形、梨形的黑斑,边界清晰,中间比边缘黑些。2.疏松:呈类似羽毛或层条状的暗色影像或海绵状、云状的暗色团块。3.缩孔:呈树枝状、细丝、锯齿状的黑色影像。4.针孔:呈近似圆形的暗点或长形暗色影像。5.熔剂夹渣:呈白色斑点或雪花状、蘑菇云状白色影像。6.氧化夹渣:呈形状不定而轮廓清晰的黑斑,有单个的,密集的。7.夹砂:对于镁、铝等轻金属合金铸件,呈白色斑点,对于黑色金属,呈黑色斑点,边界比较清晰,形状不规则。8.金属夹杂物:呈明

13、亮或者黑色的形状不一的影像。9.冷隔:呈很明显的似断似续的不规则条纹,边缘模糊不清。10.偏析:呈亮的斑点或云状;呈亮暗相反的影像。11.裂纹:呈黑色的曲线或直线,两端尖细,有时带分叉。二、焊件1.气孔:呈圆形、椭圆形、长形、梨形的黑斑,边界清晰,中间比边缘黑些。2.夹渣:呈不规则的黑块状、条状、点状或白斑。3.未焊透:呈平行于焊缝方向的连续的或不间断的黑线,也可能呈连续点状。4.未熔合:呈不长的黑色条纹。5.裂纹:呈黑色的任意方向的曲线或直线。1.材料无损检测有哪些实际意义?答1质量、安全的保证;2工艺、技术的保证;3效率、效益的保证;4.信誉、实力的保证。对各种工程材料零部件、结构件进行有

14、效地检验和测试,借以评价他们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性能。2.无损检测有哪些基本特点?答:非破坏性,互容性,动态性,严格性以及检测的结果的分歧性。3.常规检测方法的原理和特点。答:常规检测方法有外观检测、超声波检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、渗透检测。(1外观检测是无损检测第一阶段的首要方法;(2机械波在材料中能以一定的速度和方向传播,遇到声阻抗不同的异质界面(如缺陷或被测物件的底面等就会产生反射。这种反射现象可被用来进行超声波探伤。这中检测方法被用于缺陷检测定量和定位;(3射线检测是最基本、应用最广泛的一种非破坏性检测方法。原理:射线能够穿透肉眼无法穿透的物质,胶片感光,当

15、射线照射到胶片时,于普通光线一样,能使胶片乳化剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线能量也会产生差异,便可根据暗室处理后的底片来判断缺陷; (4磁粉检测,是通过对被检工件施加磁场使其磁化(整体磁化或局部磁化,在工件的表面和近表面缺陷处将有磁力线逸出工件表面而形成漏磁场,有磁极的存在就能吸附施加在工件表面上的磁粉形成聚集磁痕,从而显示出缺陷的存在。磁粉检测方法应用比较广泛,主要用以探测磁性材料表面或近表面的缺陷。(5涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法,它适用于导电材料,如果我们把一块导体置于交变磁场之中,在导体中就有感应电流存在,即产生涡流,由于导体自身各种因素(如

16、电导率、磁导率、形状、尺寸和缺陷等的变化会导致感应电流的变化,利用这种现象而判知导体性质、状态的检测方法,叫做涡流检测方法。(6渗透检测可以检测非磁性材料的表面缺陷,从而对磁粉检测提供了一项补充的手段。渗透检测方法,即在测试材料表面使用一种液态染料,并使其在体表保留至预设时限,该染料可为在正常光照下即能辨认的有色液体,也可为需要特殊光照方可显现的黄/绿荧光色液体。此液态染料由于“毛细作用”进入材料表面开口的裂痕。毛细作用在染色剂停留过程中始终发生,直至多余染料完全被清洗。此时将某种显像剂施加到被检材质表面,渗透入裂痕并使其着色,进而显现。具备相应资质的检测人员可对该显现痕迹进行解析。渗透检测可

17、广泛应用于检测大部分的非吸收性物料的表面开口缺陷。4.试述超声波的特点和超声波检测的适用范围。答:超声波的特点: 1. 超声波的方向性好;2. 超声波穿透能力强;3. 超声波的能量高;4.遇有界面时,超声波将产生反射、折射和波型的转换;5. 对人体无害。超声波检测的适用范围:1大型铸件的检测;2铸件缺陷的检测;3小型压力容器壳体超声检测;4复合材料检测;5各类构件焊缝的超声检测;6非金属材料检测。5.对比射线检测和超声检测的优缺点和适用范围。答:射线检测:利:不损伤被检物,方便实用,可达到其他检测手段无法达到的独特检测效果,使用面宽,底片长期存档备查,便于分析事故,可以直观的显示缺陷图像等。弊

18、;对人体有副作用甚至一定伤害,对其他敏感物体有不良作用,对环境有辐射污染;显影定影液回收困难,直接排放会造成环境污染。成本高、操作麻烦、不适合锻件压延件、分层裂纹的探伤。超声波探伤优点是检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低、对人体无害,能对缺陷进行定位和定量。超声波探伤对缺陷的显示不直观,探伤技术难度大,容易受到主客观因素影响,以及探伤结果不便于保存,超声波检测对工作表面要求平滑,要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、适合于厚度较大的零件检验,使超声波探伤也具有其局限性。6.不同形状的工件如何确定合适的透射方向?答:首先要知道该工件在什么位置容易出现缺陷,如坡口未熔合,层间未熔合,气孔夹渣,

19、或者是体积性,还是面积性缺陷等等,灵活掌握,一般采取易于发现缺陷的投射方向。7.铸件和焊件中常见缺陷在底片上的特征是什么?答:铸件中 1.夹杂:在胶片上的影像有球状、块状或其他不规则形状;2.气孔:在底片上的影像呈圆形或椭圆形,也有不规则形状的,一般中心部分较边缘稍黑,轮廓较清晰。3.针孔:在胶片上的影像有圆形、条形、荞蝇脚形等;4.疏松:在底片上的影像呆轩微疏散的浅黑条状或疏散的云雾状,严重的呈密集云雾状或树枝状;5.裂纹:在底片上的影像是连续或断续曲折状黑线,一般两端较系。焊件中的缺陷:1.裂纹:因为断裂宽度、裂纹取向、断裂深度不同,使其影像有的较清晰,有的模糊不清。常见的有纵向裂纹、横向

20、裂纹和弧坑裂纹,分布子焊缝上或热影口向区。2.未焊透:在胶片上的影像特征是连续或断续的黑线,黑线的位置与两基体材料相对接的位置间隙一致;3.气孔在底片上的影像一般呈圆形或椭圆形,也有不规则形状的,蝉个、多个密集或链状的形式分布在焊缝上。4.夹渣:在底片上其影像是不规则的,呈圆形、块状或链状等,边缘没有气孔圆滑清晰,有时带棱角;5.未熔合:在底片上的影像呈黑色条纹。8.涡流检测的基本原理和特点答:将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感应交变电流,称为涡流。由于导电体内产生涡流的幅值、相位、流动形式以及其伴生磁场不可避免要受导电体的物理以及其制造工艺性能的影响,因此通过检测检测线圈阻抗的变化即可非破坏地评价被检材料或工件的物理或工艺性能及发现某些工艺性缺陷。此则涡流检测的基本原理。涡流检测的特点:1对导电材料表面和近表面缺陷的检测灵敏度较高;2应用范围广,对