湿检测学习教案

1、会计学1湿检测湿检测(jin c)第一页，共121页。无损检验无损检验 无损检验：是在不破坏零件、构件的形状、无损检验：是在不破坏零件、构件的形状、尺寸精度，表面质量和不改变尺寸精度，表面质量和不改变(gibin)(gibin)材料的成分、性能及零件使材料的成分、性能及零件使用性能的前提下，采用物理、化学等方用性能的前提下，采用物理、化学等方法探测零件材料内部和表面的缺陷及其法探测零件材料内部和表面的缺陷及其某些物理性能。某些物理性能。无损检验技术主要应用在以下三方面：无损检验技术主要应用在以下三方面：监督和控制生产过程中的质量问题监督和控制生产过程中的质量问题 产品出厂前的成品检验和用户验收

2、检验产品出厂前的成品检验和用户验收检验 产品的使用过程中的维护检验产品的使用过程中的维护检验 第2页/共121页第1页/共121页第二页，共121页。常用的无损检验方法常用的无损检验方法渗透渗透(shntu)(shntu)探伤探伤 磁粉探伤磁粉探伤 涡流探伤涡流探伤 超声波探伤超声波探伤 X X射线探伤射线探伤 第3页/共121页第2页/共121页第三页，共121页。磁粉探伤磁粉探伤(tn (tn shng)shng)仅适用仅适用(shyng)于铁磁性材料于铁磁性材料一、磁粉探伤原理一、磁粉探伤原理 将铁磁材料制成的工件放在磁极之间，工件中就会有磁力线通将铁磁材料制成的工件放在磁极之间，工件中

3、就会有磁力线通过过(tnggu)(tnggu)。如果工件内部没有缺陷且各处的磁导率一致，则磁。如果工件内部没有缺陷且各处的磁导率一致，则磁力线在工件中分布是均匀的。力线在工件中分布是均匀的。第4页/共121页第3页/共121页第四页，共121页。当工件中有气孔、夹渣、裂纹等缺陷存在时，构成缺陷的是非磁当工件中有气孔、夹渣、裂纹等缺陷存在时，构成缺陷的是非磁性物质，磁导率很低，磁阻很大，必将引起磁力线在工件中的分性物质，磁导率很低，磁阻很大，必将引起磁力线在工件中的分布发生变化，在缺陷处的磁力线发生弯曲。布发生变化，在缺陷处的磁力线发生弯曲。若在漏磁场施加若在漏磁场施加(shji)磁粉或磁悬液，

4、则漏磁场对磁粉产生吸引磁粉或磁悬液，则漏磁场对磁粉产生吸引从而显示缺陷的痕迹。从而显示缺陷的痕迹。第5页/共121页第4页/共121页第五页，共121页。在磁化了的铁磁性工件上存在着不连续性或裂纹(li wn)，则磁感应线优先通过磁导率高的工件，这就迫使一部分磁感应线从缺陷下面绕过，形成磁感应线的压缩。第6页/共121页第5页/共121页第六页，共121页。磁粉探伤的方法：磁粉探伤的方法：按工件磁化方向的不同按工件磁化方向的不同: :纵向磁化纵向磁化 零件磁化后产生平行零件轴线的磁力线。可以探测与零件轴线垂直或成一定角度的缺陷。采用直流电或交流电通过线圈零件磁化后产生平行零件轴线的磁力线。可以

5、探测与零件轴线垂直或成一定角度的缺陷。采用直流电或交流电通过线圈(xinqun)(xinqun)或铁轭磁化。或铁轭磁化。横向磁化横向磁化 零件直接通电或使穿过零件的心轴通电，使在零件内产生垂直零件轴线的磁力线，可探测轴向缺陷，即平行或近于平行零件轴线的缺陷。零件直接通电或使穿过零件的心轴通电，使在零件内产生垂直零件轴线的磁力线，可探测轴向缺陷，即平行或近于平行零件轴线的缺陷。联合磁化联合磁化 零件通电后同时产生纵向和周向磁力线零件通电后同时产生纵向和周向磁力线, ,可以探测零件上任意方向上的缺陷。可以探测零件上任意方向上的缺陷。第7页/共121页第6页/共121页第七页，共121页。磁粉磁粉第

6、8页/共121页第7页/共121页第八页，共121页。磁粉检测按其显示方法不同，可分干粉显示法和湿粉显示磁粉检测按其显示方法不同，可分干粉显示法和湿粉显示法两种。法两种。湿粉显示法：先把磁粉配置成一定浓度的水磁悬浮液或油湿粉显示法：先把磁粉配置成一定浓度的水磁悬浮液或油磁悬浮液，检测时磁悬液均匀的喷洒在被测工件表面上，磁悬浮液，检测时磁悬液均匀的喷洒在被测工件表面上，工件表面上缺陷处的漏磁将吸附磁粉，形成磁痕而显示出工件表面上缺陷处的漏磁将吸附磁粉，形成磁痕而显示出缺陷。磁悬液具有良好的流动性，因此能显示工件上的微缺陷。磁悬液具有良好的流动性，因此能显示工件上的微小缺陷。小缺陷。干粉显示法：用

7、的磁粉必须充分干粉显示法：用的磁粉必须充分(chngfn)干燥，被检工干燥，被检工件表面也必须充分件表面也必须充分(chngfn)干燥，否则由于磁粉流动性干燥，否则由于磁粉流动性差，不容易均匀分布而影响缺陷显示。干粉显示时，一般差，不容易均匀分布而影响缺陷显示。干粉显示时，一般将磁粉喷雾于工件表面后，再将没有被吸引的剩余磁粉吹将磁粉喷雾于工件表面后，再将没有被吸引的剩余磁粉吹去，工件表面上所剩的是缺陷处被漏磁吸附形成的磁痕。去，工件表面上所剩的是缺陷处被漏磁吸附形成的磁痕。第9页/共121页第8页/共121页第九页，共121页。第10页/共121页第9页/共121页第十页，共121页。焊剂及焊

8、渣。焊剂及焊渣。2）使用干粉法，要干燥磁粉与工）使用干粉法，要干燥磁粉与工件表面。件表面。3）用化学清理法后，若清理液与）用化学清理法后，若清理液与磁悬液酸碱性不同，也应干燥工磁悬液酸碱性不同，也应干燥工件表面。件表面。第11页/共121页第10页/共121页第十一页，共121页。第12页/共121页第11页/共121页第十二页，共121页。第13页/共121页第12页/共121页第十三页，共121页。诸如探伤不直观、难以确定缺陷的性质、评定结果在很大程度上受操作者技术水平和经验的影响及不能给出永久性记录等缺点。第14页/共121页第13页/共121页第十四页，共121页。超声波探伤超声波探伤

9、(tn shng)(tn shng)1)声波(shn b)及其分类(1)次声波：振动(zhndng)频率低于l6Hz的机械波。(2)声波：振动频率在16Hz20KHz之间的机械波。(3)超声波：高于20KHz的机械波。2）超声波的物理性质 超声波与声波比，振动频率高，波长短，具有束射特性，方向性强，可以定向传播，其能量远远大于振幅相同的声波，并具有很高的穿透能力。 第15页/共121页第14页/共121页第十五页，共121页。超声波探伤的特点超声波探伤的特点厚度厚度: :探测探测5-3000mm5-3000mm厚的金属或非金属材料的构件。厚的金属或非金属材料的构件。粗糙度粗糙度: :对零件表面

10、粗糙度有一定要求。一般要求粗糙度等级高于对零件表面粗糙度有一定要求。一般要求粗糙度等级高于Ra6.3Ra6.3，表面清洁光滑，与探头接触良好。，表面清洁光滑，与探头接触良好。盲区盲区: :零件表面一段距离内的缺陷波与初始波难于分辨，难以探测缺陷。盲区的大小因超声波探伤仪不同而异，一般为零件表面一段距离内的缺陷波与初始波难于分辨，难以探测缺陷。盲区的大小因超声波探伤仪不同而异，一般为5-7mm5-7mm。超声波探伤中对缺陷种类和性质的识别。超声波探伤中对缺陷种类和性质的识别(shbi)(shbi)较为困难较为困难, ,需借助一定的方法和技术。需借助一定的方法和技术。第16页/共121页第15页/

11、共121页第十六页，共121页。探头探头 探头又称压电超声换能器，是实现电探头又称压电超声换能器，是实现电声能量转换的器件。声能量转换的器件。 探头主要由压电晶体组成。利用石英、钛酸钡的逆压电效应产生超声波，正压电效应接收超声波。压电晶体在交变电压作用下，在晶体厚度探头主要由压电晶体组成。利用石英、钛酸钡的逆压电效应产生超声波，正压电效应接收超声波。压电晶体在交变电压作用下，在晶体厚度(hud)(hud)方向产生伸缩变形，产生与交变电压频率相同的机械振动，即产生超声波。当把高频振动方向产生伸缩变形，产生与交变电压频率相同的机械振动，即产生超声波。当把高频振动( (超声波超声波) )作用在晶体上

12、，在晶体的两个电极之间产生与超声波频率相同、强度与超声波成正比的高频电压，即接收超声波。作用在晶体上，在晶体的两个电极之间产生与超声波频率相同、强度与超声波成正比的高频电压，即接收超声波。第17页/共121页第16页/共121页第十七页，共121页。压电效应压电效应正压电效应（顺压电效应）：某些正压电效应（顺压电效应）：某些(mu xi)(mu xi)电介质，电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的一定表面上产生电荷，当外力去掉化现象，同时在它的一定表面上产生电荷，当外力去掉后，又重新恢复不带电状态的现象。当作用

13、力方向改变后，又重新恢复不带电状态的现象。当作用力方向改变时，电荷极性也随着改变。时，电荷极性也随着改变。逆压电效应（电致伸缩效应）：当在电介质的极化方向逆压电效应（电致伸缩效应）：当在电介质的极化方向施加电场，这些电介质就在一定方向上产生机械变形或施加电场，这些电介质就在一定方向上产生机械变形或机械压力，当外加电场撤去时，这些变形或应力也随之机械压力，当外加电场撤去时，这些变形或应力也随之消失的现象。消失的现象。电能电能(dinnng)机械能机械能正压电效应正压电效应(y din xio yng)(y din xio yng)逆压电效应逆压电效应第18页/共121页第17页/共121页第十八

14、页，共121页。第19页/共121页第18页/共121页第十九页，共121页。 基座基座 壳体壳体弹簧弹簧(tnhung)质量块质量块压电片压电片F=ma,FaF=ma,Fa又又qFqFqaqa第20页/共121页第19页/共121页第二十页，共121页。第21页/共121页第20页/共121页第二十一页，共121页。粘贴粘贴(zhnti)位置位置使用时，用瞬干胶将其粘使用时，用瞬干胶将其粘贴在玻璃上。当玻璃遭暴贴在玻璃上。当玻璃遭暴力打碎的瞬间，压电薄膜力打碎的瞬间，压电薄膜感受到剧烈振动，表面产感受到剧烈振动，表面产生电荷生电荷Q Q ，在两个输出，在两个输出引脚之间产生窄脉冲报引脚之间产

15、生窄脉冲报警信号。警信号。第22页/共121页第21页/共121页第二十二页，共121页。压电式步态压电式步态(b ti)(b ti)分析跑台分析跑台压电式纵跳训练压电式纵跳训练(xnlin)(xnlin)分析装置分析装置压电传感器测量双腿跳的动态力压电传感器测量双腿跳的动态力第23页/共121页第22页/共121页第二十三页，共121页。超声波在介质中的传播特性超声波在介质中的传播特性超声波垂直入射到平界面上的反射和透射超声波垂直入射到平界面上的反射和透射当超声波垂直入射到两种介质的界面时，一部分能当超声波垂直入射到两种介质的界面时，一部分能量透过界面进入第二种介质，成为透射波，波的传播方量

16、透过界面进入第二种介质，成为透射波，波的传播方向不变；另一部分能量则被界面反射回来，沿与入射波向不变；另一部分能量则被界面反射回来，沿与入射波相反的方向传播，成为反射波。声波的这一性质是超声相反的方向传播，成为反射波。声波的这一性质是超声波检测缺陷的物理基础。波检测缺陷的物理基础。 超声波倾斜入射到平界面上的反射、超声波倾斜入射到平界面上的反射、 折射和波型变折射和波型变换换当超声波相对于界面入射点法线以一定的角度倾斜当超声波相对于界面入射点法线以一定的角度倾斜入射到两种不同入射到两种不同(b tn)介质的界面上时，在界面上会介质的界面上时，在界面上会产生反射、折射和波型转换现象。产生反射、折

17、射和波型转换现象。 第24页/共121页第23页/共121页第二十四页，共121页。超声波探伤原理超声波探伤原理 超声波探伤超声波探伤: :是利用超声波通过两种介质的界面时发生反射和折射的特性来探测零件内部的缺陷。是利用超声波通过两种介质的界面时发生反射和折射的特性来探测零件内部的缺陷。 超声波探伤方法按检验方法不同分为穿透超声波探伤方法按检验方法不同分为穿透(chun tu)(chun tu)法、反射法、直接接触法。法、反射法、直接接触法。 穿透穿透(chun tu)(chun tu)法：声波由发射探头发出，经工件的一面传入工件内部，由其另一面送出被接收探头接收。当工件内部组织结构均匀时，声

18、波可以顺利通过工件而被接收探头接收，从而在指示器上便会显示出明显的声能透过信号，反之，工件内部在声波传播的路径上存在缺陷时，则声波在材质不连续的缺陷与基体金属交界面上将大量散射、反射或被吸收、衰减，使接收到的声能透过信号的振幅迅速减弱或消失。法：声波由发射探头发出，经工件的一面传入工件内部，由其另一面送出被接收探头接收。当工件内部组织结构均匀时，声波可以顺利通过工件而被接收探头接收，从而在指示器上便会显示出明显的声能透过信号，反之，工件内部在声波传播的路径上存在缺陷时，则声波在材质不连续的缺陷与基体金属交界面上将大量散射、反射或被吸收、衰减，使接收到的声能透过信号的振幅迅速减弱或消失。第25页

19、/共121页第24页/共121页第二十五页，共121页。直射(zh sh)声束穿透法 (a) 无缺陷； (b) 有缺陷 第26页/共121页第25页/共121页第二十六页，共121页。反射反射(fnsh)(fnsh)法法 超声波以一定的速度向工件内传播，一部分声波遇到缺陷时反射回来；另一部分声波继续传至工件底面后也反射回来。发射波、缺陷波和底波经过放大后在荧光屏上显示(xinsh)。由发射波、缺陷波和底波在时间基线上的位置，即可求出缺陷的部位。第27页/共121页第26页/共121页第二十七页，共121页。液浸法 液浸法是在探头与试件之间填充一定厚度的液体介质作耦合剂，使声波首先经过液体耦合剂

20、，而后再入射到试件中， 探头与试件并不直接接触。液浸法优点(yudin)，探头角度可任意调整， 声波的发射、接收也比较稳定，便于实现检测自动化，大大提高了检测速度。液浸法的缺点是当耦合层较厚时，声能损失较大。另外，自动化检测还需要相应的辅助设备，有时是复杂的机械设备和电子设备，它们对单一产品(或几种产品)往往具有很高的检测能力，但缺乏灵活性。总之，液浸法与直接接触法各有利弊，应根据被检对象的具体情况(几何形状的复杂程度和产品的产量等)， 选用不同的方法。 第28页/共121页第27页/共121页第二十八页，共121页。第29页/共121页第28页/共121页第二十九页，共121页。 按缺陷显示

21、方式分类：脉冲式检测仪按回波信号(xnho)的显示方式又可分为A型显示、B型显示和C型显示三种类型。 A型显示是一种波形显示，屏幕的横坐标代表声波的传播时间（或距离），纵坐标代表反射波的声压幅度。 可以认为该方式显示的是沿探头发射声束方向上一条线上的不同点的回波信息。B型显示显示的是试件的一个二维截面图，屏幕纵坐标代表探头在探测面上沿一直线移动扫查的位置坐标，横坐标是声传播的时间（或距离）。该方式可以直观地显示出被探工件任一纵截面上缺陷的分布及缺陷的深度等信息。第30页/共121页第29页/共121页第三十页，共121页。A型显示(xinsh)原理图 图中，T表示(biosh)发射脉冲，F表示

22、(biosh)来自缺陷的回波，B表示(biosh)底面回波。第31页/共121页第30页/共121页第三十一页，共121页。B型显示(xinsh)原理图 第32页/共121页第31页/共121页第三十二页，共121页。C型显示显示的是试件的一个平面投影图，探头在试件表面做二维扫查，屏幕的二维坐标对应探头的扫查位置。探头在每一位置接收(jishu)的信号幅度以光点辉度表示。该方式可形象地显示工件内部缺陷的平面投影图像，但不能显示缺陷的深度。第33页/共121页第32页/共121页第三十三页，共121页。A型脉冲(michng)反射式超声探伤仪电路方框图第34页/共121页第33页/共121页第三

23、十四页，共121页。A型脉冲(michng)反射式超声探伤仪电路方框图工作过程：同步电路产生(chnshng)的触发脉冲同时加至扫描和发射电路，扫描电路受触发工作，产生(chnshng)锯齿波电压，加至示波管水平偏转板荧光屏上产生一条水平扫描线。同时，发射电路受触发产生高频窄脉冲，加至探头，激励压电晶片振动，在工件中产生超声波。超声波在工件中传播，遇缺陷或底面发生反射，返回探头时，又被压电晶片转变为电信号，经接收放大电路，加至示波管垂直偏转板上，使电子束发生垂直偏转，在水平扫描线的相应位置上产生缺陷波和底波。根据缺陷波的位置可以确定缺陷的埋藏深度，根据缺陷波的幅度可以估算缺陷当量(dnglin

24、g)的大小。 第35页/共121页第34页/共121页第三十五页，共121页。第36页/共121页第35页/共121页第三十六页，共121页。第37页/共121页第36页/共121页第三十七页，共121页。试块与耦合剂与一般的测量过程一样，为了保证检测结果的准确性与重复性、可比性，必须用一个具有已知固定特性的试样(试块)对检测系统进行校准。这种按一定的用途设计制作的具有简单形状人工(rngng)反射体的试件即称为试块。超声检测用试块通常分为两种类型，即标准试块(校准试块)和对比试块(参考试块)。 第38页/共121页第37页/共121页第三十八页，共121页。当探头(tn tu)和试件之间有一

25、层空气时，超声波的反射率几乎为100，即使很薄的一层空气也可以阻止超声波传入试件。 因此，排除探头(tn tu)和试件之间的空气非常重要。耦合剂就是为了改善探头(tn tu)和试件间声能的传递而加在探头(tn tu)和检测面之间的液体薄层。耦合剂可以填充探头(tn tu)与试件间的空气间隙，使超声波能够传入试件，这是使用耦合剂的主要目的。除此之外， 耦合剂有润滑作用，可以减少探头(tn tu)和试件之间的摩擦， 防止试件表面磨损探头(tn tu)，并使探头(tn tu)便于移动。在液浸法检测中， 通过液体实现耦合，此时液体也是耦合剂。常用的耦合剂有水、甘油、 变压器油、化学浆糊等。 第39页/

26、共121页第38页/共121页第三十九页，共121页。见flash第40页/共121页第39页/共121页第四十页，共121页。x x射线探伤射线探伤 射线探伤利用射线（射线探伤利用射线（X X射线、射线、射线、中子射线等）穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内部结构不连续的技术。穿过材料或工件时的射线由于强度不同在胶片上的感光程度也不同，由此生成射线、中子射线等）穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内部结构不连续的技术。穿过材料或工件时的射线由于强度不同在胶片上的感光程度也不同，由此生成(shn(shn chn chn) )内部不连续的图像。内部不连续的图像。 射线的特性射线的特性 X X射线和

27、射线和射线均为电磁波，比可见光的波长短、频率高、穿透力强。具有以下特性射线均为电磁波，比可见光的波长短、频率高、穿透力强。具有以下特性: : (1) (1)不可见，以直线传播不可见，以直线传播; ; (2) (2)不带电荷，不受电场和磁场的影响不带电荷，不受电场和磁场的影响; ; (3) (3)能穿透物体并被物质吸收而使自身强度衰减能穿透物体并被物质吸收而使自身强度衰减; ; (4) (4)能产生光化学作用，使胶片感光能产生光化学作用，使胶片感光; ; (5) (5)能使物质电离，使某些物质产生荧光能使物质电离，使某些物质产生荧光; ; (6) (6)能产生生物效应，对生命细胞有杀伤作用。能产

28、生生物效应，对生命细胞有杀伤作用。第41页/共121页第40页/共121页第四十一页，共121页。第42页/共121页第41页/共121页第四十二页，共121页。过程(guchng)演示见下页第43页/共121页第42页/共121页第四十三页，共121页。接变压器玻璃(b l)钨灯丝(dn s)金属(jnsh)聚灯罩铍窗口金属靶冷却水电子X射线X射线（回车键演示）第44页/共121页第43页/共121页第四十四页，共121页。射线探伤的特点可直接观察零件内部缺陷的影像，对缺陷进行定性、定量和定位分析;探测厚度范围大，从薄钢片到厚达500mm以内的钢板，但薄钢片的表面(biomin)缺陷(如表面

29、(biomin)发纹、疲劳裂纹等)较难探测；设备复杂、昂费。检验费用高;射线有害人体健康，其设备应加防护措施。 射线探伤适用于所有的材料，可检验金属、非金属材料内部质量，探测铸件、焊接件内郡的缺陷。如检测船体焊缝的质量。 第45页/共121页第44页/共121页第四十五页，共121页。射线检测的基本原理射线检测的基本原理射线检测是利用射线检测是利用射线通过物质衰减程度与射线通过物质衰减程度与被通过部位的材质、厚度和缺陷的性质被通过部位的材质、厚度和缺陷的性质(xngzh)有关的特性，使胶片感光成黑度不同的图像来实有关的特性，使胶片感光成黑度不同的图像来实现的。现的。 设入射线的初始强度为I0，

30、通过物质的厚度为d，射线能量的线衰减系数为，那么(n me)射线在透过物质以后的强度Id为： ddeII0第46页/共121页第45页/共121页第四十六页，共121页。又如在被测试件内，有一个厚度为x、吸收系数为的某种缺陷， 则射线通过后，强度(qingd)衰减为 )(0exxdxII 如果被测表面局部(jb)凸起，其高度为h时，则射线通过h部位后，其强度将衰减为：()0d hhII e第47页/共121页第46页/共121页第四十七页，共121页。 若有缺陷的吸收系数小于被测试件本身的线吸收系数，则IxIdIh，于是，在被检测试件的另一面就形成一幅射线强度不均匀的分布图。通过一定方式将这种

31、不均匀的射线强度进行照相或转变为电信号指示、记录或显示，就可以评定(pngdng)被检测试件的内部质量，达到无损检测的目的。 第48页/共121页第47页/共121页第四十八页，共121页。射线射线(shxin)(shxin)检测方法检测方法形状及其黑度的不均匀程度，就可以评定被检测试件中有无缺陷及缺陷的性质、形状、 大小和位置。此法的优点是灵敏度高、直观可靠、重复性好， 是射线检测法中应用最广泛(gungfn)的一种常规方法。 射线检测常用的方法是照相法，即利用射线感光材料(通常用射线胶片)，放在被透照试件的背面接受透过试件后的射线。胶片曝光后经暗室处理，就会显示(xinsh)出物体的结构图

32、像。根据胶片上影像的第49页/共121页第48页/共121页第四十九页，共121页。射线胶片：一般是双面感光乳剂层，感光乳剂层的厚度(hud)远大于普通胶片，这主要是为了能更多的吸收射线的能量。影像的特点：影像重叠(chngdi)、影像放大、影像畸形缺陷位置检测：在互相垂直(chuzh)的两个方向进行二次射线照相，从得到的两张底片可以直接测量缺陷的位置二次射线照相法。第50页/共121页第49页/共121页第五十页，共121页。x：工件中的缺陷位置；h：缺陷与工件表面的距离s1、s2：两次射线照相(zho xing)的射线源位置；W：两次射线照相(zho xing)射线源平移的距离；M：放在工

33、件表面的铅制标记。xMS1S2WMxfhtxWxMfhTWxhfhTWMfhfTWxfhTWMx1x2M1M2第51页/共121页第50页/共121页第五十一页，共121页。照相法的灵敏度照相法的灵敏度灵敏度是指发现缺陷的能力，也是检测质量的标灵敏度是指发现缺陷的能力，也是检测质量的标志。通常用两种方式表示：一是绝对志。通常用两种方式表示：一是绝对(judu)灵敏度，灵敏度，是指在射线胶片上能发现被检测试件中与射线平行方是指在射线胶片上能发现被检测试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸；二是相对灵敏度，是指在射线胶向的最小缺陷尺寸；二是相对灵敏度，是指在射线胶片上能发现被检测试件中与射线平行方向的

34、最小缺陷片上能发现被检测试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸占试件厚度的百分数。若以尺寸占试件厚度的百分数。若以d表示为被检测试件的表示为被检测试件的材料厚度，材料厚度，x为缺陷尺寸，则其相对灵敏度为为缺陷尺寸，则其相对灵敏度为 %100dxK第52页/共121页第51页/共121页第五十二页，共121页。增感屏的设计增感屏的设计由于由于X射线和射线和射线波长短、硬度大，对胶片射线波长短、硬度大，对胶片的感光效应差。为了增加胶片的感光速度，利用的感光效应差。为了增加胶片的感光速度，利用某些增感物质在射线作用下能激发出荧光或产生某些增感物质在射线作用下能激发出荧光或产生次级次级(c j)射线，从而

35、加强对胶片的感光作用。在射线，从而加强对胶片的感光作用。在射线透视照相中，所用的增感物质称为增感屏。射线透视照相中，所用的增感物质称为增感屏。第53页/共121页第52页/共121页第五十三页，共121页。控制系统(kn zh x tn)高压(goy)发生器射线(shxin)发生器冷却系统高压发生器：提供x射线管的加速电压冷却系统：保证x射线能正常工作，使阳极靶温度不至于过热。第54页/共121页第53页/共121页第五十四页，共121页。X射线机的基本(jbn)电路：x射线管调压器高压(goy)变压器灯丝(dn s)变压器第55页/共121页第54页/共121页第五十五页，共121页。射线的

36、安全防护射线的安全防护 1. 1.射线对人体的有害作用射线对人体的有害作用 射线对人体作用能产生生物效应，对细胞有破射线对人体作用能产生生物效应，对细胞有破坏作用，对人体新陈代谢的进行和各器官及系统的坏作用，对人体新陈代谢的进行和各器官及系统的功能会产生多方面的影响，甚至造成功能会产生多方面的影响，甚至造成(zo chn(zo chn) )局部坏死或人体的死亡。局部坏死或人体的死亡。 2. 2. 屏蔽防护法屏蔽防护法 屏蔽防护法是利用各种屏蔽物体吸收射线，屏蔽防护法是利用各种屏蔽物体吸收射线，以减少射线对人体的伤害，这是射线防护的主要方以减少射线对人体的伤害，这是射线防护的主要方法。一般根据法

37、。一般根据X X射线、射线、射线与屏蔽物的相互作用射线与屏蔽物的相互作用来选择防护材料，屏蔽来选择防护材料，屏蔽X X射线和射线和射线以密度大的射线以密度大的物质为好，如贫化铀、铅、铁、重混凝土、铅玻璃物质为好，如贫化铀、铅、铁、重混凝土、铅玻璃等都可以用作防护材料。等都可以用作防护材料。第56页/共121页第55页/共121页第五十六页，共121页。3. 距离防护法距离防护在进行野外或流动性射线检测时是非常(fichng)经济有效的方法。这是因为射线的剂量率与距离的平方成反比，增加距离可显著地降低射线的剂量率。4. 时间防护法 时间防护是指让工作人员尽可能的减少接触(jich)射线的时间，以

38、保证检测人员在任一天都不超过国家规定的最大允许剂量当量。 人体接受的总剂量：D = Pt，其中，P为在人体上接受到的射线剂量率，t为接触(jich)射线的时间。由此可见，缩短与射线接触(jich)时间t亦可达到防护目的。第57页/共121页第56页/共121页第五十七页，共121页。第58页/共121页第57页/共121页第五十八页，共121页。1.润湿(rn sh)作用第59页/共121页第58页/共121页第五十九页，共121页。 将一根很细的管子插将一根很细的管子插入盛有液体的容器中，如入盛有液体的容器中，如果液体能润湿管子，那么果液体能润湿管子，那么(n me)液体会在管子内液体会在管

39、子内上升，使管内的液面高于上升，使管内的液面高于容器的液面。如果液体不容器的液面。如果液体不能润湿管子，能润湿管子，毛细现象毛细现象(mo x xin xing)第60页/共121页第59页/共121页第六十页，共121页。液体渗透检测原理 液体渗透检测法的基本原理是依据物理学中液体对固体的润湿能力和毛细现象为基础的(包括(boku)渗透和上升现象)。首先将被探工件浸涂具有高度渗透能力的渗透液，由于液体的润湿作用和毛细现象，渗透液便渗入工件表面缺陷中。然后将工件缺陷以外的多余渗透液清洗干净，再涂一层吸附力很强的白色显像剂，将渗入裂缝中的渗透液吸出来，在白色涂层上便显示出缺陷的形状和位置的鲜明图

40、案，从而达到了无损检测的目的。 第61页/共121页第60页/共121页第六十一页，共121页。第62页/共121页第61页/共121页第六十二页，共121页。第63页/共121页第62页/共121页第六十三页，共121页。1.着色渗透着色渗透(shntu)探伤法探伤法 2.荧光荧光(ynggung)渗透探伤法渗透探伤法 3.水洗型渗透探伤法水洗型渗透探伤法 4.溶剂去除渗透探伤法溶剂去除渗透探伤法 5.干式显象渗透探伤法干式显象渗透探伤法 6.湿式显象渗透探伤法湿式显象渗透探伤法 这种探伤方法使用的渗透液主要是颜色这种探伤方法使用的渗透液主要是颜色深的着色物质，通常由红色染料及溶解着深的着色

41、物质，通常由红色染料及溶解着色剂的溶剂所组成。色剂的溶剂所组成。 这种探伤方法是使用含有荧光物质的渗透剂，经这种探伤方法是使用含有荧光物质的渗透剂，经清洗后保留在缺陷中的渗透液被显象剂吸附出来清洗后保留在缺陷中的渗透液被显象剂吸附出来。用紫外光源照射，使荧光物质产生波长较长的。用紫外光源照射，使荧光物质产生波长较长的可见光，在暗室中对照射后的工件表面进行观察可见光，在暗室中对照射后的工件表面进行观察，通过显现的荧光图象来判断缺陷的大小、位置，通过显现的荧光图象来判断缺陷的大小、位置及形态。及形态。 这种探伤方法以水为清洗剂，渗透剂以水为溶这种探伤方法以水为清洗剂，渗透剂以水为溶剂，或者在渗透剂

42、中加有乳化剂，使非水溶性剂，或者在渗透剂中加有乳化剂，使非水溶性的渗透剂发生乳化作用而具有水溶性。的渗透剂发生乳化作用而具有水溶性。 由于清洗使用的溶剂主要是各种有机物，它们具有较小由于清洗使用的溶剂主要是各种有机物，它们具有较小的表面张力系数，对固体表面有很好的润湿作用，因此的表面张力系数，对固体表面有很好的润湿作用，因此有很强的渗透能力。有很强的渗透能力。 这种探伤法主要用于荧光渗透剂，用经干燥后的细颗这种探伤法主要用于荧光渗透剂，用经干燥后的细颗粒干粉可获得很薄的粉膜，对荧光显象有利，可提高探粒干粉可获得很薄的粉膜，对荧光显象有利，可提高探伤灵敏度。伤灵敏度。 湿式显象剂是在具有高挥发性

43、的有机溶剂中加入湿式显象剂是在具有高挥发性的有机溶剂中加入起吸附作用的白色粉末配制而成，这些白色粉末起吸附作用的白色粉末配制而成，这些白色粉末并不溶解于有机溶剂中，而是呈悬浮状态，使用并不溶解于有机溶剂中，而是呈悬浮状态，使用时必须摇晃均匀。为改善显象剂的性能，还要加时必须摇晃均匀。为改善显象剂的性能，还要加入一些增加粘度的成分入一些增加粘度的成分. 常常采用吹风机进行热常常采用吹风机进行热风烘吹以加快干燥。风烘吹以加快干燥。第64页/共121页第63页/共121页第六十四页，共121页。1 1）煤油白粉法）煤油白粉法渗透剂：煤油为渗透剂渗透剂：煤油为渗透剂显像剂：石灰粉或白垩粉显像剂：石灰粉

44、或白垩粉检验步骤如下检验步骤如下: :检验时，先将清洗干净的零件浸入煤油中或把煤检验时，先将清洗干净的零件浸入煤油中或把煤油涂抹在零件待检表面上，依零件尺寸大小油涂抹在零件待检表面上，依零件尺寸大小而定而定; ;151530min30min后，煤油已充分掺入零件缺陷后，煤油已充分掺入零件缺陷(quxin)(quxin)中，取出零件并擦干中，取出零件并擦干在零件待检表面上涂上一层白粉，干燥后适当敲在零件待检表面上涂上一层白粉，干燥后适当敲击零件，使渗入缺陷击零件，使渗入缺陷(quxin)(quxin)中的煤油携中的煤油携缺陷缺陷(quxin)(quxin)中的锈、污等复渗于白粉上中的锈、污等复渗

45、于白粉上，现出黑色痕迹，将零件表面上缺陷，现出黑色痕迹，将零件表面上缺陷(quxin)(quxin)的大小、部位或覆盖层脱壳情况的大小、部位或覆盖层脱壳情况显示出来。显示出来。 简便、实用、经济，但不精确，粗检。简便、实用、经济，但不精确，粗检。 第65页/共121页第64页/共121页第六十五页，共121页。2)2)着色探伤着色探伤渗透液：红色颜料、溶剂和渗透剂等成渗透液：红色颜料、溶剂和渗透剂等成分。分。显像剂：氧化锌、氧化镁或二氧化铁等显像剂：氧化锌、氧化镁或二氧化铁等白色粉末和有机溶剂组成。白色粉末和有机溶剂组成。过程过程: :检验时，先用清洗剂清洁零件待检检验时，先用清洗剂清洁零件待

46、检表面表面(biomin)(biomin)，然后喷涂一层红色渗，然后喷涂一层红色渗透剂并保持一定渗透时间，清洗表面透剂并保持一定渗透时间，清洗表面(biomin)(biomin)(去除渗透剂去除渗透剂),),再喷涂一层白再喷涂一层白色显像剂，凉干后在白色衬底上显示出红色显像剂，凉干后在白色衬底上显示出红色缺陷痕迹。色缺陷痕迹。 渗透剂渗透时间对检验效果影响很大。渗透剂渗透时间对检验效果影响很大。时间短，小缺陷难以发现，大缺陷显示时间短，小缺陷难以发现，大缺陷显示不完全不完全; ;时间长，难以清洗，且检验效率低。时间长，难以清洗，且检验效率低。第66页/共121页第65页/共121页第六十六页，

47、共121页。3)3)荧光探伤荧光探伤荧光探伤：是借助残留在零件缺荧光探伤：是借助残留在零件缺陷内的荧光渗透液在紫外线照射下陷内的荧光渗透液在紫外线照射下发出的荧光显示缺陷。发出的荧光显示缺陷。荧光渗透液：荧光物质、溶剂和荧光渗透液：荧光物质、溶剂和渗透剂组成。渗透剂组成。荧光物质是在紫外线照射下能够荧光物质是在紫外线照射下能够通过分子跃迁产生通过分子跃迁产生(chnshng)(chnshng)荧荧光的物质。通常采用在紫外线照射光的物质。通常采用在紫外线照射下发出黄绿色荧光的渗透液，这种下发出黄绿色荧光的渗透液，这种颜色在暗处衬度高，人的视觉对其颜色在暗处衬度高，人的视觉对其最敏锐。最敏锐。显像

48、剂：白色氧化镁粉显像剂：白色氧化镁粉. .第67页/共121页第66页/共121页第六十七页，共121页。渗透检测一般渗透检测一般(ybn)分为六个基本步骤：探伤前处理、渗透处理、乳化处理、清洗处理、干燥处理、显象处理、显象观察和探伤后处理。分为六个基本步骤：探伤前处理、渗透处理、乳化处理、清洗处理、干燥处理、显象处理、显象观察和探伤后处理。第68页/共121页第67页/共121页第六十八页，共121页。前处理 为得到良好的检测效果，首要条件是使渗透液充分浸入缺陷内。预先消除可能阻碍渗透、影响缺陷显示的各种原因的操作称为(chn wi)前处理。它是影响缺陷检出灵敏度的重要基本操作。轻度的污物及

49、油脂附着等可用溶剂洗净液清除。如果涂料、氧化皮等全部覆盖了检测部位的表面， 则渗透液将不能渗入缺陷。 材料或工件表面洗净后必须进行干燥，除去缺陷内残存的洗净液和水等，否则将阻碍渗透或者使渗透液劣化。 第69页/共121页第68页/共121页第六十九页，共121页。渗透 渗透就是使渗透液吸入缺陷内部的操作。为达到充分渗透，必须在渗透过程中一直使渗透液充分覆盖受检表面。实际工作中，应根据零件的数量、大小、形状以及渗透液的种类来选择具体的覆盖方法。 对于(duy)有些零件在渗透的同时可以加载荷，使细小的裂缝张开，有利于渗透剂的渗入，以便检测到细微的裂纹。 第70页/共121页第69页/共121页第七

50、十页，共121页。 （1） 浸渍法浸渍法 浸渍法是将工件直接浸没在调配好的渗透浸渍法是将工件直接浸没在调配好的渗透(shntu)液槽中，渗透液槽中，渗透(shntu)效果好，效果好，省时省工，对小型批量的零件适用。省时省工，对小型批量的零件适用。（2） 刷涂法刷涂法 刷涂法是用软毛刷把渗透液刷涂在被检验部位，适宜于刷涂法是用软毛刷把渗透液刷涂在被检验部位，适宜于大型工件的局部检验，特别是检验焊缝，工具简单，操作简易，耗用渗大型工件的局部检验，特别是检验焊缝，工具简单，操作简易，耗用渗透液很少，不易透液很少，不易(b y)造成浪费，故成本低廉。造成浪费，故成本低廉。 （3）喷涂法）喷涂法 喷涂法

51、是用气泵将渗透液雾化成微小的液体喷涂法是用气泵将渗透液雾化成微小的液体颗粒后，通过喷雾器喷洒在工件被检部位上。喷涂法应在敞颗粒后，通过喷雾器喷洒在工件被检部位上。喷涂法应在敞开开(chngki)的环境或通风良好的场所中采用，特别是在容的环境或通风良好的场所中采用，特别是在容器内部操作时应更加注意。器内部操作时应更加注意。 第71页/共121页第70页/共121页第七十一页，共121页。 渗透所需时间依渗透种类被检工件的材质渗透所需时间依渗透种类被检工件的材质(ci zh)缺陷缺陷本身的性质以及被检工件和渗透液的温度而定。本身的性质以及被检工件和渗透液的温度而定。 1、渗透性能较差，需要的渗透时

52、间就长一些。、渗透性能较差，需要的渗透时间就长一些。 2、焊接工件的表面缺陷多为微小、焊接工件的表面缺陷多为微小(wixio)裂纹及微露的近表层气孔，对于这些缺陷，需要较长的渗透时间裂纹及微露的近表层气孔，对于这些缺陷，需要较长的渗透时间(一般渗透时间为一般渗透时间为520 min)。3、高的渗透液温度所需渗透时间短。（适宜的渗透温度为、高的渗透液温度所需渗透时间短。（适宜的渗透温度为1550。）。） 4、工件温度高，需要的渗透时间短。、工件温度高，需要的渗透时间短。第72页/共121页第71页/共121页第七十二页，共121页。第73页/共121页第72页/共121页第七十三页，共121页。

53、自然自然(zrn)干燥和人工干燥两种方式干燥和人工干燥两种方式 第74页/共121页第73页/共121页第七十四页，共121页。第75页/共121页第74页/共121页第七十五页，共121页。第76页/共121页第75页/共121页第七十六页，共121页。第77页/共121页第76页/共121页第七十七页，共121页。渗透探伤最重要的部分就是缺陷性质的判断，经过对缺陷渗透探伤最重要的部分就是缺陷性质的判断，经过对缺陷观察、分析，对照国家或者行业标准，最后形成探伤报告。观察、分析，对照国家或者行业标准，最后形成探伤报告。焊接缺陷显示痕迹：线状显示和圆状显示。焊接缺陷显示痕迹：线状显示和圆状显示。

54、线状显示痕迹：长度大于等于三倍宽度的显示迹痕线状显示痕迹：长度大于等于三倍宽度的显示迹痕 。包。包括括:比较整齐的连续直线、同一直线的延长线上断续显现、比较整齐的连续直线、同一直线的延长线上断续显现、参差不齐的、略为参差不齐的、略为(l wi)曲折的线段长宽比不大的不规曲折的线段长宽比不大的不规则迹痕。反应的焊接缺陷：裂纹未熔合分层条状夹渣则迹痕。反应的焊接缺陷：裂纹未熔合分层条状夹渣长度小于三倍宽度的迹痕，可能呈圆形、扁圆形或不规则长度小于三倍宽度的迹痕，可能呈圆形、扁圆形或不规则形状形状 。反应焊接缺陷：表面气孔弧坑缩孔点状夹渣。反应焊接缺陷：表面气孔弧坑缩孔点状夹渣 第78页/共121页

55、第77页/共121页第七十八页，共121页。根部根部(n b)未焊未焊透透 连续连续(linx)或断续的直线或断续的直线段段 裂纹裂纹 宽度不大的不规则的线段宽度不大的不规则的线段 条状夹渣条状夹渣 长宽比相对说来不大的不规则迹痕长宽比相对说来不大的不规则迹痕 表面气孔表面气孔 圆形显示圆形显示 检验焊缝时，判断缺陷类型一般规律。检验焊缝时，判断缺陷类型一般规律。第79页/共121页第78页/共121页第七十九页，共121页。第80页/共121页第79页/共121页第八十页，共121页。这是对渗透剂的最基本要求。如苯、煤油(miyu)、甲笨、乙醇、松节油、乙酸乙酯等。 渗透探伤(tn shng

56、)的显象作用是依靠呈现颜色的染料和能发荧光的物质,这些物质应能充分溶解于溶剂中 。表面总会残留(cnli)多余的渗透剂,必须在清洗处理中很容易清洗掉,否则残留(cnli)的渗透剂在显象后判读伪缺陷困难。 渗透剂中的溶剂多为低沸点有机溶剂，易于挥发，降低了探伤灵敏度，因此在渗透剂成分调配中应适度考虑一些沸点相对较高的组成。第81页/共121页第80页/共121页第八十一页，共121页。定义定义(dngy)：油性物质是不能溶解于水的，当加入乳化剂后，使油能变成极微小的颗粒而均匀地分布在水中，形成了：油性物质是不能溶解于水的，当加入乳化剂后，使油能变成极微小的颗粒而均匀地分布在水中，形成了“水包油水

57、包油”的匀质状态，即使在静止状态下，油也不会聚在一起而造成油水分层的情况，这一现象称为乳化现象，而具有这一现象的物质称为乳化剂。的匀质状态，即使在静止状态下，油也不会聚在一起而造成油水分层的情况，这一现象称为乳化现象，而具有这一现象的物质称为乳化剂。 在渗透剂中加有乳化剂，使非水溶性的渗透剂发生乳化作用而具有水溶性。在渗透剂中加有乳化剂，使非水溶性的渗透剂发生乳化作用而具有水溶性。第82页/共121页第81页/共121页第八十二页，共121页。定义：显象剂中的白色粉末的颗粒应细小定义：显象剂中的白色粉末的颗粒应细小(xxio)，作为白色粉末的载体应易于挥发，载体通常是各种低沸点的有机溶剂，如乙

58、醇丙酮苯等。，作为白色粉末的载体应易于挥发，载体通常是各种低沸点的有机溶剂，如乙醇丙酮苯等。 第83页/共121页第82页/共121页第八十三页，共121页。第84页/共121页第83页/共121页第八十四页，共121页。第85页/共121页第84页/共121页第八十五页，共121页。无损检测(jin c)在材料成型中的应用红外成像在钢渣测量中的应用国内检测手段：工人通过肉眼观察的方法，通过钢水的颜色来区分(qfn)钢和钢渣。缺陷：具有很大的主观性； 出钢时的浓烟、强光影响工人的判断，降低钢水的洁净度，降低了出钢的质量；在出钢尾期，根据经验提前停止出钢，导致大量钢水残留，收得率低。长期用肉眼观

59、察钢流出情况不利于工人的劳动保护。第86页/共121页第85页/共121页第八十六页，共121页。第87页/共121页第86页/共121页第八十七页，共121页。钢渣(gngzh)检测流程图：第88页/共121页第87页/共121页第八十八页，共121页。系统(xtng)部件的布局：第89页/共121页第88页/共121页第八十九页，共121页。红外摄像机 红外摄像机是系统的眼睛，它装在距转炉数米之外被保护而又容易接近的位置。 精确调整摄像仪位置加上通过摄像仪镜头调节(tioji)距离，能保证出钢整个过程得到最佳质量的图像。由于现场工作环境恶劣，摄像仪需要有水冷外壳保护其免受高温，并且需要防止

60、振动、灰尘和钢水飞溅的影响。评估装置 评估装置是系统的心脏，即进行算法评估判断的计算机，可以放在监控室内。一台工业计算机连续评估并储存由摄像仪传送来的视频。专门的图像处理算法保证能可靠地检测出钢渣并发出警报。第90页/共121页第89页/共121页第九十页，共121页。显像单元 操作人员通过显像屏幕监视(jinsh)出钢操作，显像单元与评估装置直接相连，组成一个完整的监测系统。现场控制台 在监控室还需要一个控制台根据评估装置和显像单元来进行操作，控制转炉，停止出钢。第91页/共121页第90页/共121页第九十一页，共121页。第92页/共121页第91页/共121页第九十二页，共121页。第