相关无损检测技术

null磁粉探伤 磁粉探伤 衣 粟 山东省特种设备检验研究院 ys007yi@yahoo.com.cn 漏磁场探伤漏磁场探伤利用磁源对被检工件进行局部磁化，若被测工件 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面光滑内部没有缺陷,磁通将全部通过被测工件。若材料表面或近表面存在缺陷时,会导致缺陷处及其附近区域磁导率降低，磁阻增加,从而使缺陷附近的磁场发生畸变，如图1所示,它们可能分为三部分,即①大部分磁通在工件内部绕过缺陷。②少部分磁通穿过缺陷。③ 还有部分磁通离开工件的上、下表面经空气绕过缺陷。 磁粉探伤磁粉探伤磁粉探伤和漏磁检测 铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示不连续的位置、形状和大小。 所谓漏磁检测是指：铁磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁场，通过传感器检测漏磁场来发现缺陷的无损检测技术。 磁粉检测技术也是一种漏磁检测，但习惯上人们把用传感器测量漏磁通的检测方法称为漏磁检测，而把用磁粉检测漏磁通的方法称为磁粉检测，且将它们并列为两种检测方法 磁粉探伤磁粉探伤磁粉探伤适用范围 铁磁性材料表面和近表面尺寸很小，间隙极窄，目视难以看出的不连续性（长0.1mm,宽为微米级的裂纹）； 未加工的原材料、加工的半成品、成品工件及在役或使用过的零部件进行探伤，还能对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸件及锻件进行探伤； 可以发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。磁粉探伤磁粉探伤磁粉探伤的基本步骤 预处理； 磁化工件； 施加或磁悬液； 观察和评定磁痕显示； 退磁； 后处理；磁粉探伤的优点磁粉探伤的优点可检测出铁磁性材料表面和近表面的缺陷； 能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度； 具有很高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷； 单个工件检验速度快，工艺简单，成本低，污染轻； 结合使用各种磁化方法，几乎受工件大小和几何形状的影响； 检测缺陷的重复性好； 可检验受腐蚀的表面。磁粉探伤的局限性磁粉探伤的局限性只能检测铁磁性材料； 只能检测表面或近表面缺陷； 点状缺陷和与工件表面夹角小于20度的层不易发现； 受几何形状影响，易产生非相关显示； 有通电法和触头法，易烧伤工件； 表面打磨；磁力线用途磁力线用途假想的，用于形象地描述磁场的大小、方向和分布情况。可用磁力线的疏密程度反映磁场的大小，在磁力线密的地方磁场大，在磁力线稀的地方磁场小，磁力线上每点的切线方向与该点的磁场方向一致。 磁力线的特征： 磁力线是连续的闭合线； 磁力线互不相交； 磁力线可描述磁场的大小和方向； 磁力线沿磁阻最小的路径通过。物理基础物理基础磁场强度 磁场大小和方向的总称。（A/m) 磁通和磁通密度 磁场中垂直穿过某一截面的磁力线的条数 单位面积上的磁通量 磁介质 能影响磁场的物质 顺磁性材料；抗磁性材料；铁磁性材料物理基础物理基础磁导率 磁感应强度与磁场强度的比值。磁导率表示材料被磁化的难易程度。 真空磁导率、相对磁导率 磁导率不是常数，而是随磁场大小不同而改变的变量，有最大值和最小值； 在一定的外加磁场强度下，材料的磁导率越高，工件越易被磁化，材料的磁感应强度越大，漏磁场强度越大 磁畴 铁磁性材料内部自发磁化的大小和方向基本无均匀一致的小区域 物理基础物理基础磁化过程 磁畴磁矩转动； 磁畴壁发生位移； 磁滞回线磁滞回线铁磁性工件在交变磁场的作用下，由于在工件上磁感应强度变化滞后于磁化场的变化，形成一个叶子形的闭合回线，称为磁滞回线。 物理基础物理基础软磁材料 高磁导率；低剩磁；低矫顽力；低磁阻；易退磁 硬磁材料 低磁导率；高剩磁；高矫顽力；高磁阻；难退磁 电流的磁场电流的磁场导体外部的磁场强度导体内部的磁场强度交直流电磁化磁感应强度分布交直流电磁化磁感应强度分布交直流电磁化磁感应强度分布交直流电磁化磁感应强度分布钢管的直流磁化 钢管的交流磁化通电线圈的磁场通电线圈的磁场通电线圈中心的磁场强度 短螺管线圈 有限长螺管线圈 无限长螺管线圈漏磁场漏磁场铁磁性材料和工件磁化后，在不连续处或磁路截面变化处，磁感应线离开和进入表面形成的磁场称为漏磁场 影响漏磁场大小因素 外加磁场强度的影响； 缺陷位置和形状的影响；(深度、方向、深宽比） 工件表面覆盖层的影响； 工件材料及状态的影响。(晶粒、含碳量、热处理、合金元素、冷加工等）磁化方法磁化方法磁场方向与发现缺陷的关系选择磁化方法考虑的因素选择磁化方法考虑的因素工件的尺寸大小； 工件的外形结构； 工件的表面状态； 根据工件过去断裂情况和应力分布，分析可能产生缺陷的部位和方向，选择合适的磁化方法。 磁化方法分类磁化方法分类周向磁化（轴向通电法、触头法、中心导体法、平行电缆法） 纵向磁化(线圈法、磁轭法） 多向磁化磁化电流磁化电流交流电 整流电 永磁体交流磁化的优点交流磁化的优点优点 用交流电湿法检验，发现工件细微的表面缺陷灵敏度高； 退磁容易； 能够实现多向磁化和感应电流法磁化； 电流方向不断变化有利于磁粉迁移； 磁化变截面工件，磁场分布均匀； 可用于评价直流电发现的磁痕，以鉴别缺陷的深浅； 交流电两次磁化工序间可以不退磁； 适用于对在役工件表面疲劳裂纹的检测； 设备简单。交流磁化的缺点交流磁化的缺点检测缺陷的深度小； 用于剩磁法检验时，受交流电断电相位的影响，有可能产生剩磁偏小使缺陷漏检。磁粉探伤设备磁粉探伤设备固定式探伤机 移动式探伤机 便携式探伤机磁粉磁粉按磁痕观察分为荧光磁粉和非荧光磁粉； 按施加方式分为湿法磁粉和干法磁粉；null 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 试块标准试块用途 用于检验磁粉探伤设备、磁粉和磁悬液的综合性能（系统灵敏度）； 用于检测被检工件表面的磁场方向，有效磁化范围和大致的有效磁场强度； 用于考察所用的探伤工艺规程和操作方法是否妥当； 当无法计算磁化规范时，可大致确定较理想的磁化规范 类型 A型、C型、D型和M1型四种 A型试片的工件原理A型试片的工件原理将A型试片刻槽的一面紧贴（用透明胶纸粘贴紧）在被检工件表面，当工件磁化后，工件表面的A型试片也被磁化，并在试片刻槽处形成漏磁场，当进行湿法连续检验时，在A型试片上可以观察到与磁场方向垂直的两条清晰圆弧形磁痕。如果继续增大磁化电流，则圆弧形磁痕的长度就沿着刻槽增长，磁痕高度也增加。因此，根据A型试片上的磁痕显示，就可以判断工件表面的磁场方向和大致的有效磁场强度。磁粉探伤工艺磁粉探伤工艺连续法和剩磁法 在外加磁场磁化的同时，将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤的方法；常用的铁磁性材料和工件一般可采用。 停止磁化后，再将磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤的方法。剩磁法主要用于经过热处理的高碳钢和合金结构钢，矫顽力在800A/m，剩磁在0.8T以上者。 湿法和干法 将磁粉悬浮在载液中进行磁粉探伤的方法； 以空气为载体用干磁粉进行磁粉探伤的方法。 磁悬液是以水或油为分散介质，加入磁粉配成的悬浮液，配制浓度一般为：非荧光磁粉10-20g/L,荧光磁粉1-3g/L磁化规范磁化规范制定磁化规范考虑的因素 根据工件的材料、热处理状态和磁特性，确定采用连续法还是剩磁法及相应的磁化规范； 根据工件尺寸、形状、表面状态和欲检缺陷的几何形状和位置，确定磁化方法、磁化电流种类、有效探伤范围及相应的磁化规范。 制定磁化规范的方法： 用经验公式计算； 用仪器测量工件表面的磁场强度； 测绘钢材磁特性曲线； 用标准试片确定大致的磁化规范。退磁退磁原理 将工件置于交变磁场中，产生磁滞回线，当交变磁场的幅值逐渐递减时，磁滞回线的轨迹也越来越小，当磁场强度降为零时工件中残留的剩磁也接近于零。磁痕分析磁痕分析伪显示 由非漏磁场形成的磁痕称为伪显示 非相关显示 由于工件截面突变或材料磁导率差异等原因产生漏磁场形成的磁痕显示称为非相关显示 相关显示 由缺陷产生的漏磁场形的磁痕显示称为相关显示非相关显示产生原因非相关显示产生原因磁极和电极附近因磁通密度太大产生的非相关显示； 因磁化过的工件相互接触产生的磁写显示； 工件截面突变产生的非相关显示； 两种材料交界处因磁导率差异产生的非相关显示； 局部冷作硬化使材料变硬使磁导率变化产生的非相关显示； 金相组织不均匀引起磁导率差异产生的非相关显示； 磁化电流过大产生的非相关显示影响磁粉探伤灵敏度的因素影响磁粉探伤灵敏度的因素磁场大小和方向选择 磁化方法的选择 磁粉的性能 磁悬液的浓度 设备的性能 工件形状和表面粗糙度 缺陷的性质、形状和埋藏深度 正确的工艺操作 探伤人员的素质 照明条件声 发 射 检 测声 发 射 检 测声发射检测技术声发射检测技术材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(Acoustic Emission, 简称AE) ，有时也称为应力波发射。 声发射检测的基本原理 声发射检测的原理：从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面，引起可以用声发射传感器探测的表面位移，这些探测器将材料的机械振动转换为电信号，然后再被放大、处理和 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。声发射检测声发射检测声发射检测的主要目的是：①确定声发射源的部位；②分析声发射源的性质；③确定声发射发生的时间或载荷；④评定声发射源的严重性。一般而言，对超标声发射源，要用其它无损检测方法进行局部复检，以精确确定缺陷的性质与大小 声发射检测声发射检测 声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法，其优点主要表现为： (1) 声发射是一种动态检验方法，声发射探测到的能量来自被测试物体本身，而不是象超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供，它能连续监视容器内部缺陷发展的全过程 ； (2) 声发射检测方法对线性缺陷较为敏感，它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况，稳定的缺陷不产生声发射信号； (3) 在一次试验过程中，声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态； (4) 可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报； (5) 由于对被检件的接近要求不高，而适于其它方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境； (6) 对于在役压力容器的定期检验，声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产； (7) 对于压力容器的耐压试验，声发射检验方法可以预防由未知不连续缺陷引起系统的灾难性失效和限定系统的最高工作压力； (8) 由于对构件的几何形状不敏感，而适于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。声发射检测声发射检测由于声发射检测是一种动态检测方法，而且探测的是机械波，因此具有如下的特点： (1) 声发射特性对材料甚为敏感，又易受到机电噪声的干扰，因而，对数据的正确解释要有更为丰富的数据库和现场检测经验； (2) 声发射检测，一般需要适当的加载程序。多数情况下，可利用现成的加载条件，但有时，还需要特作准备； (3) 声发射检测目前只能给出声发射源的部位、活性和强度，不能给出声发射源内缺陷的性质和大小，仍需依赖于其它无损检测方法进行复验。声发射检测声发射检测 凯赛尔效应 材料的受载历史，对重复加载声发射特性有重要影响。重复载荷到达原先所加最大载荷以前不发生明显声发射，这种声发射不可逆性质称为凯赛尔效应。多数金属材料和岩石中，可观察到明显的凯赛尔效应。但是，重复加载前，如产生新裂纹或其它可逆声发射机制，则凯赛尔效应会消失。 凯赛尔效应在声发射技术中有着重要用途，包括：①在役构件的新生裂纹的定期过载声发射检测：②岩体等原先所受最大应力的推定：③疲劳裂纹起始与扩展声发射检测，④通过预载措施消除加载销孔的噪声干扰，⑤加载过程中常见的可逆性摩擦噪声的鉴别。声发射检测声发射检测费利西蒂效应和费利西蒂比 材料重复加载时，重复载荷到达原先所加最大载荷前发生明显声发射的现象，称为费利西蒂效应，也可认为是反凯赛尔效应。重复加载时的声发射起始载荷对原先所加最大载荷之比，称为费利西蒂比。 费利西蒂比作为一种定量参数，较好地反映材料中原先所受损伤或结构缺陷的严重程度，已成为缺陷严重性的重要评定判据。声发射检测声发射检测影响声发射特性的因素 声发射技术的应用均以材料的声发射特性为基础。不同材料的声发射特性差异很大。即使对同一材料而言，影响声发射特性的因素也十分复杂，如热处理状态、组织结构、试样形状、加载方式、受载历史、温度环境等。对同一试样作声发射试验，在同样的内部和外部条件下，由于试样的声发射源不同，也会表现出不同的声发射特性。 nullnull声发射检测声发射检测声发射信号参数分析 事件计数 振铃计数 能量 幅度 持续时间 上升时间 平均信号电平 有效值电压 null1 检测仪器的设置和校准 (1) 仪器硬件灵敏度和一致性的校准;(2) 现场声发射检测系统灵敏度的校准;(3) 现场声发射检测系统源定位的校准： 2传感器的选择和安装 (1) 传感器响应频率的选择;(2) 传感器间距和阵列的确定;(3) 传感器的安装 3 仪器调试和参数设置 (1) 检测门槛设置; (2) 系统增益设置; (3) 参数设置 4 加载程序 (1) 加载准备; (2) 载荷控制;(3) 数据显示 5 噪声源的识别和排除 6 数据解释 7 数据评价 (1)声源校准;(2)其它无损检测方法对源的评价 8 报告