无损探伤

null无损检测技术*无损检测技术目录*目录1.无损检测概述 2.无损检测相关知识 3.超声波探伤检测(UT) 4.渗透探伤检测（PT） 无损检测概述*无损检测概述无损检测的定义和分类 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 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 面结构、性质、状态进行检 查和测试的方法。 分类 : 1.射线检测（Radiographic,简称RT） 2.超声波检测（Ultrasonic Testing,简称UT） 3.磁粉检测（Magnetic Testing,简称MT） 4.渗透检测（Penetrant Testing,简称PT） 以上成为四大常规检测方法，其中RT和UT主要用于检测试件内部缺陷， MT和PT主要用于探测试件表面缺陷.其他无损检测方法有涡流检测（ET）、 声发射检测（AE）等。 无损检测概述*各类检测方法的定义： 1. 射线检测（Radiographic,简称RT）,射线检测是指用X射线或r射线穿透试件，以胶片作为记录信息的检测方法. 2. 超声波检测（Ultrasonic Testing,简称UT），在超声波探伤中，根据缺陷的回波和底面的回波进行判断的脉冲反射法，目前脉冲发射法用的最广泛. 3. 磁粉检测（Magnetic Testing,简称MT），铁磁性材料被磁化后，其内部产生很强的磁感应强度，磁力线密度增大几百倍到几千倍.如果材料中存在不连续性（包括缺陷造成的不连续性和结构、形状、 材质等原因造成的不连续），磁力线会发生畸变，部分磁力线有可能逸出材料表面，从空间穿过，形成漏磁场.漏磁场的局部磁极能够吸引铁磁物质. 4. 渗透检测（Penetrant Testing,简称PT），零件表面被施涂含有荧光染料或着色燃料的渗透液以后，在毛细管作用下，经过一定时间，渗透液能够渗透进表面开口的缺陷中，经过去除零件表面多余的渗透液后，再在零件表面施涂显像剂，同样，在毛细管作用下，显相剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显相剂中，在一定的光源下，缺陷中渗透液的痕迹被显示，从而探测出缺陷的形貌及分布状态. 无损检测概述无损检测概述*探伤工作者在认真的检查设备无损检测概述无损检测相关知识*无损检测相关知识1.金属材料基本知识 2.钢的分类和命名方法 3.缺陷的种类及产生原因无损检测相关知识 --材料力学基本知识 *无损检测相关知识 --材料力学基本知识 1.材料力学基本知识 1） 强度：金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力，材料强度指标可以通过拉伸试验测出。 2） 塑性：塑性是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。 3） 硬度：硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力.一般情况下，硬度较高的材料其强度也较高，此外，硬度较高的材料耐磨性较好。 硬度包括：布氏硬度HB 洛氏硬度HR 维氏硬度HV 里氏硬度HL 4）冲击韧度：冲击韧度是指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性。 无损检测相关知识 --铁碳合金基本组织*无损检测相关知识 --铁碳合金基本组织铁素体： 碳在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体（ α-Fe 体心立方 晶格），用符号F表示。碳在α-Fe中的溶解度很低，因此，铁 素体的机械性能与纯铁相近，其强度、硬度较低，但具有良 好的塑性、韧性。 奥氏体：碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体（ γ-Fe 面心立方晶 格）， 用符号A表示。 渗碳体： 渗碳体是一种具有复杂晶体结构的间隙化合物，它的分子式为 Fe3C， 渗碳体既是组元，又是基本相。 珠光体：用符号P表示，它是铁素体与渗碳体薄层片相间的机械混合物。 莱氏体 ：用符号Ld表示，奥氏体和渗碳体所组成的共晶体。无损检测相关知识 --铁碳合金相图 *无损检测相关知识 --铁碳合金相图 无损检测相关知识 --铁碳合金相图*无损检测相关知识 --铁碳合金相图 无损检测相关知识 --简化Fe- Fe3C相图中的特性点* 无损检测相关知识 --简化Fe- Fe3C相图中的特性点图1-32 典型铁碳合金结晶过程分析 无损检测相关知识 --简化Fe- Fe3C相图中的特性线*无损检测相关知识 --简化Fe- Fe3C相图中的特性线（1）AC线 液体向奥氏体转变的开始线。即：L→A。 （2）CD线 液体向渗碳体转变的开始线。即：L→Fe3CⅠ。ACD线统 称为液相 线，在此线之上合金全部处于液相状态，用 符号L表示。 （3）AE线 液体向奥氏体转变的终了线。 （4）ECF水平线 共晶线。AECF线统称为固相线，液体合金冷却至此 线全部结晶为固体，此线以下为固相区。 （5）ES线 又称Acm线，是碳在奥氏体中的溶解度曲线。即L→Fe3CⅡ。 （6）GS线 又称A3线， （7）GP线 奥氏体向铁素体转变的终了线。 （8）PSK水平线 共析线（727℃），又称A1线。 （9）PQ线 碳在铁素体中的溶解度曲线。无损检测相关知识 --钢的分类和命名*无损检测相关知识 --钢的分类和命名 钢是钢材含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1、钢材按品质分类 (1) 普通碳素钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2) 优质碳素钢（P、S均≤0.035%） (3) 高级优质碳素钢（P≤0.035%，S≤0.030%） 2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢：钢材a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）； c.高碳钢（C≤0.60%）。 (2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量 ＞5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 3、钢材按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。 无损检测相关知识 --钢的分类和命名*无损检测相关知识 --钢的分类和命名4、钢材按金相组织分类 (1) 退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析 钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。 (2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。 (3) 钢材无相变或部分发生相变的 5、按用途分类 (1) 建筑及 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 (2) 钢材结构钢 a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表 面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢 (3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 (4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 (5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 无损检测相关知识 --钢的分类和命名*无损检测相关知识 --钢的分类和命名6、综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、 B)； (e) Q275。 b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢（包括高级优质钢） a.钢材结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢； (e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。 b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。 c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e) 高锰耐磨钢。 无损检测相关知识 --钢的分类和命名*无损检测相关知识 --钢的分类和命名7、按冶炼方法分类 (1) 按炉种分 a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。 b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。 或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。 c.电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d) 真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。 (2)钢材按脱氧程度和浇注 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 分 a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢 无损检测相关知识 --焊接缺陷的种类和产生原因*无损检测相关知识 --焊接缺陷的种类和产生原因1.外观缺陷 （1）咬边：咬边是指沿着焊趾，在母材部分形成的凹陷或沟槽. 产生咬边的主要原因是电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小。焊条与工件间角度不正确，摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理等也会造成咬边. (2）焊瘤 : 焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝跟部溢出，冷却好形成未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤.防止焊瘤产生的措施：使焊缝处于平焊位置，正确使用 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ，选用无偏芯焊条，合理操作.无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因*无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因1.外观缺陷 （3）凹坑：凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分. 防止凹坑产生的措施：施焊时尽量选用平焊位置，选用合适的焊接规范，收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动，填满弧坑. (4）未焊满 :未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽.填充金属不足是产生未焊满的主要原因。 防止未焊满的措施：加大焊接电流，加焊盖面焊缝无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因*无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因1.外观缺陷 （5）烧穿：烧穿是指焊接过程中，熔深超过工件厚度.熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔性缺陷. 焊接电流过大，速度太慢，电弧在焊缝处停留过久，都会产生烧穿缺陷. (6）其他表面缺陷：. 包括：成形不良、错边、塌陷等等.无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因*无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因2.气孔：气孔是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸处，残存于焊缝 之中所形成的空穴. 气孔产生的主要原因：母材或者填充金属表面有锈、油污等，焊条或者焊剂未烘干会增加气孔量。锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解产生气体，会增加高温金属中气体的含量。焊接线能量过小，熔池冷却速度大，不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔.无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因*无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因3.夹渣：夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象. 夹渣产生的原因：坡口尺寸不合理、坡口有污物、多层焊时，层间清查不彻底、焊接线能量小、焊缝散热太快、液态金属凝固过快、焊条药皮，焊剂化学成分不合理、等等. 夹渣的危害：点状夹渣的危害与气孔相似，带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中，尖端还会发展成裂纹源，危害较大.无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因*无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因4.裂纹：金属原子的结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹. 裂纹包括：热裂纹、冷裂纹、再热裂纹等. 裂纹是焊接缺陷中危害最大的一种，裂纹端部形成尖锐缺口，应力高度集中，很容易扩展导致破坏. 无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因*无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因铸件中常见的缺陷及产生原因： 1.气孔：熔化的金属在凝固时，其中的气体来不及逸出而在金属表面或内部形成的圆孔. 2.夹渣：浇铸时由于铁水包中的熔渣没有与铁水分离，混进铸件形成的缺陷. 3.夹沙：浇铸时由于砂型的沙子剥落，混进铸件而形成的缺陷. 4.密集气孔：铸件在凝固时由于金属的收缩而发生的气孔群. 5.冷隔：主要由于浇铸温度太低，金属溶液在铸模中不能充分流动，两股融体相遇未熔合，在铸件表面或近表面形成的缺陷. 6.缩孔和疏松：铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足所产生的缺陷叫缩孔，而沿铸件中心呈多孔性组织分布的叫中心疏松. 7.裂纹：由于材质和铸件形状补适当，凝固时因收缩应力而产生的裂纹. 无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因*无损检测相关知识 --缺陷的种类和产生原因锻件中常见的缺陷及产生原因： 1.缩孔和缩管：铸锭时，因冒口切除不当、铸模设计不良、以及铸造条件不良，且锻造不充分，没有被锻合而遗留下来的缺陷. 2.疏松：铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足，中心部位出现细密微孔性组 织分布，且锻造不充分，缺陷没有被锻合而遗留下来的缺陷. 3.非金属夹杂物 4.夹砂 5.折叠：锻压操作不当，锻件表面的局部未结合缺陷. 6.龟裂：锻钢件表面出现的较浅的龟状表面缺陷叫龟裂.它是由于原材料成分不 当，原材料表面情况不好，加热温度和加热时间不适合而产生的. 7.锻造裂纹：由锻造引起的裂纹种类较多，在工件中的位置也不同. 8.白点：白点是一种细微的裂纹，它是由于钢中含氢量较高，在锻件过程中的残 余应力，热加工后的相变应力和热应力等作用下而产生的.由于缺陷在 断口上呈银白色的圆点或椭圆形斑点，故称其为白点.超声波检测（UT）*超声波检测（UT）超声波检测的物理基础 振动与波 1. 机械振动和机械波 机械振动——物体沿着直线或曲线在其平衡位置附近作往复周期性的运动。 机械波——机械振动在弹性介质中的传播过程。弹性介质模型 在弹性介质中，物体质点间存在弹性力的联系。由于弹性力的作用，任—质点的机械振动都会传递给邻近的质点。使之也 产生振动。然后，再将振动传递给下一个质点。这样依次类推，振动就由近及远传播出去。 由此可知：机械波产生的条件首先要有一个作机械振动的物体作波源，其次要有传播振动的弹性介质。 振动传播的同时伴随着能量的传播，但没有物质的迁移。 null*2. 超声波波型 （l）纵波 当弹性介质受到交替变化的拉、压应力作用时，就会相应产生交替变化的拉伸和压缩形变。此时质点振动方向与波传播方向相同，这种波被称为纵波。通常用符号“L”表示。 （2）横波 当固体介质受到交变的剪切应力作用时，将发生相应的剪切变形，介质质点产生具有波峰和波谷的横向振动，这时质点的振动方向与波的传播方向垂直。这种波称为“横波”，又称为剪切波常用符号“S”表示。 超声波检测（UT）null*由于液体和气体不存在剪切应力，所以液体和气体中只能传播纵波，不能传播横波。null*（3）表面波 当介质表面受到交变应力作用时，产生沿介质表面传播的波，称为表面波，常用符号“R”表示。表面波在介质表面传播时，介质表面质点作椭圆运动。椭圆运动可视为纵向振动和横向振动的合成，因此表面波同横波一样只能在固体介质中传播，不能在液体和气体介质中传播。 null*3. 波长、频率和声速 最简单最基本的波是简谐波，如余弦波。 它的波动方程式为: 式中A称为振幅，为圆频率。 当t=0时各点的振动曲线。 图中可看出波长表示二个相邻的振动位相相同的点之间的距离。也即质点完成一次全振动，波所传播的距离。频率f为每秒钟质点完成的全振动次数。 声速C是单位时间内振动所传播的距离. null*斜入射超声纵波在界面上的反射和折射 超声波斜入射到异质界面时的反射和折射 反射、折射定律和波型转换。 斜入射超声纵波在界面上的反射和折射 当超声波从一种介质倾斜入射到另一种介质时，由于二种介质的声速不同，在异质界面上会产生声波的反射、折射和波形转换现象。图所示为纵波入射的情况。 L——纵波入射角 S’——横波反射角 L’——纵波反射角 L——纵波折射角 S——横波折射角 则有反射、折射定律 式中C1L——第一介质纵波声速 C2L——第二介质纵波声速 C1S——第一介质横波声速 C2S——第二介质横波声速null* 临界角 当入射纵波的入射角L逐渐增大时，折射角L、S也逐渐增大。 当L =90º时，纵波入射角称为第一临界角。 当S =90º时，纵波入射角称为第二临界角。 当L＞2时在第二介质中没有任何波传入。 当2＞L＞1时，在第二介质中只有横波，没有纵波。在实际的横 波检测中，为排除纵波干扰，所选用的入射角L总是在1和2之间。null* 例如，用有机玻璃斜探头检测钢工件，有机玻璃中纵波声速C1L = 2730米/秒，钢中纵波声速C2L = 5900米/秒，横波声速C2S = 3230米/秒，则第一临界角1和第二临界角2为： 计算表明，为实现单一横波检测，纵波入射角的范围为27.6~57.6之间。 超声波检测（UT） -- 超声波仪器、探头和试块 * 超声波检测（UT） -- 超声波仪器、探头和试块 超声波检测仪概述: 超声波检测仪是超声波检测的主体设备，它的作用是产生电振荡并加于换能器探头，激励探头发射超声波，同时将探头送回的电信号进行放大，通过一定方式显示出来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和大小等信息 . 仪器主要旋钮的作用: 图 所示为CTS-22型检测仪的面板示意图 1.发射插座 2.接收插座 3.工作方式选择 4.发射强度 5.粗调衰减器 6.细调衰减器 7. 抑制 8.增益 9.定位游标 10.示波管 11. 遮光罩 12.聚焦 13.深度范围 14. 深度细调 15. 脉冲移位 16.电源电压指示器 17.电源开关null*超声波探伤仪: 模拟机数字机null*（1）工作方式选择旋钮 工作方式选择旋钮的作用是选择探测方式即“双探”或“单探”方式。当开关置于“双探”时，为双探头一发一收工作状态，可用一个双晶探头或两个单晶探头检测。当开关置于“单探”时，为单探头发－收状态，可用一个单探头检测。 （2）发射强度旋钮 发射强度旋钮的作用是改变仪器的发射脉冲功率。增大发射强度时，可提高仪器灵敏度，但脉冲变宽，分辨力变差，因此在检测灵敏度能满足要求的情况下，发射强度旋钮应尽量放在较低的位置。 （3）衰减器 衰减器的作用是调节检测灵敏度和测量回波幅度。调节灵敏度时衰减器读数大，灵敏度低；衰减读数小，灵敏度高。一般检测仪的衰减器分粗调和细调两种，粗调每档10dB或20dB；细调每档2dB或1dB。总衰减量为80dB。null*（4）增益旋钮 增益旋钮也称增益细调旋钮，其作用是改变接收放大器的放大倍数，进而连续改变检测仪的灵敏度。使用时将发射波高精确地调节到某一指定的高度，仪器灵敏度确定以后，检测过程中一般不再调整增益旋钮。 （5）抑制旋钮 抑制旋钮的作用是抑制荧光屏上幅度较低且认为不必要的杂乱发射波，使之不予显示，从而使荧光屏显示的波形清晰。值得注意的是使用抑制时，仪器垂直线性和动态范围将被改变，抑制作用越大，仪器动态范围越小，从而有漏掉小缺陷的危险。因此，除非十分必要时，一般不使用抑制。 （6）深度范围旋钮 深度范围旋钮也称深度粗调旋钮，其作用是粗调荧光屏扫描线所代表的探测范围，可较大幅度地改变时间扫描线的扫描速度。粗调旋钮一般都分为若干档级，厚度大的工件选择数值较大的档级，厚度小的工件选择数值较小的档级。null*（7）深度细调旋钮 深度细调旋钮的作用是精确调整探测范围。调节细调旋钮可连续改变扫描线的扫描速度，从而使荧光屏上的回波间距在一定范围内连续变化。 （8）延迟旋钮 延迟旋钮（或称脉冲移位旋钮）用于调节开始发射脉冲时刻与开始扫描时刻之间的时间差。调节延迟旋钮可使扫描线上的回波位置大幅度左右移动，而不改变回波之间的距离。 （9）水平旋钮 水平旋钮也称零位调节旋钮，调节水平旋钮可使扫描线连扫描线上的回波一起左右移动一段距离，但不改变回波间距。调节探测范围时，用深度粗调或细调旋钮调好回波间距，用水平旋钮进行零位校正。 （10）聚焦旋钮 聚焦旋钮的作用是调节电子束的聚焦程度，使荧光屏波形清晰。 其他旋钮就不再一一介绍。 null*探头 探头基本结构 超声波探头是个实现声、电转换的换能器。除探头的外壳3、电接点1外，还有阻尼块6、保护膜7或斜楔5、匹配线圈4。而探头的心脏部分晶片2是实现电声转换的元件. null*直斜探头结构 （1）保护膜或斜楔 晶片是个较脆弱的元件，在直探头中为了防止损坏，在晶片前面需附有一层保护膜。保护膜有软保护膜和硬保护膜两类。硬保护膜的材料通常是不锈钢或刚玉。软保护膜材料为塑料或橡胶等。这里所指的软硬，不仅指机械硬度，更主要是指声阻抗的大小。硬即声阻抗较大，软即声阻抗较小。由于软保护膜机械强度差，易磨损，所以使用软保护膜的直探头在晶片前还有一段过渡层。它既保护晶片不受损又实现了声阻抗的匹配过渡，使灵敏度略有提高。 斜探头晶片发出的纵波须通过具有一定倾角的斜楔射向工件表面，经折射，在被探工件中形成横波。斜楔一般用有机玻璃或塑料等制作。 null*（2）阻尼块 探头晶片受电脉冲激励后产生阻尼振荡。阻尼越大振荡衰减越快，因而振荡持续时间越短，在检测仪荧光屏上形成的脉冲宽度较窄，检测的分辨力较高。而一般晶片本身阻尼不够大，不足以产生理想的窄脉冲。因而直探头晶片的背面都带有阻尼块，以增大阻尼，吸收晶片背面发出的超声波，并让其在阻尼块中衰减掉。 斜探头晶片的前面巳与楔块的斜面固定，故背面一般可以不加阻尼块。但斜楔中的多次反射波会造成一系列噪声，所以在斜楔的前面开槽，可以减少反射杂波。 null*（3）匹配线圈 为了实现与仪器的阻抗匹配，从仪器获得最大输出功率，因而在探头中往往装有匹配线圈。 4. 探头主要性能指标及其测量 (1)斜探头前沿距离l0和k值测定前沿距离l0即斜探头入射点到探头前沿 的距离。探头k值即探头折射角的正切值。 (2)探头l0和k值的精度对缺陷定位精度和探测结果的重复性非常重要. null* ①用半圆试块和横孔试块法测定l0和k值。 将探头置于下图的半圆试块上，前后移动探头， 获得圆弧面的最大反射。此时探头的入射点与 半圆试块的圆心重合。 此时： l0 =R–M 在测量l0时须注意：M读数应精确到0.5mm， 试块R应大于探头近场。 再将探头置于横孔试块上，前后移动探头， 获得横孔的最大反射。量出M′值。 则： 测定k值时须注意：M’读数精度应为0.5mm， 测三次取平均值；探头与孔之间的距离应大于2N。 null*试块 ： 试块按用途基本可分： ① 检验和测定仪器、探头及它们的组合性能 ② 确定和校验检测灵敏度 ③ 检测时与缺陷作当量对比。 ④ 测量材质衰减和确定耦合补偿等。 ⑤ 作试验和教学验证。 有时试块往往同时可起几种作用。 null*超声波试块： null*以下就试块上最常用的几种参考反射体作比较： （1）平底孔 平底孔可以提供反射面积的概念。它对工件中的点状反射体有较好的代表 性，多用于锻件、钢板检测的对比试块中。因为这些工件中缺陷的主要形式 为点状面积型。 （2）横孔 长横孔作为一种线状反射体能较好地代表焊缝中较长的裂缝、未焊透、未熔合及条状夹渣。同时它有轴对称的特点，适用于各种角度的斜探头 . （3）槽 槽形反射体（如直角槽、三角槽、U形槽）与表面开口的线性反射体相似。因此主要用于管子或筒形材料的对比试块中，能较好地代表管子表面裂纹、划道等缺陷。也可用以代表焊缝中根部未焊透。对于管子的对比试块，平底孔和横孔都几乎无法加工。 （4）竖孔 在薄壁焊缝横波检测中，包括薄壁管对接焊缝检测，往往使用竖孔作为参考反射体。在这些场合，平底孔和横孔无法加工，而槽形反射体的灵敏度又太低，所以竖孔是比较合适的一种参考反射体。 null*耦合剂 1.耦合剂性能要求 直接接触法超声波检测用的耦合剂有一定要求， a. 良好透声性。即耦合剂的声阻抗要高。 b. 有合适的粘度（或流动性），易于清洗。 c. 与工件及探头有良好浸润性。从而易于排除空气。 d. 对人无害，对环境无污染。对工件和设备无腐蚀作用。 e. 不易变质，能长期保存。 f. 价格低廉，来源方便。 2.耦合剂的选用及常用耦合剂 直接接触法超声检测中常用的耦合剂有：水、机油、牛油、甘油、 化学浆糊、水玻璃等。耦合剂的选用应根据其使用条件而定。 化学浆糊与机油、牛油相比是成本低，来源方便，又较干净，调节粘度容易的耦合剂。因而获得较广泛的应用。但它没有防腐、防锈作用，且干燥后不易清洗。所以在防锈较重要的场合又往往选用机油作耦合剂。null*中厚板的超声波检测 ： （1）检测方法： 中厚板是指板厚大于6mm的钢板。厚度小于等于6mm的薄板通常采用板波进行检测。中厚板采用的探测方法主要是脉冲反射法。 在调节仪器荧光屏时基线时，厚度在80mm以下时应能看到5次底波。大于80mm时可适当减少底波次数。200mm以上一般使用一次回波法，即在荧光屏上仅显示出钢板的一次底面回波。 （2）探测频率 由于分层缺陷与超声束的方向基本垂直，且分层缺陷表面平整，频率通常采用2.5MHz.null*（3）扫查方式 钢板检测中采用的扫查方式有： 全面扫查、列线扫查、边缘扫查和格子线扫查。 ①全面扫查：在钢板探测面上移动探头作全面积100％的扫查。每 二次相邻扫查之间应有10%的重复探测区。 ②列线扫查：在整个钢板探测面上，垂直于钢板的压延方向划出间隔为 100mm的列线（也有更大或更小的间隔），探头沿列线扫查 （下图（a））。划分列线可以从钢板中心起始，也可以从钢 板的一边开始。 ③边缘扫查：在钢板的边缘50mm（当板厚大于100mm时，取板厚的1/2）的 范围内作全面扫查（下图（b）） ④格子线扫查；在钢板边缘50mm的范围内作全面的扫查。其余部分按 200×200mm2的方格子线扫查（下图（c））。 在扫查中若发现缺陷回波，则应在缺陷周围扩大扫查范围用半波高度法确 定缺陷的分布面积。 null*钢板检测扫查方式：（a）列线扫查（b）边缘扫查（c）格子线扫查 钢板检测扫查方式null*缺陷判断： ①无缺陷 仪器荧光屏上可获得有规律的底面回波多次反射（a）。 ②有缺陷 钢板检测波形 null*缺陷尺寸较大且接近探测面时。底面回波消失，只有一片紊乱的缺陷回波（图（b））。 b. 缺陷尺寸较大且距探测面有一定深度，底面回波消失，只有缺陷波的多次回波（图（c））。 c. 缺陷较小，缺陷回波和底面回波同时存在。在一定条件下（如缺陷正好在板厚中心）由于迭加效应，缺陷的多次回波会出现逐渐升高的现象（图（d）），到一定次数后再下降。为了避免迭加效应的干扰，一般应以一次底面回波前的缺陷回波为准。当板材较薄、一次底面回波还在探头近场区内时，可以用处于一，二次底面回波之间的缺陷回波为准。 d. 缺陷是面状倾斜的，底波将明显降低，但缺陷回波也可能不高。 e. 厚板中出现大量的白点，则缺陷波密集尖锐，移动探头此起彼落，且底波明显降低。缺陷的判断null*锻件检测 1.锻件的制造方法和主要缺 锻件是由热态钢锭锻造而成，锻造过程包括加热、形变、成型和冷却。锻造工艺可分为：镦粗、拔长和滚压。 为了改变钢材的组织和改善钢的性能，锻件往往要经热处理。锻件的热处理方法主要有：退火、正火和调质。 锻件缺陷可分为原材料缺陷（即锻坯中存在的缺陷，主要是铸造缺陷），锻造缺陷和热处理缺陷。 铸造缺陷主要有：缩孔残余、疏松、夹杂、裂纹。 锻造缺陷主要有：裂纹、白点、折迭等。 热处理缺陷主要有：裂缝等。 null*2.锻件检测时机及探测方向 按时机锻件检测可有原材料或在制过程中检测，产品检验及在役检验。一般要求锻件检测应在热处理后进行，因为热处理可以细化晶粒、减少衰减，此外还可以发现热处理过程中产生的缺陷。对于带孔、槽和台阶的锻件，检测应在孔、槽和台阶加工前进行。因为孔、槽和台阶对检测不利，容易产生各种非缺陷信号。 锻件检测中采用的探头类型和探测方向是根据所要检测的主要缺陷的分布、形状和取向而定的。 （1）轴类锻件检测 轴类锻件超声探测方向。null* （a）直探头径向探测（b）直探头轴向探测（c）斜探头周向探测 （d）斜探头轴向探测。 轴类锻件在锻造时主要承受拔长，因而缺陷主要沿轴向分布，所以直探头径向检测是主要的检验方式。另外还可有直探头轴向检测（主要探测与轴垂直的横向缺陷）；斜探头周向检测（探测辐射状分布的平面型缺陷）和斜探头轴向检测（探测直探头轴向探测所未能探测到或灵敏度不足的区域）。 见图null*（2）饼类锻件检测 饼类锻件主要经受镦粗工艺，因而缺陷分布主要平行于端面。所以用直探 头在端面检测是最主要的检测方法（图）。 饼类锻件探测方向 筒形锻件探测方向 （3）筒形锻件检测 由于铸锭中质量最差的中心部分已被冲孔时去除，因而锻件质量一般较好。筒形锻件一般在端面及外圆作直探头检测。但对于壁厚较薄的筒形锻件，须加用斜探头探测.null*焊缝检测 1. 焊接加工和常见缺陷 （1）焊接方法 焊接的方法很多，主要有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊、及电渣焊等。 ①焊缝接头型式和坡口形状 焊缝接头型式主要有：对接接头、T型接头、角接接头和搭接接头 焊缝接头型式 ②焊缝接头分为部分焊透和全焊透。用超声波探测部分焊透附近的缺陷是有困难的。 null*③为使结合部分完全熔合，焊前母材接合部分应加工成一定的形状，称为坡口。常见的坡口型式。null*检测方法 （1）检测频率的选择 由于一般焊缝探测表面的光洁度较低，主要缺陷——裂缝的反射表面较毛糙，所以焊缝检测的频率一般都使用2.5MHz，只在薄件检测或某些纵波检测的场合才使用5.0MHz。 （2）探头k值的选择 由于焊缝中在部分裂缝的取向基本垂直于焊缝表面，因此只要条件允许，应尽量采用大k值斜探头。表为JB4730推荐使用的探头K值。 推荐使用的斜探头k值 null*检测方法 在厚焊缝的超声检测中大k值探头无法探测较深的区域。用小k值单探头检测时，在垂直于焊缝表面的裂缝上的超声反射绝大部分不能被接收到。而在薄焊缝中仍有可能收到回波。因此对于厚度大于40mm，且单侧坡口角度小于5时的焊缝，往往加用串列式检测。 厚焊缝中裂缝反射 薄焊缝中裂缝反射 串列式检测串列式检测是一收一发两个同方向的斜探头作前后布置，利用一次底面反射探测垂直于焊缝表面的缺陷的一种方法。 null*（3）探测面及探头移动范围 ①对于不太厚的焊缝（母材厚度≤46mm）宜采用单面两侧一次反射法探测，即用一次波和两次波探测（图）。此时探头移动区为：P1 ≥ 2.5TK 式中T—被探工件厚度，K—探头k值。 ②对于较厚的焊缝（母材厚度>46mm）宜采用双面双侧直射法探测，即仅用一次波探测。此时探头移动区为 P2 ≥ 1.5TK 单面探测探头移动区 双面二侧探测时探头移动区 null*（4）距离—分贝曲线 JB4730规定，焊缝检测中缺陷波高随距离变化的关系用距离—分贝曲线（一种AVG曲线的特例）来表示。距离—分贝曲线如图所示。该曲线族由评定线（EL）、定量线（SL）和判废线（RL）组成。评定线与定量线之间的区域（含评定线）称为I区，定量线与判废线之间的区域（含定量线）称为II区，判废线以上区域（含判废线）称为III区。距离—分贝曲线 null*焊缝检测实例 中球罐的对接焊缝进行超声波检测，如何编制检测工艺 ? 本例中球壳板厚38mm，检测工艺编制如下: 仪器选用：CTS-22型。 探头选择：2.5PK2斜探头。 试块选择：CSK-IA、CSK-IIIA试块。 探测面制备： 在球壳外焊缝两侧采用一次反射法进行检测。首先确定焊缝宽度，为焊缝本身加上两侧各30%母材厚度。则焊缝一侧探头移动区为“2.5KT = 2.5×2×38 mm = 190mm”附加焊缝宽度。清除移动区内焊接飞溅、锈蚀和油垢等杂物。检测表面应平整光滑，一般应用砂轮打磨出金属光泽。 耦合剂：化学浆糊或机油 注：试件厚度≥20mm,采用深度法，反之，采用水平法. null*null*距离-分贝曲线绘制： （1）校核探头入射点和k值。① 用CSK-IA试块R100圆弧校核入射点，测3次取 平均值。② 用CSK-IIIA试块h40孔校核k值，测3次取平均值. （2）扫描线调试：根据球壳板厚度（38mm），采用CSK-IIIA试块h20和h40双 孔垂直1:1调试扫描线；并用h80 深孔做一次校核，如荧光屏上偏差超过一小格，则应用微调旋钮进行修正。 （3）测CSK-IIIA试块上不同深度1×6短横孔的读数：① 根据距离-分贝曲线 的绘制原则，应不少于4点。本例中最大声程为2T = 2×38 = 76mm，因 此应至少测量h20、h40、h60和h80四个孔对应的衰减器读数。② 将探头 置于CSK-IIIA试块上，衰减器预留某一分贝数（本例假定为60dB），调增 益旋钮，使h20孔最大反射波高达到基准波高（取80%荧光屏满幅度）， 记下这时衰减器读数。③ 分别探测不同深度即h40、h60和h80孔的最大反 射波达到基准波高时的衰减器读数，并记录在表中。 （4）分别计算判废线、定量线、评定线对应的分贝值，列表中。 （5）利用表中的数据，以孔深为横坐标，以dB值为纵坐标，在坐标纸上描 点绘出4条线，即：1×6、1×6+5dB、1×6–3dB、 1×6–9dB，一般1×6用虚线，其余用实线，以上几根曲线即是检测 38mm厚度焊缝的距离-分贝曲线。 null*（6）由于球壳板表面光洁度比CSK-IIIA试块低，还应考虑表面补偿，因此上述距离-分贝曲线的3条线中还应分别计入表面补偿值（本例中因采用砂轮打磨，可选4dB）。则上述3条线需要重新计算（见图3-105），即判废线为1×6+5–4dB，定量线为1×6–3–4dB，评定线为1×6–9–4dB。经过上述处理后的3根曲线才是这台球壳对接焊缝的距离-分贝曲线，在实际画图时，都应当把表面补偿直接计入。 注意：1×6实测线在画图时是不考虑表面补偿的，因为这条曲线是操作过程中对灵敏度有怀疑时以及检测结束时在CSK-IIIA试块上校核灵敏度用的。 距离-分贝曲线实测表 null*null*探伤灵敏度的确定： 探伤灵敏度不低于最大声程处的评定线灵敏度（以2倍探测厚度即二次波探测最大深度），表中的”21db”. 最后根据焊缝中缺陷的探测数据判定缺陷的级别（JB/T 4730.1~4730.6）. 渗透检测 (PT)* 渗透检测 (PT)渗透检测的原理、作用和意义 1. 渗透检测及其原理 （1）渗透检测：是一种以毛细作用原理为基础的，检验非松孔性固体材料或零件表面开口缺陷的无损检测方法。 （2）渗透检测原理： 非松孔性材料或零件表面，均匀涂覆含有染料的渗透液时，在毛细作用下，渗透液将渗入表面开口缺陷，去除表面多余渗透液，保留缺陷内的渗透液，施加显像剂后在毛细作用下，缺陷中的渗透液将回渗到显像剂中，并扩散形成用肉眼或放大镜即可发现的缺陷显示。 渗透液中的染料采用在黑光（紫外线）下能发荧光的染料，则称为荧光检测。 渗透液中的染料采用在日光（白光）下可见鲜艳颜色的染料，则称为着色检测。 由原理可知，不论是金属还是非金属，是原材料还是零件的半成品、成品或在用品，只要不是松孔性材料，其表面开口缺陷都可以检测。 但是内部或表面以下的缺陷，或虽是表面缺陷但是闭口缺陷，则因为渗透液无法渗入而不能检出；松孔性材料如粉笔、海棉之类的材料，由于能大量吸收渗透液又无法去除，则即使有表面开口缺陷也无法检出。渗透检测 (PT)*渗透检测 (PT)渗透探伤剂： null* 着色渗透探伤 是无损检测技术中最简便而又有效的一种常用检测用段，它对金属、非金属材料制件的寿命和压力容器的危险缺陷——如焊接裂缝、疲劳裂缝、应力腐蚀裂缝、磨削裂缝、淬火裂缝等表面开口性缺陷的检测具有显示灵敏、结论迅速、重复性和直观性好的独特优点。 这些优点使得着色渗透探伤在机械、冶金、石油、化工、铁路、交通、造船、矿山、建筑、航空、航天、发电、受压容器以及国防工业部门质量保 证体系中发挥越来越大的作用。null*包装： ①500ml喷雾罐1套（渗透剂1罐、显像剂2罐、清洗剂3罐） 使用方法： 1.清洗：用清洗剂将被检工件表面的污物(氧化皮、铁锈、油脂 等)完全清洗干净； 2.渗透：放置5-10分钟待工件和试块表面干燥后,施加渗透剂,喷 嘴应距工件和试块表面20-30mm,渗透时间应根据使用说明,一 般为5-15分钟,这期间应保持探伤面被渗透剂充分湿润.； 3.清洗：用清洗剂或水(水压≤1.5kg/cm2)将工件表面的渗透剂 擦洗干净; 4.显像：将显像剂充分摇匀后，对被检工件保持距离300mm处均 匀喷涂，喷涂显像剂后，片刻即可观察缺陷； 5.检查完毕，用清洗剂或水擦洗去除显像剂； 6.按工艺要求将工件处理保存