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无损检测基础知识

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无损检测基础知识

1.力学性能指标有:强度、硬度、塑性、韧性

2.应力腐蚀脆性断裂;由于拉应力与介质腐蚀联合作用引起的低应力脆性断裂叫做应力腐蚀。应力腐蚀产生的必要条件:1元件承受拉应力的作用2具有与材料种类相匹配的特定腐蚀介质环境3材料对应力腐蚀的敏感程度。对钢材而言应力腐蚀的敏感性与的成分、组织及热处理情况有关。

3.热处理是将固态金属及合金按预定要求进行加热,保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所要求性能的一种工艺过程。

4.热处理的基本工艺过程加热,保温和冷却三个阶段构成的,温度和时间是影响热处理的主要因素

5.处理工艺分: 退火、正火、淬火、回火、化学热处理

6.退火目的:均匀组织、降低硬度、消除内应力、改善切削加工性能。

7.消除应力退火目的:消除焊接过程中产生的内应力、扩散焊缝的氢,提高焊缝抗裂性和韧性,也能改善焊缝和热影响区的组织,稳定结构形状。

8.正火主要目的:细化晶粒,均匀组织,降低内应力

承压类特种设备常用材料应具有的特点 1足够的强度;2良好的韧性;3 良好的加工工艺性能 4. 良好的低倍组织和表面质量 5 良好的耐高温性 6. 良好的抗腐蚀性能。

9.药皮的作用:稳弧作用、保护作用、冶金作用、掺合金作用、改善焊接工艺性能。

10.手工电弧焊的焊接规范:焊接电流、电弧电压、焊条直径、焊接速度、焊接层数。

11.坡口的形式的选择要考虑以下因素:1.保证焊透 2.充填焊缝部位的金属要尽量少 3.便于施焊,改善劳动条件,对圆筒形构件尽量减少内焊接 4.应尽量减少焊接变形量。

12.焊接变形和应力的形成:1、焊件上的温度分布不均匀 2、熔敷金属的收缩3、金属组织的转变 4、焊件的刚性拘束

13.焊接应力的控制措施:1.合理的装配与焊接顺序 2.焊前预热

14,消除焊接应力的方法:1、热处理法 2、机械法 3、振动法

15.控制焊接质量的工艺措施:1预热 2焊接能量参数 3多层焊多道焊 4紧急后热 5焊条烘烤和坡口清洁

16.焊后热处理有利作用:1、减轻残余应力 2、改善组织,降低淬硬性

3、减少扩散氢

17.低合金钢的焊接特点1热影响区的淬硬倾向比较大 2容易出现冷裂纹18产生冷裂纹的主要原因;1. 氢的聚集 2.淬硬组织 3.焊接应力大小

19.奥氏体不锈钢的焊接时,防止或减少晶间腐蚀的主要措施;1使焊缝形成双相组织 2严格控制含碳量 3添加稳定剂 4焊后热处理 5采用正确的焊接工艺

20.奥氏体不锈钢的焊接时,防止产生热裂纹的主要措施;1在焊缝中加入形成铁素体的元素 2减少母材和焊缝的含碳量 3严格控制焊接规范

21.锅炉定义:利用各种燃料、电或其它能源,将所盛装的液体加热到一定参数,并承载一定压力的密闭设备,其范围规定为容积大于或等于30L的承压蒸汽锅炉;出口水压大于或等于0.1Mpa(表压),且额定功率大于或等于0.1MW的承压热水锅炉;有机热载体锅炉。

22.锅炉的特点: 1连续工作;2高压、高温、工作条件恶劣;3具有爆炸危险性;4破坏性极大。

23.锅炉的主要参数: 容量、压力、温度

24.锅炉的三大附件: 安全阀、压力表、水位计

25.压力容器的含义:盛装气体或液体。承受一定压力的密闭设备,其范围规定为最高工作压力Pw≥0.1Mpa,且压力与容积的乘积≥2.5 Mpa·L的气体,液化气体或最高温度≥标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;盛装公称工作压力≥0.2Mpa,且压力与容积的乘积≥1.0Mpa·L的气体,液化气体和标准沸点≤60度的液体的气瓶,医用氧舱等,可以认为这个规定是对压力容器作出的最权威的定义。

26.影响压力容器设计的主要工艺参数: 1压力2温度 3直径

27.压力管道的定义:指利用一定的压力,用于输送气体或液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或等于0.1Mpa(表压)的气体,液化气体,蒸汽介质或可燃,易燃,有毒,有腐蚀性,最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。

28.无损检测的定义: 在不损坏工件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对工件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法称为无损检测。

29.无损检测的目的1保证产品质量2保障使用安全3改进制造工艺4降低生产成本

30.无损检测的应用特点1无损检测要与破坏性检测相结合2正确选用实施无损检测的时机3选用最恰当的无损检测方法4综合应各种无损检测方法

第一章绪论

1.超声波检测定义:指超声波与工件作用,就反射、透射和衍射的波进行研究,对工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性变化的检测和表征,并进而对其特定应用进行评价的技术。

超声探伤所用的频率一般在0.5~25MHz之间,对钢等金属材料的检验,常用的频率为0.5~10MHz。

2.超声波的特性:1.方向性好;2. 能量高;

3. 能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换;

4. 穿透能力强。

3.超声检测的工作原理:1、声源产生超声波,采用一定的方式使超声波进入工件。2、超声波在工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征被改变。3、改变后的超声波通过检测设备被接收,并可对其进行处理和分析;4、根据接收的超声波特征,评估工件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特征。

4.通常用来发现缺陷和对其进行评估的基本信息为:1、是否存在来自缺陷的超声波信号及其幅度。2、入射声波与接收声波之间的传播时间。

3、超声波通过材料以后能量的衰减。

5.超声波检测方法分类:按原理分类1.脉冲反射法;2.衍射时差法;3.穿透法 4.共振法;按波形分类:纵波、横波、表面波、板波、爬波等

按检测接触方式分类:1.直接法、2.液浸法、3.电磁耦合法

6.超声波检测的优点:1适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测;2穿透能力强,可对较大厚度范围内的工件内部缺陷进行检测;3缺陷定

位较准确;4对面积型缺陷的检出率较高;5灵敏度高,可检测工件内部很小的缺陷;6检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用方便等。缺点:1对缺陷的定性、定量仍需要作进一步研究,定性及定量仍然存在困难;2对具有复杂形状或不规则外型的工件进行超声波检测有困难;3缺陷的取向、位置和形状对检测结果有影响;4工件材质、晶粒度对检测有较大影响,影响超声波的衰减;5.A型脉冲反射法检测结果是波形显示,不直观,模拟超声波探伤仪对检测结果无直接见证记录。

第二章超声波探伤的物理基础

1.机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。如水波、声波、超声波等。电磁波是交变电磁场在空间的传播过程。如无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等。

2.弹性介质:这种质点间以弹性力联系在一起的介质称为弹性介质。一般固体、液体、气体都可视为弹性介质。

3.机械波的产生:弹性介质中的一个质点的振动就会引起邻近质点的振动,邻近质点的振动又会引起较远质点的振动,于是振动就以一定的速度由近及远地向各个方向传播开来,从而就形成了机械波。

4.机械波必须具备两个条件:1.要有作机械振动的波源;2.能传播机械振动的弹性介质。

5.振动与波动是互相关联的,振动是产生波动的根源,波动是振动状态的传播。波动中介质各质点并不随波前进,只是以交变的振动速度在各自的平衡位置附近往复运动。波动是振动状态的传播过程,也是振动能量的传播过程。这种能量的传播,不是靠质点的迁移来实现的,而是由各质点的位移连续变化来逐渐传播出去的。

6.机械波的主要物理量:波长λ单位:mm、m 频率:f 单位:赫兹(Hz)波速:

C 单位:m/s km/s C= λf 或λ=C/f波长与波速成正比,与频率成反比。机械波的周期或频率只与振源有关,与传播介质无关。机械波的波动频率等于振源的振动频率。

波的类型1. 纵波L(压缩波或疏密波)钢中纵波声速为5960m/s。纵波应用于钢板、锻件探伤。2.横波S(T)(剪切波)钢中横波声速一般为3230m/s。横波应用于焊缝、钢管探伤。3.表面波R(瑞利波)表面波应用于钢管探伤,一般认为表面波探伤只能发现距工件表面两倍波长深度内的缺陷。4.板波(SH波和兰姆波)板波应用于薄板、薄壁钢管探伤。

7.超声波在介质中的传播速度是表征介质声学特性的重要参数。超声波、次声波和声波都是机械波,同一波型在同一介质中的传播速度是相同的。超声波在介质中的传播速度与介质的弹性模量和密度有关。

8.超声波的传播速度与下列因素有关:1)介质:弹性模量、密度、弹性变形形式、尺寸大小、均匀性等;2)超声波的波型:如纵波、横波与表面波等;3)超声波本身的性质:C= λf;4)温度: 一般固体中的声速随介质温度升高而降低。

9.固体介质中的声速与介质的密度和弹性模量等有关,不同的介质声速不同;介质的弹性模量愈大,密度愈小,则声速愈大。2)声速与波的类型有关,在同一

种固体介质中,纵波、横波和表面波的声速各不相同,并存在如下关系:C

L >C

S

>C

R

对于钢材: C

L :C

S

:C

R

=1.8 : 1 : 0.9

固体介质中的声速与介质温度、应力、均匀性有关。一般固体中的声速随介质温度升高而降低。一般应力增加,声速增加。

10.液体、气体介质中纵波声速:几乎除水以外的所有液体当温度升高时,容变弹性模量减小,声速降低。水是温度在74摄氏度左右时声速达最大值

11.当D<<λ时,波的绕射强,反射弱,缺陷回波很低,容易漏检;当D>>λ时,反射强,绕射弱,声波几乎全反射。波的绕射对探伤即有利又不利。由于波的绕射,使超声波产生晶料绕射顺利地在介质中传播,这对探伤有利;但同时由于波的绕射,使一些小缺陷回波显著下降,以致造成漏检,这对探伤不利。一般超声波探伤灵敏度约为λ/2、波的衍射和障碍物的尺寸Df及波长λ的相对大小有关.当Df >> λ时,反射强,绕射弱,几乎全反射;当Df << λ时, 反射弱,绕射强,缺陷回波很低,容易出现漏检. 在频率相同的条件下,横波的检测灵敏度高于纵波的检测灵敏度. 相同介质中,提高工作频率可以检出较小的缺陷.

12.超声场的特征值:充满超声波的空间或超声振动所波及的部分介质,叫超声场;超声场具有一定的空间大小和形状,只有当缺陷位于超声场内时,才有可能被发现。描述超声场的特征植(即物理量)主要有声压、声强和声阻抗。

13.声压P= c u 场中某一点的声压的幅值与介质的密度、波速和频率成正比。在超声波探伤仪上,屏幕上显示的波高与声压成正比。

14.声阻抗Z= p / u = ρcu / u =ρc超声波在两种介质组成的界面上的反射和透射情况与两种介质的声阻抗密切相关。声阻抗的大小等于介质的密度与波速的乘积。一般材料的声阻抗随温度升高而降低。因为多数材料密度和声速随温度增加而减小

15.声强I 单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强, I=Zu2/2=P2/(2Z)在同一介质中,超声波的声强与声压的平方成正比。

16.分贝的概念与应用单位是贝尔(BeL)。实际应用时贝尔太大,常取1/10贝尔即分贝(dB)来作单位。(取自然对数,单位为奈培NP如1NP=8.68 dB)△= lg (I2/I1) (Bel) =10 lg (I2/I1)= 20 lg (P2/P1)=20lgH2/H1 (dB)

17.超声波垂直入射到界面时的反射与透射:声压反射率:r= P

r / P

=(Z

2

-Z

1

)/

(Z

2+Z

1

) 声压透射率: t= P

t

/ P

=2Z

2

/ (Z

2

+Z

1

)

18.界面两侧的声波必须满足两个条件:1.界面两侧的总声压相等P

r +P

=P

t

;

2.界面两侧质点振动速度幅值相等 (P

0- P

r

) / Z

1

= P

t

/ Z

2

1+r = t (1-r) / Z

1= t / Z

2

声强反射率:R=I

r

/I

=[(Z

2

-Z

1

)/ (Z

2

+Z

1

)]2声

强透射率:T=4 Z

1Z

2

/ (Z

2

+Z

1

)2t – r =1 T+R=1

19.常见界面上声压和声强的反射和透射情况:(1)当Z2 > Z1如水/钢 r = (Z2-Z1) / (Z1+Z2)>0,反射声压Pr 和入射声压 P0同相位,界面上入射波和反

射波叠加形成驻波,合成声压最大Pr+P0 水/钢界面:r =0.935 R=0.875 t =1.935 T=0.125 平面波垂直到水/钢界面 (Z2>Z1) (2)当Z1 > Z2 如钢/水 r = (Z2-Z1) / (Z1+Z2)<0,反射声压Pr 和入射声压 P0相位相反,入

射波和反射波合成声压振幅减小钢/水界面:r =-0.935 R=0.875 t =0.065 T=0.125 平面波垂直到钢/水界面 (Z1>Z2) 超声波垂直入射到某一界面时的

声强反射率与透射率与从何种介质入射无关(3)当Z1>>Z2 如钢/空气钢/空

气界面:r ≈-1 t ≈0 t –r =1 R ≈ 1 T ≈0 R+T=1

当入射波声阻抗远大于透射波介质声阻抗时,声压反射率趋于-1,透射率趋于0,声压几乎全反射,无透射。探伤中,探头与工件间如不施加耦合剂,则形

成固/气界面,超声波无法进入工件。(4)当Z1≈Z2 如钢板和焊缝 r ≈0 t ≈1 R ≈ 0 T ≈1 超声波垂直入射的声阻抗相差很近的界面时,几乎全透

射,无反射。在焊缝探伤中,母材和填充焊缝金属,声阻抗非常接近,若没有任何缺陷,是不会产生界面回波的.

20.超声波纵波垂直入射到第一平界面上的声压、声强反射率和透射率的公式同样适用于横波入射的情况,但必须注意的是在横波入射到固体/液体或固体/气体界面上,横波全反射。因为横波不能在液体和气体中传播。

21.薄层界面的反射率与透射率; 1、均匀介质中的异质薄层(Z1=Z3≠Z2) 例如:

钢中有杂物声压反射率和声压透射率与d

2/λ

2

有关。(1)当d

2

=nλ

2

/2 r≈0,t

≈1 即薄层厚度为其半波长的整数倍时,超声波全透射,几乎无反射,好象不存

在异质薄层一样.(2)当d

2=(2n+1)λ

2

/4 r≈1,t ≈0 即当异质薄层厚度等

于其四分之一波长的奇数倍时,声压透射率最低,声压反射率最高.钢和铝中气隙、水隙声压透射率:(1)当f=1MHZ时,钢中厚度为d=10-5mm的气隙几乎100%反射。两块紧贴在一起的十分精密的钢块之间的间隙也10-5 mm,可见超声波对检测含有气体介质的裂纹等面积型缺陷的灵敏度是很高的。(2)当材料中的气隙或水隙厚度一定时,频率增加,声压反射率随着增加。

例:对钢中气隙d=10-7 mm时,f=1MHz,r=20%; f=5MHz,r=60% 提高超声波探伤频率对于提供探伤灵敏度是有利的。

2、薄层两侧介质不同的双界面(Z1 ≠ Z3≠Z2)例如:晶片-保护膜-工件;有机玻璃-耦合层-工件

⑴当d

2=nλ

2

/2(n为整数)时,r≈0,t≈1。这说明当薄层两侧介质声阻抗相等,

且薄层厚度为其半波长的整数倍时,超声波全透射,几乎无反射(r≈0),此时,

好象不存在异质薄层一样。这种透声层称为半波透声层。⑵当d

2=(2n+1)λ

2

/4(n

为整数)时,异质薄层厚度等于四分之一波长的奇数倍时,声压透射率最低,声

压反射率最高。⑶当d

2<<λ

2

,或Z

1

≈Z

2

时,r≈0,t≈1。说明当薄层厚度非

常小时,或薄层的声阻抗与介质的声阻抗非常接近时,超声波几乎不反射而全部透射。

22.声压往复透射率T往=P

a / P

=P

t

P

a

/ (P

t

P

) =4 Z

1

Z

2

/ (Z

2

+Z

1

)21、往复透

射率高,探伤灵敏度高,反之,探伤灵敏度低。2、声压往复透射率与界面两侧介质的声阻抗有关,与从何种介质入射到界面无关。3、界面两侧的介质声阻抗相差愈小,声压往复透射率就愈高,反之就愈低。

23.波型转换与反射、折射定律、波型转换:当超声波斜入射的界面时,除产生同种类型的反射和折射外,还会产生不同类型的反射和折射。几何光学三定律:1在均匀介质中光线沿直线传播;2入射角=反射角;入射线、反射线、折射线在同一平面内;3入射角α和折射角β满足

24.根据反射、折射定律: sinα

L /c

L1

= sinα′

L

/c

L1

= sinα′

s

/c

s1

= sinβ

L

/c

L2

=

sinβ

s /c

s2

同一介质中纵波的声速不变同一介质中纵波的声速大于横波的声

速,因此α′

L >α′

S

,β

L

>β

S

25.第一临界角:当纵波折射角β

L =90°时,所对应的纵波入射角, 用α

表示α

Ⅰ=arcsin c

L1

/c

L2

26.第二临界角:当横波折射角β

S

=90°时,所对应的纵波入射角称为第二临界

角,用α

Ⅱ表示α

= arcsin c

L1

/c

s2

27.1)当纵波入射角小于第一临界角时,第二介质中既有纵波又有横波;(2)当纵波入射角介于第一临界角和第二临界角时,第二介质中只有横波,没有纵波,这就是常用横波斜探头的制作原理。(3)当纵波入射角大于等于第二临界角时,第二介质中即没有纵波也没有横波,这是其介质的表面存在表面波,这就是常用

表面波探头的制作原理。由此可见有机玻璃横波探头α

L

=27.6°~57.7°,有机

玻璃表面波探头α

L

≥57.7°

28.第三临界角:α′

L =90°这时所对应的横波入射角称为第三临界角,用α

示,α

Ⅲ= arcsin c

s1

/c

L1

当α

S

≥α

,横波入射角大于等于第三临界角时第一介

质中只有反射横波,没有反射纵波,横波全反射。当α

S

≥33.2°时,钢中横波全反射。

29.声压反射率由于倾斜入射时,声压反射率、透射率不仅与介质的声阻抗有关,还与入射角有关。1、纵波斜入射到钢/空气界面的反射:当纵波倾斜入射到

钢/空气界面时,纵波声压反射率r

LL 与横波声压反率r

LS

随入射角α

L

而变化。当

α

L =60°左右时,r

LL

很低,r

LS

很高。原因是纵波倾斜入射,当α

L

=60°左右时产

生一个较强的变型反射横波。2、横波斜入射到钢/空气界面的反射:当α

S

=30°

左右时,r

SS 很低,r

SL

较高。当α

S

≥33.2°(αⅢ)时,r

SS

=100%,即钢种横波

全反射。

29.斜入射时的声压往复透射率 T=P

a / P

纵波倾斜入射至水/钢界面时的声压

往复透射率与入射角的关系:当纵波入射角α

L <14.5°(α

)时,折射纵波的

往复透射率T

LL 不超过13%,折射横波的往复透射率T

LS

小于6%。当α

L

=14.5~

27.27°(α

)时,钢中没有折射纵波,只有折射横波,其折射横波的往复透射

率T

LS

最高不到20%。实际检测中水浸检测钢材就属于这种情况。

30.纵波倾斜入射至有机玻璃/钢界面时往复透射率与入射角之间的关系:当α

L <27.6°时,折射纵波的往复透射率T

LL

不超过小于25%,折射横波的往复透

射率T

LS 小于10%。当α

L

=27.6°~57.7°时,钢中只有折射横波,无折射纵波。

折射横波的往复透射率T

LS 最高不超过30%。这时所对应的α

L

≈30,β

S

≈37°。

实际检测中有机玻璃横波探头检测钢材就属于这种情况。

31.端角反射:超声波在两个平面构成的直角内的反射叫做端角反射。例:钢/空气界面上钢中的端角反射率。纵波入射时,端角反射率都很低,这是因为纵波在端角的两次反射中分离出较强的横波。横波入射时,入射角α

S

=30°或60°附

近时,端角反射率最低。α

S

在35°~55°时端角反射率达100%,实际工作中,

横波检测焊缝单面焊根部未焊透的情况就类似于这种情况,当横波入射角α

S

(等

于横波探头的折射角β

S )=35°~55°,即K=tanβ

S

=0.7~1.43时,检测灵敏

度最高。当β

S

=56°,即K=1.5时,检测灵敏度较低,可能引起漏检。

32.球面波的波振面为同心球面,超声场中某一点的声压与该点至波源的距离成反比。此情况主要对探头保护膜设计具有指导意义。当超声波依次从三种介质Z1、Z2、Z3(如晶片—保护膜—工件)中穿过,则当薄层厚度等于半波长的整数倍时,通过薄层的声强透射与薄层的性质无关,即好象不存在薄层一样;当薄层厚度等于四分之一波长的奇数倍且薄层声阻抗为其两侧介质声阻抗几何平均值

(Z

2 = (Z

1

Z

3

)1/2)时,超声波全透射。

33. 平面波在曲界面上的反射与折射1、平面波在曲界面上的反射其余声线的反射则随着距声轴距离的增大,反射角逐渐增大。当曲界面为凹球面时,反射线汇聚于一个焦点上;当曲界面为凹圆柱面时,反射线汇聚于一条焦线上。此时,焦距为:f=r/2 r:曲界面的曲率半径mm。平面波入射到球面时,其反射波发生聚焦或发散,与球面的凹凸有关。反射波可视为从焦点发出的球面波。平面波入射到柱面时, 其反射波可视为从焦轴发出的柱面波.实际探伤中,球形、柱形气孔的反射就属于以上两种情况。

34.平面波在曲界面上的折射平面波入射到曲面上时,其折射波也将聚焦和发散,这时聚焦和发散不仅仅与曲面的凹凸有关,而且,与界面两侧介质的波速有关。对于凹面,当C1<C2时聚焦,当C1>C2时发散;对于凸面,当C1>C2时聚焦,当C1<C2时发散。平面波入射至球面透镜时,其折射波可视为从焦点发出的球面波,平面波入射到柱面透镜,其折射波可视为从焦轴发出的柱面波。实际检测用的水浸聚焦探头就是根据平面波入射到C1>C2的凸透镜上,折射波发生聚焦的特点来设计的,这样可以提高检测灵敏度。

35.超声波的衰减超声波在介质中传播时,随着距离的增加,超声能量逐渐减弱的现象叫做超声波衰减。衰减的原因扩散衰减、散射衰减、吸收衰减。1. 扩散衰减:声束的扩散,使超声波的能量随距离增加而减弱的现象。超声波的扩散衰减仅取决与波振面的形状,与介质的性质无关。2.散射衰减:超声波在介质中传播时,遇到声阻抗不同的界面产生散乱反射而引起的衰减现象。散射衰减与介质的晶粒密切相关-晶粒散射。当材质晶粒度大时,散射衰减严重,被散射的超声波沿复杂的路径传到探头,在示波屏上引起林状回波(又称草波)使信噪比下降,严重时噪声湮没缺陷波。3.吸收衰减:超声波在介质中传播时,由于介质中质点间内摩擦和热传导引起超声波的衰减。介质衰减通常是指吸收衰减和散射衰减,而不包括扩散衰减。

36.衰减系数只考虑介质的散射和衰减,未涉及扩散,(1)介质的吸收系数与频率成正比;(2)介质的散射系数与f、d、F有关。在实际探伤中,当介质的晶粒较粗大时,若采用较高的频率,将会引起严重衰减,示波屏出现大

量草波,使信噪比明显下降,超声波的穿透能力也显著下降。这就是晶粒粗大的奥氏体钢和一些铸件探伤的困难所在。

37衰减系数与声阻抗的关系: 材料的声阻抗越大,衰减系数越小,超声波传播时的衰减越小。衰减系数与温度的关系: 固体材料的衰减系数随温度的升高而增大.一般地说,如果频率相同,则在粗晶材料中,纵波比横波具有更强的穿透能力。换句话说,横波比纵波衰减严重。

38.薄板工件衰减系数的测定介质的衰减系数按下面公式计算:α=[20lg(Bm/Bn)-δ]/[2(n-m)x] m、n为底波的反射次数; Bm 、Bn 第m、n次底波高度;δ为反射损失,每次反射损失约为(0.5~1)dB; x为薄板的厚度。39.厚板或粗圆柱体的衰减系数的测定对于厚度大于200mm的厚板或粗圆柱

体类工件,可根据第一、二次底波B1、B2的高度,计算公式为:α=(20lgB

1/B

2

-6-

δ)/2x B1、B2第一、二次底波的高度;δ:反射损失; 6:扩散衰减引起的分贝差; x:工件厚度

第三章超声波发射声场与规则反射体分回波声压

1. 圆盘波源辐射的纵波声场:在不考虑介质衰减的条件下,当离波源较远处轴

线上的声压与距离成反比,与波源面积成正比。P≈P

0πRs2/λx= P

Fs/λx

2.近场区:N≈Ds2/4λ=Fs/πλ近场区长度与波源面积成正比,与波长成反比。在其它检测条件不变的情况下,f越高,近场区增大。

3.远场区当 x >3N时,声压与距离成反比,近似球面波的规律。

4.超声场横截面的声压分布:在xN的远场区,轴线上的声压最高,偏离中心声压逐渐降低,而且,分布完全对称。实际检测中,横波斜探头K值和探头声束轴线的偏离的测定,规定要在2N以外进行就是这个原因。

5.波束的指向性和半扩散角 1.指向性系数DC ≤1 说明超声场中至波源充分远

处同一横截面上各点的声压不同,以轴线上的声压最高。实际探伤中,只有当声

束轴线垂直于缺陷时,缺陷回波最高就是这个原因。2.半扩散角θ0:园盘源辐射

的纵波声场的第一零值发散角。 θ0=arcsin1.12λ/D S ≈70λ/D S 3.当θ>θ0时,

|DC|<0.15,说明半扩散角以外的声压很低,超声波的能量主要集中在半扩散角以

内。2θ0以内的波束称为主波束(或主声束),只有当缺陷位于主波束范围时,

才容易被发现。以确定的扩散角向固定的方向辐射超声波的特性称为声束指向性。

4.由θ0≈70λ/D S 可知,增加探头直径D S ,提高探伤频率f,半扩散角θ0将减小,

即可以改善声束的指向性,使超声波的能量更加集中,有利于提高探伤灵敏度。

但由N ≈Ds 2/4λ可知,增加探头直径D S 和提高探伤频率f,近场区长度增加,对

探伤不利。因此,在实际探伤中,要综合考虑D S 和f 对θ0及N 的影响,合理选

择D S 和f 。一般是在保证探伤灵敏度的前提下尽可能减小近场区长度。

6.未扩散区: b=1.64N ,在未扩散区b 内,波束不扩散,不存在扩散衰减,各截

面声压基本相同。因此,薄板试块前几次底波相差无几。 到波源的距离x>b

的区域称为扩散区,扩散区内波束扩散,存在扩散衰减。

7.矩形波源辐射的纵波声场 1.波束轴线上的声压: r ≥3N 时, P = P 0Fs/λx

Fs —矩形波源的面积 F=4ab 2.矩形波源的近场区的长度:N =Fs/πλ。3.

矩形波源辐射的纵波声场与圆盘波源辐射的声场不同,矩形波源有两个半扩散角,

其声场横截面为矩形 X 方向的半扩散角为: θ0=arcsin λ/2a ≈57°λ/2a

Y 方向的半扩散角为:θ0=arcsin λ/2b ≈57°λ/2b

8、近场区在两种介质中的分布: 公式N=Ds 2/4λ只适用均匀介质。实际检测中,

有时近场区分布在两种不同的介质中,如图所示的水浸检测,超声波是先进入水,

然后再进入钢中。当水层厚度较小时,近场区就会分布在水、钢两种介质中,设

水层厚度为L ,则钢中剩余近场区长度为:N=N 2-Lc 1/c 2=Ds 2/4λ-Lc 1/c 2

9. 横波声场 目前常用的横波探头,是使纵波斜入射到界面上,通过波形转换

来实现横波探伤的,当入射角在第一、第二临界角之间时,纵波全反射,第二介

质中只有折射横波。 横波声场同纵波声场一样由于波的干涉存在近场区和远

场区,当x≥3N 时,波束轴线上的声压与波源面积成正比,与至假想波源的距离

成反比,类似纵波声场。当横波探头晶片尺寸一定时,K 值增大,近场区长度将

减小。

10.横波轴线上的声压 当x ≥3N 时,横波声场波束轴线上的声压为:

P=KF s COS β/COS αλs2x

由以上公式可知,横波声场中,当x ≥3N 时,波束轴线上的声压与波源面积成

正比,与至假想波源的距离成反比,类似纵波声场。

11.横波声场近场区长度为 : N=F s COS β/πλs2COS α 横波声场的近场区长度

和纵波声场一样,与波长成反比,与波源面积成正比 横波声场中,第二介质中的近场区长度为: N ′=F s COS β/πλs2COS α-L 1tan

α/tan β

12.半扩散角 在声束轴线与界面法线所决定的入射平面内,声束不再对称于声束

轴线,而是声束上半扩散角θ上大于声束下半扩散角θ下

在通过声束轴线与入射平面垂直的平面内,声束对称于轴线,这时半扩散角可按

下式计算。

对于圆片形声源:θ0=arcsin1.12λs2/D S ≈70λs2/D S 对于矩形正方形声

源:θ0=arcsin λs2/2a ≈57λs2/2a

由公式可以看出,在其他条件相同时,横波声束的指向性比纵波好,横波能量更集中一些。因为横波波长比纵波短

13.盲区不是近场区,盲区是脉冲宽度+仪器的阻塞效应。横波探头晶片尺寸一定,K值增大,近场区长度将减小。频率越高,指向性越好;小晶片指向性差,大晶片指向性好;在其他条件相同时,横波声束的指向性比纵波好,横波能量更集中一些。

14.规则反射体的回波声压:超声波探伤中常用的规则反射体有平底孔、长横孔、短横孔、球孔和大平底面等。

15.平底孔回波声压在X≥3N 平底孔反射波声压:P

f =P

F

s

F

f

/λ2x2 P

:波源的

起始声压;F

S :波源的面积,F

f

:平底孔缺陷的面积;λ: 波长,x:平底孔至波源的

距离由上式可知,当检测条件( F

S

,λ)一定时,平底孔缺陷的回波声压或波高与平底孔面积成正比,与距离平方成反比。任意两个距离直径不同的

平底孔反射波声压回波分贝差为:△

12=20lg(P

f1

/P

f2

)= 40lgD

f1

X

2

/D

f2

X

1

平底孔直径一定,距离增加一倍,其回波下降12db。平底孔距离一定,直径增加一倍,其回波升高12db

16.长横孔回波声压: P

f =(P

F

s

/2λx)(D

f

/2x)1/2 D

f

:长横孔的直径:当x≥3N,

当探测条件( FS ,λ)一定时,长横孔回波声压与长横孔的直径平方根成正比,与距离的二分之三次方成反比。任意两个距离、直径不同的长横孔回波

分贝差为:△

12=20lg(P

f1

/P

f2

)= 10lgD

f1

X3

2

/ D

f2

X3

1

长横孔直径一定,距离增加

一倍,其回波下降9db。长横孔距离一定,直径增加一倍,其回波升高3 db

17.短横孔回波声压:P

f =(P

F

s

/2λx)(L

f

/x)(D

f

/λ)1/2短横孔是长度明显小于

波束截面尺寸的横孔,设短横孔直径为Df,长度为Lf。当X≥3N时,当探测条件( FS ,λ)一定时,短横孔回波声压与短横孔的长度成正比,与直径的平方根成正比,与距离的平方成反比。

任意两个距离、长度和直径不同的短横孔回波分贝差为:△

12=20lg(P

f1

/P

f2

)=

10lgL2

f1D

f1

X4

2

/L2

f2

D

f2

X4

1

短横孔直径和长度一定,距离增加一倍,其回波下降12db,与平底孔变化规律相同。短横孔直径和距离一定,长度增加一倍,其回波上升6db。短横孔长度和距离一定,直径增加一倍,其回波升高3 db

18.大平底面回波声压:P

B =P

F

s

/2λx当X≥3N时,超声波在与波束垂直、表面

光洁的大平底面上的反射就是球面波在大平面上的反射

当探测条件( FS ,λ))一定时,大平底面回波声压与距离成反比。两

个不同距离的大平底面回波分贝差为:△

12=20lg(P

B1

/P

B2

)= 20lgX

2

/X

1

大平底面距离增加一倍,其回波下降6db。

19.球孔回波声压:P

f =P

F

s

D

f

/4λx2设球孔直径为Df,超声波垂直入射,全反射,

Df足够小。当X≥3N时,超声波在球孔上的反射就类似于球面波在球面上的反射,当探测条件(Fs,λ)一定时,球孔回波声压与距离的平方成反比,与球孔直径成正比。

任意两个直径、距离不同的球孔的回波分贝差为:△

12=20lg(P

f1

/P

f2

)=

20lgD

f1X2

2

/D

f2

X2

1

球孔直径一定,距离增加一倍,其回波下降12 dB,与平底孔

变化规律相同。球孔距离不变,直径增加一倍,其回波上升6 dB

20.实心圆柱体曲底面回波声压:P

B =P

F

s

/2λx这说明实心圆柱体反射波声压

与大平底面回波声压相同

①.空心圆柱体曲底面回波声压-外柱面径向探伤:P

B =(P

F

s

/2λx)(d/D)1/2说明

外圆检测空心圆柱体,其回波声压低于同距离大平底面回波声压。因为凸柱面

反射波发散。②.空心圆柱体曲底面回波声压-内柱面径向探伤:P

B =(P

F

s

/2λ

x)(D/d)1/2说明内孔检测圆柱体,其回波声压大于同距离大平底回波声压。因为凹柱面反射波聚焦。

21以上各种规则反射体的反射波声压公式均未考虑介质衰减,如果考虑介质衰减,则所有公式均应增加:е-2αX/8.68 x : 反射体至探头的距离,x ≥ 3N a:介质单程衰减系数,dB/mm

第四章超声检测设备与器材

1.超声波探伤仪的作用:超声波探伤仪的作用是产生电振荡并加于换能器(探头)上,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。

2.探头:超声波的发射和接收是通过探头来实现的。探头的工作原理、主要性能及其及结构。①.压电效应:某些晶体材料在交变拉压应作用下,产生交变电场的效应称为正压电效应。反之当晶体材料在交变电场作用下,产生伸缩变形的效应称为逆压电效应。正、逆压电效应统称为压电效应。②超声波探头中的压电晶片具有压电效应,当高频电脉冲激励压电晶片时,发生逆压电效应,将电能转换为声能(机械能),探头发射超声波。当探头接收超声波时,发生正压电效应,将声能转换为电能。不难看出超声波探头在工作时实现了电能和声能的相互转换,因此常把探头叫做换能器。

3.探头的种类和结构:直探头用于发射和接收纵波,主要用于探测与探测面平行的缺陷,如板材、锻件探伤等。斜探头可分为纵波斜探头、横波斜探头和表面波斜探头,常用的是横波斜探头。横波斜探头主要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷,如焊缝、汽轮机叶轮等。当斜探头的入射角大于或等于第二临界角时,在工件中产生表面波,表面波探头用于探测表面或近表面缺陷。双晶探头有两块压电晶片,一块用于发射超声波,另一块用于接收超声波。根据入射角不同,分为双晶纵波探头和双晶横波探头。

4.双晶探头具有以下优点:1.灵敏度高;2.杂波少盲区小;3.工件中近场区长度小;4.探测范围可调. 双晶探头主要用于探伤近表面缺陷。

5.超声波探头对晶片的要求:1.机电耦合系数K较大,以便获得较高的转换效率;2.机械品质因子θ

m

较小,以便获得较高分辨力和较小的盲区;3.压电应变常

数d

33和压电电压常数g

33

较大,以便获得较高的发射灵敏度和接收灵敏度;4. 频

率常数N

t 较大,介电常数ε较小,以便获得较高的频率;5.居里温度T

c

较高,声

阻抗Z适当。

6. 探头型号的组成项目及排列顺序如下:基本频率-晶片材料-晶片尺寸-探头种类-特征

7.耦合剂:超声耦合是指超声波在探测面上的声强透射率。声强透射率高,超声耦合好。为提高耦合效果,在探头与工件表面之间施加的一层透声介质称为而耦合剂。耦合剂的作用在于排除探头与工件表面之间的空气,使超声波能有效地传入工件,达到探伤的目的;耦合剂还有减少磨擦的作用。

8.影响声耦合的主要因素有:耦合层的厚度,耦合剂的声阻抗,工件表面粗糙度和工件表面形状。

9.常用耦合剂有:水、甘油、机油、变压器油、化学浆糊等。

10.试块的作用:1.确定探伤灵敏度;2. 测试探头的性能;3调整扫描速度;4.评判缺陷的大小。

11.试块的分类:标准试块、对比试块、模拟试块

12.试块的要求和维护标准试块的材料、热处理状态、表面粗糙度、形状和尺寸均有严格要求。标准试块应采用与被检工件声学性能相同或相近的材料制成,制作时应确认材质均匀、无杂质、无影响使用的缺陷。标准试块外形加工的平行度、垂直度与尺寸精度均应经过严格检验并符合图样要求。尺寸允许公差一般在±

≤1.6μm。

0.1mm以内。检测面的表面粗糙度一般不低于R

a

13. 常用试块:1.钢板用标准试块:CBⅠ、CBⅡ;2.锻件用标准试块:CSⅠ、CS Ⅱ、CSⅢ;3.焊接接头用标准试块:CSK-ⅠA、CSK-ⅡA、CSK-ⅢA、CSK-ⅣA。

14.CSK-ⅠA试块是JB/T4730-2005中规定使用的,其规格、形状如图所示。主要用途有:①校验超声探伤仪的水平线性、垂直线性和动态范围:用25mm或100mm 尺寸。②调节时基线比例和范围:用25mm和100mm尺寸。③测定直探头与超声探伤仪组合的远场分辨力:用85mm、91mm、100mm尺寸测定。④测定直探头与超声探伤仪组合的盲区:用Φ50mm有机玻璃圆弧面至两侧的距离5mm和10mm的位置测定。⑤测定直探头与超声探伤仪组合的最大穿透能力:用Φ50mm有机玻璃底面的多次反射波测定。⑥测定斜探头的入射点:用R50mm、R100mm圆弧面。⑦测定斜探头的折射角或K值:用Φ50mm或Φ1.5mm孔测定。⑧测定斜探头的声束偏斜角:用直角棱边测。⑨用R50mm、R100mm阶梯圆柱面,以便同时获得两个反射波,用来调节横波时基线比例。⑩用Φ40mm、Φ44mm、Φ50mm台阶圆柱孔,测定斜探头在深度方向的分辨力。

15.CSK-ⅢA试块,其规格、形状如图所示。其人工反射体为Φ1×6短横孔。主要用途是:①调节时基线比例;②用Φ1×6短横孔测定斜探头K值;③制作距离—波幅曲线;④调节检测灵敏度;⑤进行缺陷定量。

16. 仪器与探头的综合性能有:1.灵敏度、2.盲区与始脉冲宽度、3.分辨力、

4.信噪比、

5.频率。

17.仪器的性能有:仪器的垂直线性、水平线性、动态范围和衰减器精度。

18探头的性能有:频率特性、距离幅度特性、声束特性、斜探头的入射点、折射角、声束偏斜角与双峰。

19.灵敏度:超声波探伤中灵敏度一般是指整个探伤系统(仪器和探头)发现最小缺陷的能力。发现缺陷愈小,灵敏度就愈高。

19.盲区与始脉冲宽度:盲区是指从探测面到能够发现缺陷的最小距离。盲区内的缺陷一概不能发现。始脉冲宽度是指在一定的灵敏度下,屏幕上高度超过垂直幅度20%时的始脉冲延续长度。始脉冲宽度与灵敏度有关,灵敏度高,始脉冲宽度大。

20. 分辨力:仪器与探头的分辨力是指在屏幕上区分相邻两缺陷的能力。能区分的相邻两缺陷的距离愈小,分辨力就愈高。

21.信噪比:是指屏幕上有用的最小缺陷信号幅度与无用的噪声杂波幅度之比。信噪比高,杂波少,对探伤有利。信噪比太低,容易引起漏检或误判,严重时甚至无法进行探伤。

22.A型脉冲反射式超声探伤仪的工作过程:同步电路产生的触发脉冲同时加至扫描电路和发射电路,扫描电路受触发开始工作,产生锯齿波扫描电压,加至示波管水平偏转板,使电子束发生水平偏转,在显示屏上产生一条水平扫描线。与此同时,发射电路触发产生调频窄脉冲,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,经接收电路放大和检波,加至示波管垂直偏转板上,使电子束发生垂直偏转,在水平扫描相应位置上产生缺陷波和底波。

第五章超声检测方法分类和特点

1.按原理分类:可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。

2. 按波形分类可分为纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法等。

3.纵波法使用直探头发射纵波进行探伤的方法,称为纵波法。此时波束垂直入射至试件探测面,以不变的波型和方向透入试件,所以又称为垂直入射法,简称垂直法。垂直法分为单晶探头反射法、双晶探头反射法和穿透法。常用单晶探头反射法。①垂直法主要用于铸造、锻压、轧材及其制品的探伤,该法对与探测面平行的缺陷检出效果最佳。由于盲区和分辨力的限制,其中反射法只能发现试件内部离探测面一定距离以外的缺陷。在同一介质中传播时,纵波速度大于其它波型的速度介质倾斜入射至试件探测面。②斜入射法:就是使超声波以一定的倾斜角度(3o~14o)射入到工件中,利用双斜探头分别发射和接收超声波的检测法。当一个探头发射的声波入射角很小时,在工件内主要产生折射纵波,用另一个探头接收来自缺陷和底面的反射纵波。用双斜探头检测时通常没有始波,因此,可以检查近表面的缺陷,可用于较薄工件的检测。根据两探头相互倾斜的角度,使发现和接收的焦点落在离检测面一定深度的位置上,使处于焦点处的缺陷波高最大,而其它位置的缺陷波高急剧降低。此法特别适用于某些特定条件下的检测。

3.横波法波型转换得到横波进行探伤的方法,称为横波法。由于透,穿透能力强,晶界反射或散射的敏感性较差,所以可探测工件的厚度是所有波型中最大的,而且可用于粗晶材料的探伤。将纵波通过楔块、水等入试件的横波束与探测面成锐角,所以又称斜射法。此方法主要用于管材、焊缝的探伤;其它试件探伤时,则作为一种有效的辅助手段,用以发现垂直法不易发现的缺陷。

4.采用横波法检测焊缝具有很多优越性1.波长短,灵敏度高2.波束比纵波更集中,能量更集中,有利于发现缺陷,3.声压往复透射率高4.对于具有端角反射特性的缺陷,检出率高

5.按探头接触方式分类:①直接接触法、②液浸法(全浸没式和局部浸没式)

6.按操作方式分类:手工检测法和自动检测法。

第六章脉冲反射法超声检测通用技术

1.检测面的选择和准备:1 检测面应是平面或规则面的工件表面;2 检测面的粗糙度应不大于6.3μm,表面应清除杂物,松动氧化皮,毛刺,油污等;3被检测缺陷的位置、取向;4入射声束应尽可能垂直于缺陷反射面;5被检工件的材质、坡口形式、焊接工艺等;6根据探头的晶片尺寸、K值等确定检测面宽度;7 工件侧面反射波的影响;8 变型波的影响等。

2.选择检测仪器:1.对于定位要求高的情况,应选择水平线性误差小的仪器;2.对于定量要求高的情况,应选择垂直线性好,衰减器精度高的仪器;

3.对于大型零件的检测,应选择灵敏度余量高、信噪比高、功率大的仪器;

4.为了有效的发现近表面缺陷和区分相邻缺陷,应选择盲区小、分辨率好的仪器;

5.对于室外现场检测,应选择重量轻,示波屏亮度好,抗干扰能力强便携式仪器;

6.对于重要工件应选用可记录式探伤仪;

7.选择性能稳定、重复性和可靠性好的仪器。3.探头的选择超声波检测中,超声波的发射和接收都是通过探头来实现的。检测前应根据被检对象的形状、衰减和技术要求来选择探头,探头的选择包括探

头型式、频率、晶片尺寸和斜探头K值的选择等。

4.探头型式的选择常用的探头型式有纵波直探头、横波斜探头、表面波探头、双晶探头,聚焦探头等。根据工件的形状和可能出现缺陷的部位、方向等条件来选择探头的型式,使声束轴线尽量与缺陷垂直。纵波直探头波束轴线垂直于探测面,主要用于探测与探测面平行的缺陷,如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。横波斜探头主要用于探测与探测面垂直可成一定角度的缺陷,如焊缝中未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。表面波探头用于探测工件表面缺陷,双晶探头用于探测工件近表面缺陷,聚焦探头用于水浸探测管材或板材。

5. 探头频率的选择超声波探伤频率0.5~10MHz之间,选择频率时应考虑的因素:1.由于波的绕射,使超声波检测极限灵敏度约为λ/2,因此提高频率,有利于发现更小的缺陷;2.频率高,脉冲宽度小,分辨力高,有利于区分相邻缺陷;

=arcsin1.22λ/D可知,频率高,波长短,则半扩散角小,声束指向性好,3.由θ

能量集中,有利于发现缺陷并对缺陷定位4.由N=D2/4λ可知,频率高,波长短,

=C2Fd3f4可知,频率增加,衰减急剧增加。近场区长度大,对检测不利;5.由a

s

6.频率的高低对探伤有较大的影响,频率高,灵敏度和分辨力高,指向性好,对检测有利;但同时近场区长度也会增大,衰减增大,又对检测不利。实际探伤中要全面分析考虑各方面的因素,合理选择频率。一般在保证检测灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。对于晶粒较细的锻件、轧制件和焊接件等。一般选用较高的频率,常用2.5~5MHz;对晶粒较粗大的铸件、奥氏体钢等宜选用较低的频率,常用0.5~2.5MHz。如果频率过高,就会引起严重衰减,屏幕上出现林状回波,信噪比下降,甚至无法检测。

7.探头晶片尺寸的选择要考虑的因素:1.由θ

=arcsin1.22λ/D可知,晶片尺寸

增加,半扩散角减少,波束指向性变好,超声波能量集中,对检测有利;2.由

N=D2/4λ可知,晶片尺寸增加,近场区长度迅速增加,对检测不利;3.晶片尺寸大,辐射的超声波能量大,探头未扩散区扫查范围大,远距离扫查范围相对变小,发现远距离缺陷能力增强。

8.探头晶片大小对声束指向性,近场区长度、近距离扫查范围和远距离缺陷检出能力有较大的影响。实际检测中,检测面积范围大的工件时,为了提高检测效率宜选用大晶片探头。检测厚度大的工件时,为了有效的发现远距离的缺陷宜选用大晶片探头。检测小型工件时,为了提高缺陷定位定量精度宜选用小晶片探头。检测表面不太平整,曲率较大的工件时,为了减少耦合损失宜选用小晶片探头9.横波斜头K值的选择:在横波探伤中,探头的K值对探伤灵敏度、声束轴线的方向,一次波的声程(入射点至底面反射点的距离)有较大的影响。K值大,一次波的声程大。因此在实际探伤中,当工件厚度较小时,应选用较大的K值,以便增加一次波的声程,避免近场区探伤;当工件厚度较大时,应选用较小的K 值,以减少声程过大引起的衰减,便于发现深度较大处的缺陷。在焊缝探伤中,要保证主声束能扫查整个焊缝截面;对于单面焊根未焊透,还要考虑端角反射问题,应使K=0.7~1.5,因为K<0.7或K>1.5,端角反射很低,容易引起漏检。

10.常用耦合剂:水、甘油、机油、变压器油、化学浆糊等。

11.耦合剂的选用:1.排除探头与工件表面的空气,使超声波能有效地传入工件,达到检测的目的;2.润滑作用,以利于探头的移动。

12.影响声耦合的主要因素有:1.耦合层的厚度,2.偶合剂的声阻抗,3.工件表面粗糙度、4.工件表面形状。

13.耦合层厚度的影响:耦合层厚度对耦合有较大影响。当耦合层厚度为λ/4的

奇数倍时,透声效果差,耦合不好,反射回波低。当耦合层厚度为λ/2的整数

倍或很薄时,透声效果好,反射回波高。

14.工件表面粗糙度的影响工件表面粗糙度对声耦合有明显影响。对于同一耦合剂,表面粗糙度高,耦合效果差,反射回波低。声阻抗低的耦合剂,随粗糙度的变差,耦合效果降低得更快。但粗糙度也不必太低,因为粗糙度太低,耦合效果无明显增加,而且使探头因吸附力大而移动困难。一般要求工件表面粗糙度

R

a

不高于6.3μm。

15.耦合剂声阻抗的影响由图还可以看出,耦合剂的声阻抗对耦合效果也有较大的影响。对于同一探测面,耦合剂声阻抗大,耦合效果好,反射回波高,例如

表面粗糙度R

a

=100μm时Z=2.4的甘油耦合回波比Z=1.5的水耦合回波高6~7dB。

16.工件表面形状的影响工件表面形状不同,耦合效果不一样,其中平面耦合效果最好,凸曲面次之,凹曲面最差。因为常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低。特别是凹曲面,探头中心不接触,因此耦合效果更差。不同曲率半径的耦合效果也不同,曲率半径大,耦合效果好。

17.纵波直探头检测技术:检测设备的调整:主要是对仪器进行扫描速度调整和检测灵敏度调整,以保证在确定的检测范围内发现规定尺寸的缺陷,并确定缺陷的位置和大小。①时基线的调整:调整目的:一是使时基线的显示范围足以包含检测的深度范围;二是使时基线刻度与在工件中的传播距离成一定比例,以便准确测定缺陷的深度位置; ②检测灵敏度的调整的目的在于发现工件中规定大

小的缺陷,并对缺陷进行定位。也就是检出当量的最低要求。检测灵敏度太高或太低都对检测不利。灵敏度太高,示波屏上杂波多,判伤困难。灵敏度太低,容易引起漏检。实际检测中,在粗探时为了提高扫查速度而又不致引起漏检,常常将检测灵敏度适当提高,这种在检测灵敏度的基础上适当提高后的灵敏度叫做扫查灵敏度。

18.灵敏度三要素:1.基准反射体的几何尺寸、2.基准反射体的最大探测距离、3.基准反射体的基准反射波高(一般设定为示波屏满幅度的20~80%)

19.检测灵敏度的调节方法: 1.试块调整法利用试块上的人工反射体的回波调整到指定的高度作为检测灵敏度。适用于检测工件厚度x<3N或无法获取底波时使用;2.工件底波调整法利用工件底部回波与同深度的人工反射体的回波分贝差值来调整,适用于工件厚度x≥3N的情况。

20.利用工件底波调整法来调整检测灵敏度是根据工件底面回波与同深度的人工缺陷(如平底孔)回波分贝差为定值,这个定值可以由下述理论公式计算出来。

△Db=20lgP

B /P

f

=20lg2λx/πD

f

2利用底波调整检测灵敏度时,将探头对准工件

底面,仪器保留足够的衰减余量,一般大于dB

+(6-10dB)(考虑有效灵敏度余

量),[抑制]至“0”,调[增益]使底波回波B

1

达到最高基准波高(如80%),然后增益△dB即衰减余量减少△dB),这时检测灵敏度就校准、设定完毕。由于理论公式只适用于x≥3N的情况,因此利用工件底波调节灵敏度的方法也只能用于厚度尺寸x≥3N的工件,同时要求工件具有平行底面或圆柱曲底面,且底面光洁干净。当底面粗糙或有水油时,将使底面反射率降低,底波下降,这样调整的灵敏度将会偏高。利用试块和底波调整检测灵敏度的方法应用条件不同。利用底波调整灵敏度的方法主要用于具有平底面或曲底面大型工件的检测,如锻件检测。利用试块调整灵敏度的方法主要应用于无底波的厚度尺寸小于3N的工件检测。如焊缝检测、钢板检测、钢管检测等。

21.传输入修正值的测定目的:在利用试块调节检测灵敏度的情况下,当工件

表面和材质衰减与试块有一定差异时采取的一种补偿措施。其调节方法:1.试块

与工件等厚将探头放在试块上找出底波调整至80%,记下衰减器读数记作V1,再将探头放在工件上将底波调整至80%,记下衰减器读数记作V2。△dB1= V1- V2(衰减型) △dB1= V2 - V1 (增益型);2.工件与试块不等厚:V3=20lg x/xj △dB2 = △dB1+V3

23.工件材质衰减系数的测定:1. 目的:在利用试块调节检测灵敏度的情况下,当工件表面和材质衰减与试块有一定差异时采取的一种补偿措施。 2. 调节方法:①当x<3Nα=(Bn-Bm-20lgn/m)/2x(m-n)②当x≥3N ,α=(Bn-Bm-6)/2x

24.扫查:检测时,探头在工件检测表面上的相对运动叫做扫查。在制定检测方

案时,必须根据检测方法及检测的具体要求、工件的形状和表面状态等选择适宜

的扫查方式。在选择扫查方式时,要严防漏检,保证工件的整个检测区域都要有

足够的声束覆盖。另外,根据工件在生产和使用过程中,可能出现的缺陷情况,应使扫查过程中声束尽量与缺陷垂直,以便提高检测效果。

1扫查方式:针对不同工件和检测面选探头的移动方向和轨迹; 2扫查速度扫

查速度与和显示刷新率有关系 v=D

/n 3.扫查间距对于要求高的工件

f

扫查间距应相互覆盖声束宽度的1/2或1/3,对于要求不高的工件扫查间距应覆

盖10%~20%

25.缺陷位置的评定:1.缺陷平面位置的确定:以探头中心轴线的位置决定;2.

缺陷深度的确定:Xf=nτf

26.缺陷尺寸的评定:1.回波高度法:①缺陷回波高度法②底波回波高度法;2.当

≤3N) 缺陷波高与试块上相同深度的人工缺陷对

量评比法:①试块对比法( X

f

≥3N) 可以用规则反射体声压差公式计算缺陷当量大小;

比;②当量计算法(X

f

3.AVG曲线法通过制作好的AVG曲线来评定缺陷大小;3.缺陷延伸长度的测定1.相对灵敏度测长法 6dB法(半波高度法); 端点6dB法(端点半波高度法)

2绝对灵敏度法3.端点峰值法

27.非缺陷回波的判别:1.迟到波(细长工件或试块上);2.61o反射(直角三角形

试件上);3.三角反射(纵波探头径向

探测实心圆柱体,如不出现三角反射就可认定为有缺陷)4.探头杂波(由于探

头制作工艺中存在的问题,在始波后出现一些固有信号);5.工件轮廓回波(台阶、螺纹等轮廓);6.幻像波(过高的重复频率);7.侧壁干涉波:①侧壁干涉

对检测的影响纵波检测时,探头若靠近侧壁,则经侧壁反射的纵波或横波与直接

传播的纵波相遇产生干涉,对检测带来不利影响。对于靠近侧壁的缺陷,探头靠

近侧壁正对缺陷检测,缺陷回波低,探头远离侧壁检测反而缺陷回波高。当缺陷

的位置给定时,存在一个最佳的探头位置,使缺陷回波最高,这个最佳探头位置

总是偏离缺陷。这说明由于侧壁干涉的影响,改变了探头的指向性,缺陷最高回

波不在探头轴线上,这样不仅会影响缺陷定量,而且会影响缺陷定位。②避免侧

,一般脉冲持续的时间所对应

壁干涉的条件:在脉冲反射法检测中,若f≥1MH

Z

的声程不大于4λ。因此,只要侧壁反射波束与直接传播的波束声程差大于4λ

就可以避免侧壁干涉。2.1探头轴线上缺陷反射:对于侧壁附近探头轴线上的小

缺陷,避免侧壁干涉的条件为:2W-α>4λ避免侧壁干涉的最小距离dmm为:dmm

>(2αλ)1/2(mm)对于钢:dmm>(2αλ)1/2(mm)≈3.5(α/f) 1/2(mm)底面反射:对于侧壁附近的底面反射,避免侧壁干涉的条件为:2w-2α>4λ,避免侧壁

干涉的最小距离dmm为: dmm>(2αλ)1/2 (mm)对于钢:dmm>2 (αλ)1/2(mm)

≈5(α/f) 1/2(mm).避免侧壁干涉的最小距离dmm与波长λ及距离α有关,λ、

α增加, dmm随之增加。此外还发现。二者比较,底面反射最小距离较大。

28.横波斜探头检测技术: 检测设备调整 1.探头入射点和折射角的测定由于斜楔容易磨损,所以在检测前应进行入射点和折射角测定。2.扫描速度的调节1、声程调节法:声程调节法是使示波屏上的水平刻度值τ与横波声程χ成正比例,即τ:x=1:n。这时仪器示波屏上直接显示横波声程。2、水平调节法:水平调节法是指示波屏上水平刻度值τ与反射体的水平距离l成正比例,即τ:l=1:n 。这时示波屏上水平刻度值直接显示反射体的水平距离,多用于薄板工件焊缝横波检测。⑶深度调解法:深度调解法是指示波屏上水平刻度值τ与反射体的深度d成正比例,即。这时示波屏上水平刻度值直接显示反射体的深度距离,常用于较厚工件焊缝横波检测。按深度调节横波扫描速度可在CSK-IIIA试块上进行。利用不同深度的短横孔反射波来调整。3.距离-波幅曲线的制作和灵敏度的调整横波距离-波幅曲线是相同大小的反射体随距离的变化其反射波高的变化曲线。根据时基线调节的三种方法:距离-波幅曲线也可按声程、水平距离和深度绘制;4.传输修正值的测定和补偿

29.扫查:为估计缺陷形状、长度等,四种基本的扫查方式:前后、左右、转动、环绕四种基本扫查方法。通常前后左右扫查用于发现缺陷的存在,寻找缺陷的最大峰值;左右扫查可用于缺陷横向长度的测定,转动扫查和环绕扫查则为了确定缺陷的形状。

30.缺陷的评定: 1.平面工件的缺陷定位1、按声程调节扫描速度时仪器按

声程1:n调节横波扫描速度,缺陷波水平刻度为τf:定出水平距离L

f =nT

f

Sinβ

和深度d

f =nT

f

COSβ,二次波深度d

f

=2T-nT

f

COSβ。2、按水平调节扫描速度时仪

器按水平距离1:n调节横波扫描速度,缺陷波水平刻度值为τf,采用K值探头

检测。定出:水平距离L

f =nT

f

可直接在扫描线上读出深度d

f

=nT

f

/K,二次波深度

d

f =2T-nT

f

/K。3、按深度调节扫描速度时,缺陷波水平刻度值为τf,采用K值探

头检测。定出:水平距离:L

f =K·nT

f

深度: d

f

= nT

f

二次波:d

f

=2T -nT

f

31.圆柱曲面工件的缺陷定位1、外圆周向检测 H=R-[(Kd)2+(R-d)2]1/2 L⌒=R πarctan[Kd/(R-d)]/180 2、内圆周向检测 3、最大检测壁厚: Tm/D≤(1-sim β)/2=[1-K/(1+K2)1/2 ]/2

32.缺陷定量:横波斜探头对缺陷的定量包括缺陷的回波幅度和指示长度两个参数。

33.非缺陷回波的判别:1.工件轮廓回波;2.端角反射波;3.探头杂波;4.表面波;5.幻想波;6.草状回波;7.焊缝中变型波;8.“山”形波

34.影响缺陷定位的主要因素:1. 仪器的影响仪器的水平线性和垂直线性的好坏对缺陷定位有一定的影响;2.探头的影响探头的声束偏离、双峰、斜楔磨损、指向性等影响缺陷定位;3. 工件的影响工件的表面粗糙度、材质、表面形状、边界影响、温度及缺陷情况等影响缺陷定位;4.操作人员的影响①仪器时基线比例调节;②入射点、K值测定;③定位方法不当影响缺陷定位;5.试块的影响。

35.影响缺陷定量的主要因素:1.仪器及探头性能的影响①频率的影响;②.衰减器精度和垂直线性的影响; ③.晶片尺寸的影响;④探头K的影响;2. 耦合与衰减的影响 1.耦合的影响耦合剂的声阻抗和耦合层厚度对回波高有较大的影响;当探头与调灵敏度用的试块和被探工件表面耦合状态不同时,而又没有进行恰当的补偿,也会使定量误差增加,精度下降。2.衰减的影响由于超声波在工件中存在衰减,当衰减系数较大或距离较大时,由此引起的衰减也较大,如不

考虑介质衰减补偿,定量精度势必受到影响。因此在探伤晶粒较粗大和大型工件时,应测定材质的衰减系数,并在定量计算时考虑介质衰减的影响,以便减少定量误差; 3.工件几何形状和尺寸的影响工件底面形状不同,回波高度不一样,凸曲面使反射波发散,回波降低,凹曲面使反射波聚焦,回波升高;工件底面与探测面的平行度以及底面的光洁度、干净程度也对缺陷定量有较大的影响;由于侧壁干涉的原因,当探测工件侧壁附近的缺陷时,会产生定量不准,误差增加;工件尺寸的大小对定量也有一定的影响。为减少侧壁的影响,宜选用频率高、晶片尺寸大且指向性好的探头探测或横波探测;必要时不可采用试块比较法来定量。

4.缺陷的影响 1.缺陷形状的影响;2.缺陷方位的影响;3.缺陷波的指向性;4.

缺陷表面粗糙度的影响;5.缺陷性质的影响6.缺陷位置的影响

第7章板材和管材超声检测

1钢板中常见缺陷:1.分层、2.折叠、3.重皮、4.白点、5.裂纹。分层:是板坯中缩孔、夹渣等在轧制过程中未融合而形成的分离层。存在于内部,分层破坏了钢板的整体连续性,影响钢板承受垂直板面的拉应力作用的强度。分层是以上缺陷轧制而成,大多与钢平行,且具有固定走向。为平面状缺陷,严重时形成完全剥离的层状裂纹,对小的点状夹杂物则形成小的局部分层。折叠和重皮:钢板表面局部形成互相折合的双层金属,基本平行于表面。存在于表面。白点:是钢板在轧制后冷却过程中氢原子来不及扩散而形成的,白点的断裂面呈白色,多出现在厚度大于40mm的钢板中,属于氢至裂纹。存在于内部

2.检测方法:中厚板一般采用脉冲反射式垂直入射法检测,耦合方式有直接接触法和水浸法。采用的探头有聚焦或非聚焦的单晶直探头、双晶直探头。采用单晶直探头检测,在调节检测仪扫描线时,一般采用多次底波反射法,即在示波屏上显示多次反射底波。这样不仅可以根据缺陷波来判定缺陷情况,而且可根据底波衰减情况来判定缺陷情况。只有当板厚很大时才采用一次底波或二次底波法。一次底波法示波屏上只出现钢板界面回波与一次底波,只考虑界面回波与底波B1之间的缺陷波。

3.采用底波多次反射法探伤应满足下面三条件:1.工件的探伤面与底面互相平行,确保产生多次反射。(如工件加工倾斜就不合适);

2.钢板材质晶粒度必须均匀,保证无缺陷处底面多次反射波次数的稳定。(各次相同);

3.材质对超声波的衰减要小。保证反射底波有足够数量,以利探伤观察。一般碳钢、不锈钢均能满足这些条件

4.叠加效应:在钢板检测中值得注意的是:当板厚较薄且板中缺陷较小时,各次底波之前的缺陷波开始几次逐渐升高,然后在逐渐降低。这种现象是由于不同反射路径声波互相叠加造成的。在钢板检测中,若出现叠加效应,一般应根据F1来评价缺陷。只有当板厚δ<20mm时,才以F2来评价缺陷,这主要是为了减小近场区的影响。

5.叠加效应条件:a 小缺陷 b 中心部位 c 一般25mm以下(10-25)mm。

6.液浸法超声波检测中,耦合液体层厚度:H=nδC

L液/C

L钢

=nδ/4应用水浸多次

重合法检测不仅可以减小近场区的影响,而且可以根据多次底波衰减情况来判断缺陷严重程度,一般常用四次重合法。

7.对充水直探头的要求:1.为满足多次重合法要求,水层厚度要连续可调。2.调至不同厚度时,必须保证发射的声束与钢板表面垂直。3.充水探头内水套管内径必须大于最大水层厚度时声束直径。4.进出水口位置应大于最大水层可调厚度,且出水口应小于进水口,保证水套充满水。5.探伤时应及时注意排除水中

气泡。或采用消泡剂去除气泡。

8.检测方法:直接接触法,水浸法。

9.钢板检测的表面要求:钢板检测时表面为轧制面,当表面比较粗糙或氧化皮较为严重时,应做适当的处理,如用钢丝刷及打磨等。一般选取钢板的任意一个轧制面进行检测,如有需要也可选上下两个轧制面进行检测。

10.探头选用探头的频率一般为 2.5MHz~5MHz,这是因为钢板的晶粒比较细,较高的频率可以获得较高的分辨力。一般探头的直径为Φ10mm~Φ30mm,对于较大面积的钢板为提高工作效率可采用较大直径的探头,对于较薄的钢板为减小近场区影响应使用双晶直探头或采用小直径的探头,探头的结构形式主要根据板厚来确定。板厚较大时,常选用单晶直探头。板厚较薄时可选用双晶直探头,因为双晶直探头主要用于检测厚度6~20mm的钢板。

11.试块选用原则:1.板材检测使用的标准试块CBⅠ阶梯试块,适用于板厚小于等于20mm钢板检测;2.板材检测使用的标准试块CBⅡ平底孔试块,适用于板厚大于20mm的钢板检测;3.当板厚不小于三倍近场区时,且板材上下两个表面平行也可取钢板无缺陷完好部位的第一次底波来校准灵敏度,其结果应与平底孔试块校准灵敏度的要求相一致。底波法(必须与CBⅡΦ5平底孔灵敏度比较,下面是经验数据,不可作为定量评定的灵敏度):δ>3N,可用B1达50%;当δ>20mm 时也可用B5达50%计,但要和Ф5平底孔波作试验比较,使灵敏度一致。

12.仪器系统的校准:1.扫描速度调节(检测范围)扫描速度的调节应保证足够的检测范围,以便可以观察多次底波或缺陷波的情况。2.灵敏度的调节:在钢板检测中一般用阶梯试块、平底孔试块、钢板底波法来进行灵敏度的调节。

①.CBⅠ标准试块法板厚≤20mm时,利用CBⅠ阶梯试块调节检测灵敏度时,探头对准试块与工件等厚(或不小于钢板板厚的近似厚度)处将第一次底波高度调整到满刻度的50%,再提高10dB作为基准灵敏度;②.CBⅡ标准试块法利用平底孔试块调节检测灵敏度时,探头对准表7.2规定的平底孔,调节仪器使平底孔反射波达到显示屏满刻度的50%作为基准灵敏度; ③.底波法还可利用多次底波来调节灵敏度,例如要求示波屏上出现五次底波,那么B5达到50%即可。板厚不小于探头的3倍近场区时,也可取钢板无缺陷完好区域的第一次底波达基准波高(一般为显示屏满刻度的50%),但底波法调节的灵敏度应与表7.2要求的灵敏度相一致。扫查灵敏度—扫查时扫查灵敏度一般在基准灵敏度的基础上提高6dB,在测定缺陷当量时应将灵敏度调回基准灵敏度

13.扫查常用的扫查方式有全面扫查、列线扫查、边缘扫查、格子扫查。

14.缺陷的判别:1.在钢板检测中一般根据缺陷波和底波来判别钢板中的缺陷情况,满足下列条件之一的均作为缺陷予以标识和记录:①缺陷第一次反射波F1≥50%;②第一次底波B1<100%,第一次缺陷反射波F1与第一次底波B1之比F1/ B1≥50%;③第一次底波B1<50%。

15.缺陷的测定检测中达到要求记录水平的缺陷应测定其位置、大小、并估判缺陷的性质。⑴缺陷位置测定:根据缺陷波对应的水平刻度值和扫描速度确定缺陷的深度,根据发现缺陷时探头的位置确定缺陷的平面位置。⑵缺陷大小的测定:一般使用绝对灵敏度法测定缺陷的大小。在板材超声波检测中常按下述方法测定缺陷的范围和大小。①检出缺陷后,应在它的周围继续进行检测,以确定缺陷范围。②用双晶直探头确定缺陷的边界范围或指示长度时,探头的移动方向应与探头的隔声层相垂直,并使缺陷波下降到基准灵敏度条件下显示屏满刻度25%或使缺陷第一次反射波波高与底面第一次反射波高之比为50%。此时探头中心的移动

距离即为缺陷的指示长度,探头中心点即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准。③用单直探头确定缺陷的边界范围或指示长度,移动探头使缺陷第一次反射波波高下降到基准灵敏度条件下显示屏满刻度25%或使缺陷第一次反射波波高与底面第一次反射波高之比为50%。此时探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度,探头中心点即为缺陷的边界点。两种方法测得的结果以较严重者为准;④按底面第一次反射波(B1)波高低于满刻度50%确定的缺陷在测定缺陷的边界范围或指示长度时,移动探头(单直探头或双直探头)使底面第一次反射波升高到显示屏满刻度的50%。此时探头中心的移动距离即为缺陷的指示长度,探头中心点即为缺陷的边界点。此外在测定缺陷的大小时还应注意叠加效应的识别。所谓叠加效应是指在薄板中当缺陷较小时,缺陷反射波从第一次开始,第二次、第三次反射波逐渐增高,增高到一定程度以后的反射波又逐渐降低的现象。

16.缺陷性质的识别:根据缺陷反射波和底波特点来估计缺陷的性质。1.分层:缺陷波形陡直,底波明显下降或完全消失;2.折叠:不一定有缺陷波,但始脉冲加宽,底波明显下降或消失;3.白点:波形密集尖锐活跃底波明显降低,次数减少,重复性差,移动探头,回波此起彼伏。

17.缺陷的评定与质量分级 JB/T 4730.3-2005标准根据缺陷的性质、指示长度、指示面积来进行缺陷的评定与质量分级,规定如下:1.缺陷的评定:⑴缺陷的指示长度的评定规则单个缺陷按其指示的最大长度作为该缺陷的指示长度。若单个缺陷的指示长度小于40㎜时,可不作记录;⑵单个缺陷指示面积的评定规则单个缺陷的指示面积=缺陷的指示长度×缺陷的指示宽度(与长度方向垂直的最大尺寸) ①一个缺陷按其指示的面积作为该缺陷的单个指示面积;②多个缺陷其相邻间距小于100㎜或间距小于相邻较小缺陷的指示长度(取其最大值)时,以各缺陷面积之和作为单个缺陷指示面积;③指示面积不计的单个缺陷见表7.3 ;④缺陷面积百分比的评定规则在任一1m×1m的检测面积内,按缺陷面积所占的百分比来确定。如钢板面积小于1m×1m,可按比例折算

18.质量分级:1.钢板质量分级见表7.3; 2.在剖口预定线两侧各50㎜(当板厚超过100㎜时,以板厚的一半为准)内,缺陷的指示长度大于或等于50㎜时,应评为Ⅴ级;3.在检测过程中,检测人员如确认钢板中有白点、裂纹等危害性缺陷存在时,应评为Ⅴ级。

19.钢板探伤中,引起底波消失的几种可能情况:1.表面氧化皮与钢板结合不好;

2.近表面有大面积的缺陷;

3.钢板中有吸收性缺陷(如疏松或密集小夹层);

4.钢板中有倾斜的大缺陷。

20.复合钢板的加工及主要缺陷:复合板是由基板和复合层板组成的。基板通常采用碳钢、低合金钢板或不锈钢板,复合层板通常采用不锈钢、钛及钛合金、铝及铝合金、镍及镍合金、铜及铜合金板。复合层板用来提高耐磨、耐腐蚀等性能,基板用来保证复合板的强度。

21.基板和复合层板的结合采用轧制法、爆炸复合法和堆焊法等。复合板中的缺陷主要是复合层板和基板结合层界面上的未结合,未结合部分的缺陷呈完全脱开或不完全脱开状态。超声波检测主要是检测基板和复合层板结合状态的。脱层(脱接)复合不良

22.探头的选用: 常用单晶直探头或双晶直探头进行纵波检测,检测频率2.5—5.0MHz,探头直径一般不大于Φ25mm

23.耦合方式耦合方式可采用直接接触法或液浸法。

24.检测面一般从基板侧表面进行检测,需要时也可以从复合板材侧进行检测。

25.扫查方式 1.扫查方式可采用100%扫查或沿钢板宽度方向,间隔为50mm的平行线扫查;2.根据合同、技术协议书或图样的要求,采用其他扫查形式;3.在坡口预定线两侧各50mm内应作100%扫查。

26.基准灵敏度的确定将探头置于复合钢板完全结合部位,调节第一次底波高度为显示屏满刻度的80%。以此作为基准灵敏度。

27.未结合区的测定第一次底波高度低于显示屏满刻度的5%,且明显有未结合缺陷反射波存在时(≥5%),该部位称为未结合区。移动探头,使第一次底波升高到显示屏满刻度的40%,以此时探头中心作为未结合区边界点。

28.钢管超声波检测: 钢管按其加工方法分为无缝钢管和焊接管,无缝钢管加工有热轧和冷拔两种方法,焊接管加工有螺旋焊缝和直缝电焊钢管两种方法

29.钢管的常见缺陷:常见缺陷有裂纹、折叠、分层和夹杂;折叠属表面缺陷;大口径管中缺陷有裂纹、白点、砂眼、非金属夹杂等;焊接管的焊缝中缺陷与焊缝类似,有裂纹、未焊透、气孔、夹渣等

30.钢管的常用检测方法:钢管中缺陷按其方向有纵向缺陷和横向缺陷,钢管的检测主要针对纵向缺陷。检测纵向缺陷时超声声束应由钢管外圆横截面中心线一侧倾斜入射,在管壁内沿周向呈锯齿形传播。检测横向缺陷时超声声束应沿轴向倾斜入射呈锯齿形传播。在实际检测时,通常希望管材中存在的波形单一,形成的A型显示波形清晰简单,以便于缺陷信号的正确判断和解释。因此将管材检测的倾斜入射声束入射角选择在第一临界角和第二临界角之间,使管材中只存在横波进行检测且声束轴线能扫查到内壁。钢管检测按耦合方式分为接触法和液浸法.

31.接触法检测使用与钢管表面吻合良好的斜探头。管材曲率半径小时,接触法检测耦合不良,声束严重扩散,灵敏度低,一般采用聚焦探头、将有机玻璃斜楔块加工成与管材表面吻合良好批量及规格多的情况。接触法检测为保证管材内只有横波并使横波的曲面,也可在探头前加装与管材吻合良好的滑块等方法提高检测灵敏度。接触法检测效率低、探头损耗大适用于单件小扫查到管材内壁32.小直径薄壁管探伤:一般指外径小于等于100mm的管材,大多为无缝钢管,对平行于管轴的径向缺陷,即管内纵向缺陷:可用横波进行周向扫查检测。对垂直于管轴的径向缺陷,即管内横向缺陷。用横波进行轴向扫查检测。

33. 小直径薄壁管检测前准备:①清理被探管材表面的氧化皮,锈蚀、油污。

②考虑管材与探头相对运动的轨迹,相邻探头轨迹间距离考虑声束复盖范围。

③为避免由于缺陷取向等原因产生声波反射呈现定向性而发生漏检,应从两个相反方向各探一次。

34.接触法探伤:适用于手工探伤,特点:管径小,波束扩散,耦合不好。应采取的措施:①有机玻璃斜楔磨成与管子外径曲率相近;②采用接触式聚焦探头。

35. 纵向缺陷探测:探头选择:斜探头晶片一般用8×10,10×12,12×14,最长不大于25mm。频率:2.5--5MHZ。试块选择:检测管子纵向缺陷的对比试块应选取与被检钢管的规格相同,材质、热处理工艺和表面状况相同或相似的钢管制备,对比试块上不得有影响人工缺陷正常指示的自然缺陷。对比试块上人工缺陷为尖角槽,角度为60°,槽长均为40mm,尖角槽可加工在管内壁与外壁,且平行于管轴。灵敏度调节:可直接在对比试样上将内壁人工尖角槽的回波高度调到荧光屏满刻度的80%,再移动探头,找出外壁人工尖角槽的最大回波,在荧光屏上标出,连接两点即为该探头的距离-波幅曲线,作为检测的基准灵敏度,在此基准灵敏度基础上一般提高6dB,作为扫查灵敏度。扫查:保证管材100%扫查到。

无损探伤常见问题汇总

无损探伤常见问题汇总 资料整理:无损检测资源网 沧州市欧谱检测仪器有限公司

物理探伤就是不产生化学变化的情况下进行无损探伤。 一、什么是无损探伤? 答:无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。 二、常用的探伤方法有哪些? 答:常用的无损探伤方法有:X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。 三、试述磁粉探伤的原理? 答:它的基本原理是:当工件磁化时,若工件表面有缺陷存在,由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁,形成局部磁场,磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置,从而判断缺陷的存在。 四、试述磁粉探伤的种类? 1、按工件磁化方向的不同,可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。 2、按采用磁化电流的不同可分为:直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。 3、按探伤所采用磁粉的配制不同,可分为干粉法和湿粉法。 五、磁粉探伤的缺陷有哪些? 答:磁粉探伤设备简单、操作容易、检验迅速、具有较高的探伤灵敏度,无损检测资源网可用来发现铁磁材料镍、钴及其合金、碳素钢及某些合金钢的表面或近表面的缺陷;它适于薄壁件或焊缝表面裂纹的检验,也能显露出一定深度和大小的未焊透缺陷;但难于发现气孔、夹碴及隐藏在焊缝深处的缺陷。 六、缺陷磁痕可分为几类? 答:1、各种工艺性质缺陷的磁痕; 2、材料夹渣带来的发纹磁痕; 3、夹渣、气孔带来的点状磁痕。

七、试述产生漏磁的原因? 答:由于铁磁性材料的磁率远大于非铁磁材料的导磁率,根据工件被磁化后的磁通密度B=μH来分析,在工件的单位面积上穿过B根磁线,而在缺陷区域的单位面积上不能容许B根磁力线通过,就迫使一部分磁力线挤到缺陷下面的材料里,其它磁力线不得不被迫逸出工件表面以外出形成漏磁,磁粉将被这样所引起的漏磁所吸引。 八、试述产生漏磁的影响因素? 答:1、缺陷的磁导率:缺陷的磁导率越小、则漏磁越强。 2、磁化磁场强度(磁化力)大小:磁化力越大、漏磁越强。 3、被检工件的形状和尺寸、缺陷的形状大小、埋藏深度等:当其他条件相同时,埋藏在表面下深度相同的气孔产生的漏磁要比横向裂纹所产生的漏磁要小。 九、某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁? 答:某些转动部件的剩磁将会吸引铁屑而使部件在转动中产生摩擦损坏,如轴类轴承等。某些零件的剩磁将会使附近的仪表指示失常。因此某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁处理。 十、超声波探伤的基本原理是什么? 答:超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来,在萤光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。 十一、超声波探伤与X射线探伤相比较有何优的缺点? 答:超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高,对人体无害等优点;缺点是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、对缺陷没有直观性;超声波探伤适合于厚度较大的零件检验。 十二、超声波探伤的主要特性有哪些? 答:1、超声波在介质中传播时,在不同质界面上具有反射的特性,如

各种常见无损探伤方法简介与比较

各种常见无损探伤方法简介与比较 三种常规无损检测方法的比较 无损检测就是利用声、光、磁和电等特性,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不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。 常用的无损检测方法:超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)。 超声波检测(UT) 1、超声波检测的定义: 通过超声波与试件相互作用,就反射、透射和散射的波进行研究,对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。 2、超声波工作的原理: 主要是基于超声波在试件中的传播特性。声源产生超声波,采用一定的方式使超声波进入试件;超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征被改变;改变后的超声波通过检测设备被接收,并可对其进行处理和分析;根据接收的超声波的特征,评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。 3、超声波检测的优点: a.适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测; b.穿透能力强,可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料,可检测厚度为1~2mm的薄壁管材和板材,也可检测几米长的钢锻件; c.缺陷定位较准确; d.对面积型缺陷的检出率较高; e.灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷; f.检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,使用较方便。 4、超声波检测的局限性

a.对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究; b.对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难; c.缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响; d.材质、晶粒度等对检测有较大影响; e.以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观,且检测结果无直接见证记录。 5、超声检测的适用范围 a.从检测对象的材料来说,可用于金属、非金属和复合材料; b.从检测对象的制造工艺来说,可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等; c.从检测对象的形状来说,可用于板材、棒材、管材等; d.从检测对象的尺寸来说,厚度可小至1mm,也可大至几米; e.从缺陷部位来说,既可以是表面缺陷,也可以是内部缺陷。锻件是金属被施加压力,通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。铸件过程建造了精致的颗粒结构,并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中,一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。 磁粉检测(MT) 1. 磁粉检测的原理: 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变而产生漏磁场,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,从而显示出不连续性的位置、形状和大小 2. 磁粉检测的适用性和局限性: a.磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄(如可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹),目视难以看出的不连续性。 b.磁粉检测可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测,还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测。 c.可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。 d.磁粉检测不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠难以发现。 渗透检测(PT) 1.液体渗透检测的基本原理: 零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经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,在毛细管的作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光源下(紫外线光或白光),缺陷处的渗透液痕迹被现实,(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。 2.渗透检测的优点: a.可检测各种材料;金属、非金属材料;磁性、非磁性材料;焊接、锻造、轧制等加工方式; b.具有较高的灵敏度(可发现0.1μm宽缺陷) c.显示直观、操作方便、检测费用低。 3.渗透检测的缺点及局限性: a.它只能检出表面开口的缺陷; b.不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件; c.渗透检测只能检出缺陷的表面分布,难以确定缺陷的实际深度,因而很难对缺陷做出定量评价。检出结果受操作者的影响也较大。 由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高检测结果可靠性,应根据设备材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向,选择最适当无损检测方法。 任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。

全面质量管理基本知识

全面质量管理基本知识

全面质量管理基本知识 第一章 一、量的概念 质量的定义(GB/T19000-2000):一组固有特性满足要求的程度。注:特性:可区分的特征。 要求:明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望。 “明示的”是指明确表述出来的要求; “通常隐含的”是指不言而喻的,约定俗成的公认的要求,如电视机必须有图像和声音,能正常收看收听,这是不言自明的公认要求; “必须履行的”一般是指国家法律法规及强制性标准的要求。 二、质量特性 ISO9000:2000版标准对质量特性作出了如下定义:“产品、过程或体系与要求有关的固有特性。” 1、产品质量特性主要包括:性能、可信性(可靠性、维修性、可用性)、安全性、环 境适应性、经济性。 性能---是指产品满足使用目的所具备的功能。 2、服务质量特性由功能性、经济性、安全性、时间性、舒适性和文明性组成。 三、产品的概念 产品的定义(ISO9000-2000):过程的结果。 有下述四种通用性产品类型: ---服务(如运输); ---软件(如计算机程序、字典); ---硬件(如发动机机械零件); ---流程性材料(如润滑油)。 第二章全面质量管理 ※※※三个阶段 1、质量检验阶段,二十世纪初,主要是检验把关,美国“科学管理之父”泰勒为代 表。 2、计质量管理阶段,第二次世界大战对军需品的特殊需要,运用数理统计方法对军 工生产过程进行工序控制。 3、全面质量管理阶段,二十世纪五十年代中期,美国通用电器公司质量经理费根堡 姆提出了讲究质量成本,加强企业经营的全面质量管理,TQM。我国于1978年由日

本引进全面质量管理。 在此期间,美、英等国的“质量保证”也得到很大发展,国际标准化组织于1987年颁了ISO9000系列标准,并开展质量体系认证,1998年又实现了国际多边互认。 20世纪80年代末,美国吸取了日本全面质量管理的成功经验,设立了质量奖。我国也在2001年开始,由中国质量协会实施,借鉴美国的做法,开展质量奖评审。 二、全面质量管理(TQM)的基本概念 全面质量管理TQM(Total Quality Management),过去也曾称为TQC(Total Quality Control)。 定义:ISO 8402:1994一个组织以质量为中心,以全员参与为基础,目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益,而达到长期成功的管理途径。 三、八项质量管理的原则 1、以顾客为关注焦点; 2、领导作用; 3、全员参与; 4、过程方法; 5、管理的系统方法; 6、持续改进; 7、基于事实的决策方法; 8、与供方互利的关系。 四、全面质量管理的基本要求 推行全面质量管理的基本要求,可以概括为一句话:“三全、一多样”。 1、全员的质量管理,依靠一体员工参加的质量管理; 2、全过程的质量管理; 3、全企业的质量管理; 4、综合运用多种管理手段方法。新七种工具,老七种工具,其他方法。 第三章质量管理体系 一、SO9000族标准的基本情况 1、1987年3月,国际标准化组织ISO/TC176发布ISO9000质量管理和质量保证系 列标准,1994年7月换版,由22个标准组成。2000年12月15日ISO正式发布IS9000:2000《质量管理体系基础和术语》、ISO9001:2000《质量管理体系要求》、ISO9004:2000《质量管理体系业绩改进指南》标准,以及ISO9011:2002标准《质量和(或)

常见的无损探伤方法

无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析,认为可分为六大类约70余种。但在实际应用中比较常见的有以下几种: 常规无损检测方法有: ●超声检测 Ultrasonic Testing(缩写 UT); ●射线检测 Radiographic Testing(缩写 RT); ●磁粉检测 Magnetic particle Testing(缩写 MT); ●渗透检验 Penetrant Testing (缩写 PT); ●涡流检测Eddy current Testing(缩写 ET); 非常规无损检测技术有: ●声发射Acoustic Emission(缩写 AE); ●泄漏检测Leak Testing(缩写 UT); ●光全息照相Optical Holography; ●红外热成象Infrared Thermography; ●微波检测 Microwave Testing X光射线探伤、超声波探伤对内部探伤适用,不适用表面探伤.磁粉探伤主要探表层深度3mm内缺陷.渗透探伤.着色探伤主要探工件表面缺陷(对不锈钢探伤比较适用). 常见的无损探伤方法 常见的无损探伤方法 VT-Visual Testing目测 RT-Radiographic Testing射线检测 UT-Ultrasonic Testing超声检测 PT-(Dye) Penetrant Testing渗透检测 MT-Magnetic particle Testing磁粉检测 ST-Spectrum Testing光谱测试 ET-Eddy Current Testing涡流检测 HT-Hardness Testing硬度检测 -Hydrostatic Testing 水压试验 MPT-Mechanical performance test机械性能 WT-Wall thickness Testing测厚 DT-Diameter Testing管径测试 MST-Metallographic inspection金相检验 ORT-Out of roundness testing不圆度检查 MMT-磁记忆

无损检测综合试题

无损检测综合试题 选择题(选择一个正确答案) 1.超声波检测中,产生和接收超声波的方法,通常是利用某些晶体的(c ) a.电磁效应 b.磁致伸缩效应 c.压电效应 d.磁敏效应 2.目前工业超声波检测应用的波型是(f ) a.爬行纵波 b.瑞利波 c.压缩波 d.剪切波 e.兰姆波 f.以上都是 3.工件内部裂纹属于面积型缺陷,最适宜的检测方法应该是(a ) a.超声波检测 b.渗透检测 c.目视检测 d.磁粉检测 e.涡流检测 f.射线检测 4.被检件中缺陷的取向与超声波的入射方向(a )时,可获得最大超声波反射: a.垂直 b.平行 c.倾斜45° d.都可以 5.工业射线照相检测中常用的射线有(f ): a.X射线 b.α射线 c.中子射线 d.γ射线 e.β射线 f.a和d 6.射线检测法适用于检验的缺陷是(e ) a.锻钢件中的折叠 b.铸件金属中的气孔 c.金属板材中的分层 d.金属焊缝中的夹渣 e. b和d 7.10居里钴60γ射线源衰减到1.25居里,需要的时间约为(c ): a.5年 b.1年 c.16年 d.21年 8.X射线照相检测工艺参数主要是(e ): a.焦距 b.管电压 c.管电流 d.曝光时间 e.以上都是 9.X射线照相的主要目的是(c ): a.检验晶粒度; b.检验表面质量; c.检验内部质量; d.以上全是 10.工件中缺陷的取向与X射线入射方向(b )时,在底片上能获得最清晰的缺陷影 像:a.垂直 b.平行 c.倾斜45°d.都可以 11.渗透检测法适用于检验的缺陷是(a ): a.表面开口缺陷 b.近表面缺陷 c.内部缺陷 d.以上都对 12.渗透检测法可以发现下述哪种缺陷?(c ) a.锻件中的残余缩孔 b.钢板中的分层 c.齿轮的磨削裂纹 d.锻钢件中的夹杂物 13.着色渗透探伤能发现的缺陷是(a ): a.表面开口缺陷 b.近表面缺陷 c.内部未焊透

全面质量管理基础知识

全面质量管理基础知识 1质量的定义:一组固有特性满足要求的程度 质量并不仅仅限定于产品或服务,而是泛指一切可单独描述和研究的事物,它可以是活动或过程,可以是产品,也可以是组织、体系或人以及上述各项的任何组合。 2质量特性的定义:产品、过程或体系与要求有关的固有特性。 质量特性的类型: 技术性或理化性的质量特性 心理方面的质量特性 与时间有关的特性 安全方面的质量特性 社会方面的质量特性。 3质量管理的定义:在质量方面指挥和控制组织的协调的活动。 这些活动通常包括:制定质量方针和质量目标,质量策划、质量控制、质量保证和质量改进。 4质量管理发展三阶段:质量检验阶段、统计质量控制阶段、全面质量管理阶段,三个阶段是继承与发展的关系。 5全面质量管理的定义:一个组织以质量为中心,以全员参与为基础,目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径。 全面质量管理体现为“三全一多样”即全过程、全员、全组织,管理过程中使用的管理方法多种多样。 6质量文化是指组织全体员工在质量方面所共有的价值观、信念、共识及规范的组合,在开展全面质量管理活动的组织中,质量文化是组织文化的核心内容。 质量文化的功能:凝聚功能、约束功能、辐射功能 7 质量管理八原则: (1)以顾客为关注焦点:组织依存于顾客。组织应当理解顾客当前和未来的需求。满足顾客要求并争取超越顾客期望。 (2)领导作用:领导者确立组织统一的宗旨及方向。他们应当创造并保持使员工能充分参与实现组织目标的内部环境。” (3)全员参与:各级人员都是组织之本,只有他们的充分参与,才能使他们的才干为组织带来收益。

(4)过程方法:将活动和相关的资源作为过程进行管理,可以更高效地得到期望的结果 (5)管理的系统方法:将相互关联的过程作为系统加以识别、理解和管理,有助于组织提高实现目标的有效性和效率。 (6)持续改进:持续改进总体业绩应当是组织的一个永恒目标。” (7)基于事实的决策方法:有效决策是建立在数据和信息分析的基础上。 (8)与供方互利的关系:组织与供方是相互依存的,互利的关系可增强双方创造价值的能力。 8 ISO9000族质量管理体系 ISO 9000族标准是关于质量管理体系的一组国际标准,由国家标准化组织(ISO)发布。我国于1992年发布了等同采用的GB/T 19000系列标准,现行有效的质量管理体系标准是GB/T 19001-2008(我公司质量管理体系即依据此标准制定)。 ISO9000族标准的四项核心标准分别为: ISO 9000《质量管理体系基础和术语》,表述质量管理体系的基础知识并规定了质量管理体系术语; ISO 9001《质量管理体系要求》,规定了达到顾客满意水平的质量管理体系要求,可用于证实组织具有提供满意副科要求和适用的法规要求的产品的能力,并能通过持续改进,不断增进顾客满意。该标准可用于组织内部管理,也可用于合同环境或作为认证的依据; ISO 9004《质量管理体系业绩改进指南》,从质量管理体系的有效性和效率两方面,为质量管理体系的建立和运行提供的指南。这个标准的目的不仅是达到顾客满意,还在于广泛的改进组织的业绩,让顾客和其他利益相关方满意。该标准主要用于组织内部管理,不能作为认证的依据。 ISO 19011《质量和(或)环境管理体系审核指南》,为质量管理体系和环境管理体系的内部审核和外部审核提供指南。 9 质量改进的基本程序——PDCA循环 质量改进活动必须遵循科学规则,即PDCA循环,即:计划(Plan)、实施(Do)、检查(Check)和处置(Act)四个阶段的循环,最早由休哈特提出,后经戴明引用而广为流传。如下图所示,四个阶段不断循环下去,故称之为PDCA 循环。

无损检测基础知识

无损检测概论 1、定义和分类: 就是指在不损坏试件的前提下,对试件进行检查和测试的方法。 现代无损检测的定义是: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。 2、无损检测方法有: 射线检测(RT)、超声波检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)、涡流检测(ET)和声发射检测(AT)等。在目前核工业上还有目视检测、检漏检测等。 3、无损检测的目的: 应用无损检测技术,是为了达到以下目的 A、保证产品质量。应用无损检测技术,可以探测到肉眼无法看到的试件内部的缺陷;在对试件表面质量进行检验时,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。 B、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设备,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,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;由于腐蚀作用使材质劣化;这些原因有可能使设备中原来存在的制造规范允许的缺陷扩展开裂,或使设备中原来没有缺陷的地方产生新生的缺陷,最终导致设备失效。而无损检测就是在用设备定期检验的主要内容和发现缺陷最有效的手段。 C、改进制造工艺。在产品生产中,为了了解制造工艺是否适宜,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。如,为了确定焊接工艺规范,对焊接试验的焊接试样进行射线照相,并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。 D、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查费用,从而使制造成本增加。可是如果在制造过程中间的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。 一、射线检测基础知识 射线的种类很多,其中易穿透物质的X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测,其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器压力管道焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测,而中子射线仅用于一些特殊场合。 射线检测是工业无损检测的一个重要专业。最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷(探伤)。按照不同特征可将射线检测分为许多种不同的方法,例如使用的射线种类、记录的器材、探伤工艺和技术特点等。 射线照相法是指X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的无损检测方法,是最基本、应用最广泛的一种射线检测方法。 1、射线照相的原理: 射线照相法是利用射线透过物质时,会发生吸收和散射这一特征,通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。X射线和γ射线通过物质时,其强度逐渐减弱。一般认为是由光电效应引起的吸收、康普顿效应引起的散射和电子对效应引起的吸收三种原因造成的。射线还有一个重要性质,就是能使胶片感光,当X射线或γ射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜象中心,经过显影和定影后就黑化,接收射线越多的部位黑化程度越高,这个作用叫做射线的照相作用。因为X射线或γ射线使卤化银感光作用比普通光线小得多,所以必须使用特殊的X射线胶片,还使用一种能加强感光

超声波探伤仪磁粉探伤仪等无损检测常用知识

超声波探伤仪磁粉探伤仪等无损检测常用知识 无损探伤问题集 物理探伤就是不产生化学变化的情况下进行无损探伤。 一、什么是无损探伤? 答:无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。 二、常用的探伤方法有哪些? 答:常用的无损探伤方法有:X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。 三、试述磁粉探伤的原理? 答:它的基本原理是:当工件磁化时,若工件表面有缺陷存在,由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁,形成局部磁场,磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置,从而判断缺陷的存在。 四、试述磁粉探伤的种类? 1、按工件磁化方向的不同,可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。 2、按采用磁化电流的不同可分为:直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。 3、按探伤所采用磁粉的配制不同,可分为干粉法和湿粉法。 五、磁粉探伤的缺陷有哪些? 答:磁粉探伤设备简单、操作容易、检验迅速、具有较高的探伤灵敏度,可用来发现铁磁材料镍、钴及其合金、碳素钢及某些合金钢的表面或近表面的缺陷;它适于薄壁件或焊缝表面裂纹的检验,也能显露出一定深度和大小的未焊透缺陷;但难于发现气孔、夹碴及隐藏在焊缝深处的缺陷。 六、缺陷磁痕可分为几类? 答:1、各种工艺性质缺陷的磁痕; 2、材料夹渣带来的发纹磁痕;

3、夹渣、气孔带来的点状磁痕。 七、试述产生漏磁的原因? 答:由于铁磁性材料的磁率远大于非铁磁材料的导磁率,根据工件被磁化后的磁通密度B=μH来分析,在工件的单位面积上穿过B根磁线,而在缺陷区域的单位面积上不能容许B根磁力线通过,就迫使一部分磁力线挤到缺陷下面的材料里,其它磁力线不得不被迫逸出工件表面以外出形成漏磁,磁粉将被这样所引起的漏磁所吸引。 八、试述产生漏磁的影响因素? 答:1、缺陷的磁导率:缺陷的磁导率越小、则漏磁越强。 2、磁化磁场强度(磁化力)大小:磁化力越大、漏磁越强。 3、被检工件的形状和尺寸、缺陷的形状大小、埋藏深度等:当其他条件相同时,埋藏在表面下深度相同的气孔产生的漏磁要比横向裂纹所产生的漏磁要小。 九、某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁? 答:某些转动部件的剩磁将会吸引铁屑而使部件在转动中产生摩擦损坏,如轴类轴承等。某些零件的剩磁将会使附近的仪表指示失常。因此某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁处理。 十、超声波探伤的基本原理是什么? 答:超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来,在萤光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。 十一、超声波探伤与X射线探伤相比较有何优的缺点? 答:超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高,对人体无害等优点;缺点是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、对缺陷没有直观性;超声波探伤适合于厚度较大的零件检验。 十二、超声波探伤的主要特性有哪些? 答:1、超声波在介质中传播时,在不同质界面上具有反射的特性,如遇到缺陷,缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时,则超声波在缺陷上反射回来,探伤仪可将反射波显示出来;如缺陷的尺寸甚至小于波长时,声波将绕过射线而不能反射; 2、波声的方向性好,频率越高,方向性越好,以很窄的波束向介质中辐射,易于确定缺陷的位置。

全面质量管理基础知识

全面质量管理基础知识 概论一、 质量管理的发展分为五个阶段:、1 操作者质量管理、工长质量管理、检验员质量管理、统计质量管理、全面质量管理。质量管理随着生产的发展已成为一门具有完整理论体系的边缘学科。 2、全面质量管理的发展和深化将成为人类生产活动的永恒主题。标准的和ISO14000、全面质量管理的深化和发展的主要标志是建立一个包含ISO90003,把全面质量管理推向更加科学化、规范化和标TQIMS)全面质量一体化管理体系(准化的新阶段。ISO8402术语标准对全面质量管理的定义:4、 目的在于通过让顾客满意和本组织所有以全员参与为基础,一个组织以质量为中心,成员及社会受益而达到长期成功的管理途径。全面质量管理的原理:是基于对质量形成的全过程,即质量环的控制,并通过有效的5、过质量环和系统工程可以用过程来体现,质量体系或系统工程为基础来实施和体现。程的不稳定性,正是全面质量管理的控制目标。因此质量环的划分应该随行业和产品不同而有一不同的行业和产品都有各自的特点,6、 定的差异,但是,无论质量环如何不同,其产品质量形成的全过程都应包括在内并进行有效控制。全面质量管理的特点:全员、全过程、全范围及多方法的质量管理。、7强调不断改进、强调系统管理、全面质量管理与传统质量管理的差异:强调预防为主、8、 强调满足顾客需要。全面质量管理体系的建立与运行二、、1全面质量管理的构成要素包括:质量方针、质量目标、质量体系、质量策划、质量 成本、质量改进和质量文化及质量审核。 、质量方针:由组织的最高管理者正式发布的该组织总的质量宗旨和质量方向。 2 、质量体系:为实施质量管理所需的组织结构、程序、过程和资源。 3 过程控制和质量控制点三、 过程控制是质量管理的核心和基础,质量控制点是过程控制的重要措施和方法。1、装置、资金、、过程是将输入转化为输出的一组相关联的资源和活动。资源可包括人员、2 设备,以及技术和方法等。通过制造最终工序是制造控制的主要环节。工序控制的目的是为实现产品设计质量,、3 达到预期目标及满足用户要求。工序能力就是操作者、设备、工装、使用的原材料、操作方法、检验方法以及环境等、4 也就是工序处于稳定状态操作呈稳定状态时所具有的加工精度,都在标准的条件下,下的实际加工能力。. 5、在服务质量环中,较为重要的是服务设计过程和服务提供过程,他们是服务质量形成的主要环节。 6、质量控制点:是指在质量活动过程中需要重点进行控制的对象或实体。 质量控制点是一个广泛的实体范畴;它可以是硬件产品的关键部位或零件,也可以是软件产品的环节或程序,还可以流程性材料的重要工艺过程;在服务过程中,它可以是关键部门,关键人员和关键因素等;质量控制点具有动态性,也就是说,随着过程的进行,质量控制点的设置不是永

承压类特种设备常用无损检测方法

承压类特种设备常用无损检测方法 发表时间:2019-07-02T15:56:47.013Z 来源:《基层建设》2019年第10期作者:王新磊许世强王尚峰 [导读] 摘要:现如今各类承压类特种设备被广泛应用到各大企业实际生产过程中,在给人们生活提供便捷的同时,其危险系数也不容小觑。 新疆心连心能源化工有限公司新疆昌吉 832200 摘要:现如今各类承压类特种设备被广泛应用到各大企业实际生产过程中,在给人们生活提供便捷的同时,其危险系数也不容小觑。无损检测就是不损害被检测对象的使用性能的高级测试方法,通过物理化学手段对被检测对象的结构、性质、状态进行充分检查,进而生成恰当的报告。 关键词:承压;特种设备;常用;无损检测 前言:进入21世纪后,我国特种设备数量也进入了一个快速增长的时期。特种设备数量的增长在一定程度上折射出我国工业化水平的提升,同时也在一定程度上给政府的监管带来了巨大的挑战。日常监督检查和专项监督检查都是特种设备监管必不可少的方式,但在特种设备数量激增的大背景下,显得效率低下、力不从心。尤其是在面对辖区内一些大型石油化工企业动辄数以千计的特种设备,传统的监管方式急需改进升级。 1 承压设备无损检测与评价的重要性 无损检测通常来说是在保障检测目标不受损害的情况下进行的综合评价,这种检测方法不影响检测对象的使用性能,对检测对象的构成材料、涉及结构同样不产生影响。其起到的主要作用是通过综合的技术手段评价设备表面及内部存在的问题,对设备的所有性能、状态进行科学评估,对于承压设备来说,进行无损检测可以使用的技术手段包括目测、渗透、泄漏、射线、超声波、涡流等。从目前的实际应用来看,比较成熟的技术包括辐射检测、声学检测以及电磁检测等。 承压设备的安全性依赖于生产的各个环节,设备生产环节,材料的选用、设计的合理性、制造安装的正确性都是保障承压设备最终能投入安全生产的因素。在上述各个环节进行无损检测,及时发现存在的问题,例如原材料的生产缺陷、焊接过程的疏漏等,都可以成功避免问题的产生。采用无损检测技术,可以在设备的使用过程中发现开裂、受腐蚀、机械疲劳、高温蠕变等。及时发现才能及时弥补,科学的无损检测可以对问题的严重程度进行分析,及时采取有效措施,不会造成资源的二次浪费。 2 承压类特种设备无损检测方法分析 2.1 射线检测技术(RT) 射线检测技术是通过射线与被检测对象发生的相互作用得到射线信号,形成检测对象的内部图像,从而显现出被检测对象的有效信息,反映出存在的问题。 CR技术:这项技术是通过光线激励荧光粉,在成像板上记录X射线穿透设备形成的影像,形成一个潜影,再利用激光扫描技术,激发与潜影能量一致的可见光,通过技术手段,将光信号转化为电信号,进而生成数字图像。与传统的无损检测方法相比,其成本更低、所需时间更短,同时,数字图像的传输更为便捷直观。一般来说,在承压设备的检测中,这项技术主要用于焊接接头及铸件的检测过程。 DR技术:其技术支撑基础依然是x射线检测法。检测设备的改进基础源于电荷耦合图像传感器。最新型的DR技术应用的是探测器与X 射线交互介质材料,将X射线闪络晶体安装在二极管阵列,同时连接图像采集系统,这种技术可以使计算机与检验设备同步,数据实时传输及存储,便于综合分析。这种设备的优点在于检测效率高、环境辐射小的特点,与此同时,可以高速处理图像和数据,存储和输出的效率极高。 CT技术:这项技术发展的根源在医学领域。其组成系统包括射线源、探测装置及精密器械。相关的配套软件可以帮助我们在检测的过程中获取有效的数据、进行图像的高清重建,同时对图像进行有效应用。这项技术的优点在于分辨率高、高精度定位,成像的过程中没有影像的重叠。同时需要的设备便捷,适于携带。在科技不断进步的前提下,CT检测技术也在飞速发展,根据不同的需求,更小更便捷及大型高能是两个发展方向。结合其他检测技术,必将有更好的发展。 2.2 超声检测技术(UT) 超声检测技术主要针对承压类设备的内部环境进行检测,面对设备焊缝内部所隐藏的缺陷,人类肉眼无法观测,也不容易拆解设备验伤。承压类设备外部覆盖保温层,利用超声检测技术可从设备裂缝处实施无损检测,检测的部位有设备的锻件、高压螺栓、焊缝表层等。超声检测技术相对与其他几种仪器体积小,便于携带,重量较轻在操作上十分方便。同时,超声检测技术对人体伤害最小,它在检测时所发出的声波对人体基本无害,这些年技术的更新演替给超声检测技术带来了发展新契机,TOFD等先进的超声检测技术层出不穷,给承压类特种设备的无损检测带来新光彩。 2.3 磁粉检测技术(MT) 磁粉检测技术是承压类设备常用的检测技术,属于无损检测常规检测方法,它通过表面检测法对设备的表层进行重点检测,像设备的角焊缝、对接焊缝、高强螺栓等都是磁粉检测技术的勘察对象,部分设备有焊疤情况,在表面检测中将作为核心检查。相对于其他几种检测方式,磁粉检测技术更为成熟,它作为传统的承压类特种设备检测方式有悠久的检测历史,也有相配套的全系列主机和附件,我国磁粉检测技术是最接近国际无损检测水平的一种,由磁粉技术开始,计算机的承压类特种设备中的无损检测才得到更广泛的使用。 2.4 渗透检测技术(PT) 渗透检测又称为渗透探伤检测,它是以毛细作用为原理对承压类特种设备的内里进行检测的方法,它的着色渗透在无损检测中发挥重要作用,在很多工业、机械业中,利用着色渗透检查设备表面的光照度和内里环境,以此确定特总设备的使用情况。渗透检测又分为荧光和非荧光两种,两者皆以物理化学与材料科学为基础,对设备的零件和产品进行有效检验,尤其对锅炉、压力容器的使用频繁,也是维护特种设备的必要手段。 2.5 涡流检测技术(ET) 涡流检测的原理在于把交流电的线圈放置于待测的金属板上,让线圈周边产生磁场,磁场恒定后设备能感应到磁场带来的电流,因此涡流检测技术就形成了。涡流检测技术与设备的大小、线圈的匝数、交流电流有直接关系,同时与设备的电导率与磁导率有间接关系。使用涡流检测技术对承压类特种设备进行无损检测,要按照设备的形状选择线圈,譬如穿过式、插入式,每一种线圈的管材、线材不同,像

全面质量管理基础知识

全面质量管理基础知识 一、概论 1、质量治理的进展分为五个时期: 操作者质量治理、工长质量治理、检验员质量治理、统计质量治理、全面质量治理。 2、质量治理随着生产的进展已成为一门具有完整理论体系的边缘学科。 全面质量治理的进展和深化将成为人类生产活动的永恒主题。 3、全面质量治理的深化和进展的要紧标志是建立一个包含ISO9000和ISO14000标准的 全面质量一体化治理体系(TQIMS),把全面质量治理推向更加科学化、规范化和标准化的新时期。 4、ISO8402术语标准对全面质量治理的定义: 一个组织以质量为中心,以全员参与为基础,目的在于通过让顾客中意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的治理途径。 5、全面质量治理的原理:是基于对质量形成的全过程,即质量环的操纵,并通过有效的 质量体系或系统工程为基础来实施和体现。质量环和系统工程能够用过程来体现,过程的不稳固性,正是全面质量治理的操纵目标。 6、不同的行业和产品都有各自的特点,因此质量环的划分应该随行业和产品不同而有一 定的差异,然而,不管质量环如何不同,其产品质量形成的全过程都应包括在内并进行有效操纵。 7、全面质量治理的特点:全员、全过程、全范畴及多方法的质量治理。 8、全面质量治理与传统质量治理的差异:强调系统治理、强调预防为主、强调持续改进、 强调满足顾客需要。 二、全面质量治理体系的建立与运行 1、全面质量治理的构成要素包括:质量方针、质量目标、质量体系、质量策划、质量 成本、质量改进和质量文化及质量审核。 2、质量方针:由组织的最高治理者正式公布的该组织总的质量宗旨和质量方向。 3、质量体系:为实施质量治理所需的组织结构、程序、过程和资源。 三、过程操纵和质量操纵点 1、过程操纵是质量治理的核心和基础,质量操纵点是过程操纵的重要措施和方法。 2、过程是将输入转化为输出的一组有关联的资源和活动。资源可包括人员、资金、装置、 设备,以及技术和方法等。 3、工序是制造操纵的要紧环节。工序操纵的目的是为实现产品设计质量,通过制造最终 达到预期目标及满足用户要求。 4、工序能力确实是操作者、设备、工装、使用的原材料、操作方法、检验方法以及环境 等都在标准的条件下,操作呈稳固状态时所具有的加工精度,也确实是工序处于稳固状态下的实际加工能力。 5、在服务质量环中,较为重要的是服务设计过程和服务提供过程,他们是服务质量形成 的要紧环节。 6、质量操纵点:是指在质量活动过程中需要重点进行操纵的对象或实体。

混凝土结构常用无损检测方法

混凝土结构常用无损检测方法 摘要:介绍了回弹法、超声波法、雷达法等各种混凝土无损检测方法的工作原理,分析了各自的特点及适用范围。在实际工程中,宜使用两种或两种以上方法进行检测,以互相验证,提高检测的效率及可靠性。? 无论是工业及民用建筑,还是公路、铁路、水利及水电工程等都广泛使用混凝土材料,混凝土的质量关系到整个工程的质量。传统的混凝土强度检验方法是在浇筑地点随机抽取试样,对试样进行抗压强度试验,由试验结果来评定混凝土的强度。由于试样的制作条件、养护环境及受力状态与原位混凝土均存在着明显的差异,试样的实验结果难以全面、准确地反映原位混凝土的质量状况,显然无损检测是获得原位混凝土真实质量的有效方法。早在20 世纪30 年代,人们就开始研究混凝土无损检测技术。1948 年,瑞士科学家施密特( E. Schmidt )研制成回弹仪;1949 年莱斯利(Leslie )等人用超声脉冲成功检测混凝土;60年代费格瓦洛(I. Facaoaru)提岀用声速、回弹综合法估算混凝土强度;80年代中期,美国的Mary Sansalone 等用机械波反射法进行混凝土无损检测;90 年代以来,随着科学技术的快速发展,涌现岀一批新的测试方法,如微波吸收、雷达扫描、红外线谱、脉冲回波等方法。我国从50年代开始引进瑞士、英国、波兰等国的超声波仪器和回弹仪,并结合工程应用开展了一定的研究工作;60 年代初我国研制成功多种型号的超声波仪器,随后广泛进行了混凝土无损检测技术的研究和应用;80 年代混凝土无损检测技术在我国得到快速发展,并取得了一定的研究成果,除了超声、回弹等无损检测方法外,还进行了钻芯法、后装拔岀法的研究;90 年代以来,雷达技术、红外成像技术、冲击回 波技术等进入实用阶段,同时超声波检测仪器也由模拟式发展为数字式,可将测试数据传入计算机进行各种数据处理,以进一步提高检测的可靠性。 混凝土无损检测的方法主要有回弹法、超声法、超声回弹综合法、雷达法、冲击回波法、红外成像法、钻芯法、拔岀法及超声波CT 法等,其中钻芯法和拔岀法属局部破损或半破损检测方法。以下就各种方法的工作原理、特点及适用范围作以述评。 各种无损检测方法工作原理及其特点述评 1.1 回弹法 回弹法是以在混凝土结构或构件上测得的回弹值和碳化深度来评定混凝土结构或构件强度的一种方法,它不会对结构或构件的力学性质和承载能力产生不利影响,在工程上已得到广泛应用。 回弹法使用的仪器为回弹仪,它是一种直射锤击式仪器,是用一弹击锤来冲击与混凝土表面接触的弹击杆,然后弹击锤向后弹回,并在回弹仪的刻度标尺上指示岀回弹数值。回弹值的大小取决于与冲击能量有关的回弹能量,而回弹能量则反映了混凝土表层硬度与混凝土抗压强度之间的函数关系,即可以在混凝土的抗压强度与回弹值之间建立起一种函数关系,以回弹值来表示混凝土的抗压强度。回弹法只能测得混凝土表层的质量状况,内部情况却无法得知,这便限制了回弹法的应用范围,但由于回弹法操作简便,价格低廉,在工程上还是得到了广泛应用。 回弹法的基本原理是利用混凝土强度与表面硬度之间的关系,通过一定动能的钢杆件弹击混凝土表 面,并测得杆件回弹的距离(回弹值),利用回弹值与强度之间的相关关系来推定混凝土强度。 通常采用试验的方法得到回弹值与强度之间的相关关系,即建立混凝土强度f c cu与回弹值R之间 的一元回归公式,或混凝土强度与回弹值R及主要影响因素(如碳化深度)之间的二元回归公式。回归 的公式可采用各种不同的函数方程形式,根据大量试验数据进行回归拟合,择其相关系数较大者作为实用经验公式。目常常用的形式主要有以下几种: 直线方程 f c cu A BR 幂函数方程 f c cu AR B

焊管常用探伤方法及技术

焊管常用探伤方法及技术 曹雷 (阜新华通管道有限公司,辽宁阜新123000) 摘要:介绍了焊管常用的3种探伤方法(漏磁探伤、涡流探伤和超声波探伤)及技术。分析了3种探伤方法 的优缺点:漏磁探伤灵敏度高,能很好地分辨出焊管内外壁缺陷,但长管体、大壁厚管在漏磁探伤后需做消磁处理;涡流探伤检测速度快,但受趋肤效应的限制,很难发现工件深处的缺陷;超声波探伤穿透能力强、缺陷定位准确、成本低、速度快,但探伤操作需经耦合,在北方严冬环境下耦合时焊管易冻结,给探伤作业带来不便。 关键词:焊管检测;漏磁探伤;涡流探伤;超声波探伤中图分类号:TG115.28;TG441.7 %%文献标志码:B %文章编号:1001-2311(2012)04-0072-03 Commonly -used NDT Methods and Techniques for Weld Pipes Cao Lei (Fuxin Huatong Piping Co.,Ltd.,Fuxin 123000,China ) Abstract :Described in the paper are the three commonly -used NDT methods and techniques for weld pipe flaw inspection ,i.e.,the MFL detection ,the eddy -current detection and the ultrasonic detection.Also analyzed are the advantages and disadvantages of these methods.The MFL method features high sensitivity which ensures satisfactory identification of both outer and inner flaws of the pipe ,but in case of long large -sized heavy -wall pipe ,demagnetization is necessary to be carried out upon ending of the detection.As for the eddy -current method ,although the detection speed is rather high ,it is so difficult to find out any flaw located deep in the workpiece due to the Kelvin skin effect.And speaking of the ultrasonic method ,the advantages are high penetrating force ,high flaw -positioning accuracy ,low operation cost ,and high detection velocity ,but medium coupling is needed for the detection ,which may cause ,in winter ,the trouble of freezing of the pipe ,particularly in hi -latitude areas ,thus make it rather difficult to keep the detection operation going smoothly. Key words :Weld pipe detection ;Magnetic flux leakage (MFL )detection ;Eddy -current detection ;Ul -trasonic detection 在焊管的制造和使用过程中,为保证焊缝质量而进行的无损检测是尤为重要的。焊管常用的无损检测方法有:适用于距焊管表面5mm 以上的离线全管体漏磁探伤、涡流探伤和超声波探伤;验证距焊管表面5mm 以上焊接质量的在线漏磁探伤和涡流探伤;适用于厚壁焊管的离线焊缝全管体超声波探伤;验证厚壁焊管焊接质量的超声波探伤。本文将结合生产经验,对焊管常用的探伤方法及技术作简要介绍,并对其优缺点进行分析比较。 1焊管全管体漏磁探伤 漏磁探伤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,通过检测漏磁场发现缺陷的无损检测技术。漏磁探伤对管材的表面状态要求不高,检出深度较大,在国外的焊管检测中被大量使用,国内特别是石油用焊管的检测也已普遍采用。 在生产检测中,曾出现过漏磁探伤检测不出焊管透壁大孔洞的现象,除了管理及人员因素外,这与仪器、探头性能及缺陷尺寸形状等都有关系。笔者根据实践经验,总结出影响焊管全管体漏磁探伤精度的主要因素有以下几点。 曹 雷(1983-),男,工程师,从事石油钢管生产工 艺和石油天然气管道管件的研究工作。 STEEL PIPE Aug .2012,Vol.41,No.4 钢管2012年8月第41卷第4期 检测技术 72

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