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1、2023年焊接检验总结 焊接检验总结 焊接检验作用：1.确保焊接结构制造质量，保证其安全运行 2.改进焊接技术，提高产品质量 3.降低产品成本，正确进行安全评定 4.促使焊接技术更广泛使用 一、焊接检验的分类 （1）、破坏性检验 可分为力学性能检验，化学分析试验，金相检验 优点：以统计数学为基础，直接且可靠测量出使用情况反应；结果定量；无需高的检验技术；结果与使用情况直接一致，试验结果争论范围小。 缺点：抽样评定；破坏性，不能再使用；不可重复性试验；不适合广泛的试验，使用有局限（成本）；不能测时间累积效应；不适合使用中的零件；制备需大量机加工；投资人力消耗高 （2）非破坏性检验 可分为外观检查
2、，强度检验，致密度试验，无损检验 优点：与零件成本、数量无关；可普验，可抽检；同产品可采用不同检验方法或可重复；可在使用中检验；可测累积效应；可查失效机理；试验少无需制备；设备便携（现场）；劳动成本低。 缺点：需熟练的技术；结果看法不一致；结果定性或相对；原始投资大。 （3）声发射检测：可对承受载荷的焊接结构(件)进行安全监测和寿命评定（如桥梁）,具有其它检验方法所不具备的动态无损检验的特点。 二、检验检验依据：施工图样、技术标准、检验文件、订货合同 三、焊接检验过程：由焊前检验、焊接过程检验、焊后检验、安装调试质量检验和产品服役质量检验等 四、焊接检验的5个基本环节： 焊前检验：主要是对焊前
3、准备的检查，是贯彻预防为主的方针，最大限度避免或减少焊接缺陷的产生，保证焊接质量的积极有效措施 内容：基本金属质量检验焊接材料质量检验焊接结构设计鉴定焊件备料的检验焊件装配质量检验焊接试板的检验能源的检验辅机具的检验工具的检验焊接环境的检验焊接预热检查焊工资格检查 焊接过程检验：不仅指形成焊缝的过程，还包括后热和焊后热处理过程 内容：焊接规范的检验复核焊接材料焊接顺序的检查检查焊道表面质量检查后热检查焊后热处理 焊后检验：由于制造过程中外界因素的变化或规范、能源的波动可能产生焊接缺陷外观检验无损检验力学性能检验金相检验焊缝晶间腐蚀检验焊缝铁素体含量检验致密性检验焊缝强度检验 安装调试质量的检验
4、：包括两方面1）对现场组装的焊接质量进行检验；2）对产品制造时的焊接质量进行现场复查（注意：检验程序和检验项目；检验方法和验收标准；焊接质量问题的现场处理） 内容：检验程 序和检验项目检验方法和验收标准焊接质量问题的现场处理 产品服役质量的检验：1.产品运行期间的质量监控 2.产品检修质量的复查 3.服役产品质量问题现场处理 4.焊接结构破坏事故的现场调查与分析 内容：产品运行期间的质量监控产品检修质量的复查服役产品质量问题现场处理焊接结构破坏事故的现场调查分析 五、焊接工艺规范：焊接过程中一整套工艺程序及技术规范，简称WPS。它包含了焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序
5、、焊接操作、焊接工艺参数及焊后处理等，是保证焊接质量的细则文件，可使熟练焊工操作时质量的再呈现。 六、焊接缺陷 (1)焊接缺陷：指焊接过程中在焊接接头中产生的不符合标准要求的缺陷。 对焊接缺陷进行分析的目的：一方面是为了找出缺陷产生的原因，从而在材料、工艺、结构、设备等方面采取有效的措施，以防止缺陷的产生；另一方面是为了在焊接结构件的制造或使用过程中，能够正确的选择焊接检验的技术手段，及时地发现缺陷，从而定性或定量地评定焊接结构件的质量，使焊接检验达到预期的目地。 熔焊缺陷分类：裂纹孔穴固体夹杂未熔合和未焊透形状缺陷其他缺陷 1)气孔 定义：焊接时熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的
6、空穴，讲解表2-5 特征及形状：单个或成堆，球形，条虫形 2)固体夹杂 * 夹渣：焊后残留在焊缝中的熔渣。图2-12 发生部位：坡口边缘和每层焊道间非平滑过渡部位，或焊道形状突变，存在深沟的部位。 特征：在横焊、立焊或仰焊时产生的夹渣比平焊多 * 夹钨：TIG焊时，钨极不慎与熔池接触，钨颗粒进入焊缝金属中造成。 镍铁合金焊接时，与钨形成合金，探伤难以发现。 (2)产生焊接缺陷的主要原因 * 焊接缺陷的产生既有冶金的原因，又有应力和变形的作用。常出现在焊缝及其附近地区，而那些地区正是结构中拉伸残余应力最大的地方。 * 焊接缺陷之所以会降低焊接结构的强度，其主要原因是缺陷减小了结构承载截面的有效面
7、积，并且在缺陷周围产生了严重的应力集中。 （3）焊接缺陷对质量的影响（主要是对结构负载强度和耐腐蚀性能的影响）：焊接缺陷引起应力集中焊接缺陷使静载强度降低焊接缺陷使脆性断裂的危险性增大焊接缺陷使疲劳强度下降焊接缺陷会降低接头的抗应力腐蚀开裂的能力。 （4）焊接缺陷的危害及对质量的影响 1）焊接缺陷的危害： 焊接结构发生破坏的主要原因之一是焊接接头存在着缺陷。若有的缺陷被 漏检，可能导致结构在负载时发生破坏事故。 2）焊接缺陷对质量的影响： 主要指对结构负载强度和耐腐蚀性能的影响。 缺陷的存在减小了结构承载的有效截面积，更主要的是在缺陷周围产生了应力集中。 焊接缺陷对结构的静载强度、疲劳强度、脆
8、性断裂以及抗应力腐蚀开裂都有重大影响。 * 焊接缺陷引起的应力集中 气孔（形状）、夹渣周围应力集中情况相似，应力集中不严重 焊接裂纹（扁平状），应力集中严重 * 焊接缺陷对静载强度的影响 缺陷造成有效承载面积减小，导致强度降低（裂纹在其尖端存在着缺口效应，容易出现三向应力状态，会导致裂纹的失稳和扩展，以致造成整个结构的断裂，三姨裂纹是焊接结构中最危险的缺陷） * 对脆性断裂的影响 由应力集中所导致 * 疲劳强度的影响 缺陷对疲劳强度的影响比静载强度要大得多 影响大小也与应力集中大小有关， * 对应力腐蚀开裂的影响 也与应力集中有关（腐蚀介质和应力的共同作用结果），先有裂纹，再腐蚀，促进裂纹生长
9、。 （5）焊接裂纹：金属在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。焊接结构中最危险的缺陷 按裂纹温度范围可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹（工件焊接后，再次被加热到一定温度）。 热裂纹：在固相线附近的高温区形成的裂纹 主要发生在晶界处，呈蓝色或天蓝色。多产生于接近固相线的高温下，有沿晶界（见界面）分布的特征；但有时也能在低于固相线的温度下，沿“多边形化边界”形成。热裂纹通常多产生于焊缝金属内，但也可能形成在焊接熔合线附近的被焊金属（母材）内。按其形成机理不同，又可分为结晶裂纹、液化裂纹、高温失塑裂纹
10、。 冷裂纹：焊接接头冷却到Ms温度以下时形成的裂纹 主要发生在焊接热影响区，特点是表面光亮，无氧化特性。常见的冷裂纹可分为氢致裂纹、淬火裂纹、层状撕裂。 裂纹的外观形貌：1.热影响区、2.纵向裂纹（裂纹长度方向与焊缝轴线相平行）、3.间断裂纹（裂纹呈断续状态）、4，弧坑裂纹（形貌有横向纵向或 星形状）、5.横向裂纹（裂纹长度方向与焊缝轴线相垂直）、6.枝状裂纹（形貌呈树枝状）、7.放射状裂纹（从某一点向四周放射的裂纹） 结晶裂纹形态分布：沿焊缝中心线分布、斜向分布 接头形式：搭接接头、丁字接头、外角接接头 液化裂纹的形态分布：近缝区液化裂纹、多层焊层间的液化裂纹 填角焊的约束部位：竖板无拘束但
11、限 制角变形、竖板中等拘束、竖板大拘束 气孔：焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。 气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素，是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。 夹渣：焊后残留在焊缝中的溶渣，有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度，当熔化金属凝固时，熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。 未熔合：熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；点焊时母
12、材与母材之间未完全熔化结合的部分，称之未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合（包括层间未熔合）、焊缝根部未熔合。按其间成分不同，可分为白色未熔合（纯气隙、不含夹渣）、黑色未熔合（含夹渣的）。 未熔合可分为：层间、坡口、角焊缝未熔合。按其间成分不同，可分为白色未熔合（纯气隙、不含夹渣）、黑色未熔合（含夹渣的）。 未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。 分为：单面焊、双面焊、角焊缝未焊透 产生原因：焊接电流太小，速度过快。坡口角度太小，根部钝边尺寸太大，间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当
13、，电弧太长或偏吹（偏弧） 形状缺陷： 焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿和下塌、错边和角变形、焊缝尺寸形状不合要求。 产生原因：主要是焊接参数选择不当，操作工艺不正确，焊接技能差造成。 1、咬边 因焊接造成沿焊趾（或焊根）处出现的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边。它是由于焊接过程中，焊件边缘的母材金属被熔化后，未及时得到熔化金属的填充所致。咬边可出现于焊缝一侧或两侧，可以是连续的或间断的。 分为角焊缝、对接焊缝咬边 （1）危害：咬边将削弱焊接接头的强度，产生应力集中。在疲劳载荷作用下，使焊接接头的承载能力大大下降。它往往还是引起裂纹的发源地和断裂失效的原因
14、。焊接技术条件中一般规定了咬边的容限尺寸。 （2）形成原因：焊接工艺参数不当，操作技术不正确造成。如焊接电流大，电弧电压高（电弧过长），焊接速度太快。 （3）防止措施：选择适当的焊接电流和焊接速度，采用短弧操 作，掌握正确的运条手法和焊条角度，坡口焊缝焊接时，保持合适的焊条离侧壁距离。 2、焊瘤 焊接过程中，在焊缝根部背面或焊缝表面，出现熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤。焊瘤一般是单个的，有时也能形成长条状，在立焊、横焊、仰焊时多出现。 分为：角焊缝、对接焊缝、根部焊瘤 （1）危害：影响焊缝外观，使焊缝几何尺寸不连续，形成应力集中的缺口。管道内部的焊瘤将影响管内介质的
15、有效流通。 （2）形成原因：操作不当或焊接规范选择不当。如焊接电流过小，而立焊、横焊、仰焊时电流过大，焊接速度太慢，电弧过长，运条摆动不正确。 （3）防止措施：调整合适的焊接电流和焊接速度，采用短弧操作，掌握正确的运条手法。 3、凹坑 焊后在焊缝表面或背面形成低于母材表面的局部低洼缺陷。 未焊满 由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。 （1）危害：将会减小焊缝的有效工作截面，降低焊缝的承载能力。 （2）形成原因：焊接电流过大，焊缝间隙太大，填充金属量不足。 （3）防止措施：正确选择焊接电流和焊接速度，控制焊缝装配间隙均匀，适当加快填充金属的添加量。 4、烧穿 焊接过程中熔化金属自
16、坡口背面而流出，形成穿孔的缺陷。常发生于底层焊缝或薄板焊接中。 （1）形成原因：焊接过热，如坡口形状不良，装配间隙太大，焊接电流过大，焊接速度过慢，操作不当，电弧过长且在焊缝处停留时间太长等。 （2）防止措施：减小根部间隙，适当加大钝边，严格控制装配质量，正确选择焊接电流，适当提高焊接速度，采用短弧操作，避免过热。 5、焊缝表面形状及尺寸偏差 焊缝表面形状及尺寸偏差属于形状缺陷，其经常出现的有：对接焊缝超高、角焊缝凸度过大、焊缝宽度不齐、焊缝表面不规则等。 （1）危害：影响焊缝外观质量，易造成应力集中。 （2）形成原因：坡口角度不当，装配间隙不均匀，焊接规范选择不当，焊接电流过大或过小，焊接速
17、度不均匀，运条手法不正确，焊条或焊丝过热等。 （3）防止措施：选择正确焊接规范，适当的焊条及其直径，调整装配间隙，均匀运条，避免焊条和焊丝过热。 6、下塌 穿过单层焊缝根部，或在多层焊缝接头中穿过前道熔敷金属塌落的过量焊缝金属。 7、错边 由于两个焊件没有对正而造成板的中心线平行偏差。 七、射线探伤：是利用射线可穿透物质和和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。按射线源种类不同分为X射线射线探伤、射线射线探伤、高能射线探伤等。 （1）射线的性 质：1）不可见，以光速直线传播。（2）不带电，不受电场和磁场的影响。（3）具有可穿透物质和在物质中有衰减的特性。（4）可使物质电离，能使胶片感光
18、，亦能使某些物质产生荧光。（5）能对生物细胞起作用（生物效应）。 X射线的波长为0.001-0.1nm，射线的波长为0.0003-0.1nm X射线（X射线机和加速器）是由高速行进的电子在真空管中撞击金属靶产生，射线能量和强度均可调。应用（透视） 射线（射线机）则由放射性物质（60Co、192Ir铱）内部原子核的衰变而来，能量不能改变，衰变几率不可控。（射线刀） 射线的性质：1.不可见，以光速直线传播；2.不带电，不受电场、磁场影响；3.具有可穿透物质和在物质中有衰减的特性；4.可使物质电离，胶片感光，使物质产生荧光；5.对生物细胞起作用。 （2）射线的衰减 射线与物质的物理作用：光电效应、汤
19、姆逊散射、康普顿效应和电子对(电子偶)效应 射线的衰减：射线因吸收和散射而失去一部分能量，强度相应减弱的现象 （3）探伤的基本原理： 射线探伤的实质：根据被检工件与其内部缺陷介质对射线能量衰减程度不同，而引起射线透过工件后的强度差异，使缺陷能在射线底片或X光电视屏幕上显示出来。 透过完好部位: Ix=I。e-X（-X为次幂） 透过缺陷部位时：Ix=I。e-Xe-（,)X 分析 ：1 Ix，即缺陷部位透过射线强度大于周围完好部位。采用射线底片记载时呈黑色影象, x光电视屏幕上呈灰白色影象 钢焊缝中的气孔、夹渣等缺陷就属于这种情况。 2 时，I 3 或x很小且趋近于零时，IIx这时，缺陷底片上缺陷
20、呈白色块状影象，x光电视屏幕上呈黑色块状影象 （4）射线探伤设备的初步选择考虑因素：射线能穿透的材料厚度、显象质量、曝光时间、装置对位及移动的难易程度等。主要是工件厚度。 （5）射线照相法探伤实质：根据被检工件与内部缺陷介质对射线能量衰减程度的不同，而引起透过后射线强度分布差异（射线强度分布差异形成射线图像，又称辐射图像。），在感光材料（胶片）上获得缺陷投影所产生的潜影，经过暗室处理后获得缺陷影像，再对照有关标准来评定工件内部质量。 射线探伤系统基本组成：1.射线源 2.射线胶片 3.增感屏 4.象质计 5.铅罩、铅光阑 6.铅遮板 7.底部铅板 8.滤板 9.暗盒 10.标记带 1）增感屏：
21、金属增感屏是由金属箔粘合在纸 基或胶片片基上制成。探伤时与射线胶片紧密接触。作用：增感屏被射线透射后可产生二次电子和二次射线，增加对胶片的感光作用（增感效应）。对波长较长的散射线有吸收作用（滤波作用），减小散射线引起的灰雾度。提高了胶片的感光速度和底片的成象质量。 2）象质计 用来定量评价射线底片影象质量的工具，与被检工件材质应相同。线型、孔型、槽型。根据在底片上显示的像质计的影像，可以判断底片影像的质量，并可评定透照技术、胶片暗室处理情况、缺陷检验能力等。 （6）探伤条件的选择 1.选择原则 (1)象质等级（A级成象质量一般，适用于承受负载较小的产品及部件；AB级成象质量较高，适用于锅炉和压
22、力容器产品及部件；B级成象质量最高，适用于航天和核设备等极为重要的产品及部件。） (2)黑度 (3)灵敏度 2.射线源的选择 (1)射线能量（射线能量越大，其穿透力越强，即可透照的工件厚度越大。但同时也带来由于线质硬而导致成象质量下降即使底片对比度明显下降灰雾度严重增大，所以在满足工件厚度的情况下，尽量选择较低的射线能量）(2)射线强度 (3)焦点尺寸 （4）辐射角 3.几何参数的选择 （1）焦点大小的选择（2）透照距离（3）缺陷至胶片距离 最小透照距离：Fmin=（F-）+工件厚度 （7）焊缝质量的评级： 射线探伤时，根据底片上缺陷的性质、尺寸和数量对焊缝质量进行评级。 焊缝质量等级共分四级
23、，质量依次降低，其中级焊缝内缺陷最少，质量最高。 具体质量等级划分如下： 级焊缝内不允许有裂纹、未熔合、未焊透以及条状夹渣等四种缺陷存在，允许有一定数量和一定尺寸的圆形缺陷存在。 级焊缝内不允许有裂纹、未熔合、未焊透等三种缺陷存在，允许有一定数量、一定尺寸的和条状夹渣和圆形缺陷存在。 级焊缝内不允许有裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透存在，允许有一定数量和一定尺寸的条状夹渣和圆形缺陷及未悍透存在。 焊缝缺陷超过级者为级。 认为x射线比r射线安全是一种必须纠正的错误观念，因为二者均为波长很短的电磁辐射，在物理性质和物质的作用上是同性的 （8）射线探伤安全防护：距离防护、时间防护、屏
24、蔽防护。 八、影像照相灵敏度的因素： 射线照相对比度：主因对比度：工件厚度差、射线的质u、散射比n、缺陷尺寸与性质 胶片忖度：胶片类型、增感方式、显影条件、底片黑度、散射比n 射线照相清晰度：几何不清晰度ug：焦点尺寸、焦点工件表面距离、工件表面胶片 距离、工件厚度变化率、增感屏与胶片接触状态 固有不清晰度ui:胶片类型、增感方式、射线的质u、显影条件 （3）曝光条件：在一定的探伤器材、几何条件和暗室处理等条件下，欲获得规定黑度值的底片，对某一工件应选用的透照参数叫曝光条件。 （4）透照厚度差：射线束射达工件时，中心射线束穿透的工件厚度小于边缘射线束穿透的工件厚度，产生了透照厚度差，使底片中间
25、部位黑度高于两端部位黑度值。 九、超声波探伤：是利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种无损检测方法。 超声波：是由超声波探伤仪产生电振荡并施加于探头，利用其晶片的压电效应而获得。逆压电效应发射，正压电效应接收。 一、超声波的产生与接收 ： 探伤中采用压电法来产生超声波。压电法是利用压电晶体片来产生超声波的。压电晶体片是一种特殊的晶体材料，当压电晶体片受拉应力或压应力的作用产生变形时，会在晶片表面出现电荷；反之，其在电荷或电场作用下，会发生变形，前者称为正压电效应，后者称为逆压电效应。 超声波的产生和接收是利用超声波探头中压电晶体片的压电效应来实现的。由超声波探伤仪产生的
26、电振荡，以高频电压形式加载于探头中的压电晶体片的两面上，由于逆压电效应的结果，压电晶体片会在厚度方向上产生持续的伸缩变形，形成了机械振动。若压电晶体片与工件表面有良好的耦合时，机械振动就以超声波形式传播进入被检工件，这就是超声波的产生。反之，当压电晶体片受到超声波作用而发生伸缩变形时，正压电效应的结果会使压电晶体片两表面产生具有不同极性的电荷，形成超声频率的高频电压，以回波电信号的形式经探伤仪显示，这就是超声波的接收。 逆压电效应发射；正压电效应接受 （1）超声波性质 * 有良好的指向性:直线性;束射性 * 能在弹性介质中传播，不能在真空中传播（超声波分：纵波、横波、表面波和板波) * 界面的
27、透射、反射、折射和波型转换: 1、垂直入射异质界面时的透射、反射和绕射（1.当超声波从一种介质垂直入射到第二种介质上时，其能量的一部分被反射而形成与入射波方向相反的反射波，其余能量则透过界面产生与入射波方向相同的透射波。超声波反射能量W反与入射能量W入之比称之为超声波能量的反射系数K，即K=W反/W入。 超声波在异质界面上的反射是很严重的，尤其在固气界面上K100%，因此探伤中良好的耦合是一个必要条件。当然，焊缝与其中的缺陷构成的异质界面，也正因为有极大的反射才使探伤成为可能。当界面尺 寸很小时，超声波能绕过其边缘继续前进，即产生波的绕射。由于绕射使反射回波减弱，一般认为超声波探伤中能探测到的
28、缺陷尺寸为/2，这是一个重要原因。显然，要想能探测到更小的缺陷，就必须提高超声波的频率。） 2、倾斜入射异质界面时的反射、折射、波型转换和聚焦。 * 具有可穿透物质和在物质中有衰减的特性:性质与射线相似，且具有更强的穿透能力。由于声能(声强)与频率的平方成正比，而探伤用超声波频率远高于声波，能量很大，穿透能力强 第一，第二临界角的物理意义可知： 1.当1m时，第介质中既存在折射纵波又存在折射横波，这种情况在探伤中不采用 2.当=1m2m时，第介质中只存在折射横波。这是常用的斜探头的设计原理和依据，也使横波探伤的基本条件 3.当2m时，第介质中既无折射纵波又无折射横波，但这时在第介质表面形成表面
29、波，这是常用表面波探头的设计原理和依据 （2）超声波衰减的三个主要原因： 1、散射引起的衰减：由于声波在不均匀的和各向异性的金属晶粒的界面上产生折射、反射和波型转换所致。通常，频率越高、晶粒尺寸越大，散射引起的衰减越厉害。图4-6金属材料的超声波探伤，主要考虑散射引起的衰减 2、吸收引起的衰减：超声波传播时，介质质点间产生相对运动，互相摩擦使部分声能转 换为热能，通过热传导引起衰减。该衰减金属中可忽略，液体中是主要的。 3、声束扩散引起的衰减：随着传播距离的增大，波束截面增大使单位面积上声能逐渐减少所致。探伤晶粒较粗大工件时，为减小散射衰减而常选用较低的工作频率，而可淬硬钢的焊缝建议在其调质热
30、处理晶粒得到细化后再进行超声波探伤 （3）探头结构： 斜探头：吸收块斜楔块压电晶片内部电源线外壳接头 直探头：保护膜压电晶片吸收块匹配电感 水浸聚焦探头：接头外壳阻尼块压电晶片声透镜 （4）标准试块：由法定机构对材质、形状、尺寸、性能等作出规定和检定的试块 （5）对比试块：又称参考试块，是由专业部门按某些具体探伤对象规定的试块 （6）探头:又称压电超声换能器，实现电声能量相互转换的能量转换器件。 1）探头分类: 1、直探头：可发射和接收纵波。 2、斜探头：横波通过波型转换，以折射横波在工件中传播。以钢中的横波折射角标称 3、水浸聚焦探头： 4、双晶探头（分割式TR探头用于近表面探伤和测厚） 含
31、两个压电晶片，分发射、接收晶片，中间用隔声层隔开，用于近表面探伤和测厚。 2）探头主要性能:探头性能的好 坏，直接影响着探伤结果的可靠性和准确性。主要性能： 1、折射角（或探头K值）：决定了声束入射于工件的方向和声波传播途径；探头使用磨损后均需重新测量 2、前沿长度（接近长度）：声束入射点至探头前端面的距离（定义）；反映探头对焊缝可接近的程度。反映探头对焊缝可接近的程度。入射点是探头声轴线与楔块底面的交点，探头在使用前和使用过程中要经常测定入射点位置，以便对缺陷准确定位。 3、声轴偏斜角：反映主声束中心轴线与晶片中心法线的重合程度；除直接影响缺陷定位和指示长度测量精度外，也会导致探伤者对缺陷方
32、向性产生误判，从而影响对探伤结果的分析。 （7）脉冲反射法超声波探伤基本原理：将一定频率间断发射的超声波（称脉冲波）通过一定介质（耦合剂）的耦合传入工件，当遇到异质界面（缺陷或工件底面）时，超声波将产生反射，回波（反射波）为仪器接收并以电脉冲信号在示波屏上显示出来，由此判断缺陷的有无，以及进行定位、定量和评定。 垂直入射法与斜角探伤法是直接接触法超声波探伤的基本方法 * 垂直法（纵波法）：采用直探头将声束垂直入射工件探伤面近行探伤的方法。能发现与探伤面平行或近于平行的缺陷。 * 斜角探伤法（横波法）：采用斜探头将声束倾斜入射工件探伤面进行探伤的方法。 * 直线法：在0.5跨距的声程以内，超声波
33、不经底面反射而直接对准缺陷的探伤方法 * 一次反射法：超声波只在底面反射一次而对准缺陷的探伤方法。又称二次波法 * 焊缝斜角探伤用语及相应的几何关系： 跨距点、跨距P、直射法（一次波法）、一次反射法（二次波法）、缺陷水平距离、简化水平距离、缺陷深度 (8)超声波探伤设备: 一般由超声波探伤仪、探头和试块组成.A型显示超声波探伤基本原理：当被检测的均匀材料中存在缺陷时，将造成材料的不连续性，这种不连续性往往伴随着卢阻抗的突变，而超声波遇到不同声阻抗的物质的交界面上将发生反射，根据反射波的大小、有无及其在时基轴上的位置可以判断出缺陷的大小、有无以及缺陷的深度。 在工作过程中，同步电路按一定的频率问
34、隔发射触发脉冲信号，同时触发扫描电路和发射电路拉J。扫描电路影响显示装置。而发射电路产生一个高频脉冲信号去激励换能器，其中的压电品片通过逆压电效应将电能转化为机械能，并通过机械振动进一步转化为声能，并耦合到被测试件中，超声波在传播过程中，遇到缺陷或被测物底面时，会发生反射，反射波被同一换能器接收，压电品片通过正向压电效应将声能转换成电能，电能 经过接收装置处理，形成反射脉冲信号 检验等级分为A、B、C三级，检验的完善程度A级最低，B级一般，C级最高难度系数按顺序逐级增高 探头选择：镜片尺寸增大，声束指向性好、声能集中，对探伤有利。实际探伤中，大厚度工件或粗晶材料探伤宜采用大晶片探头，而较薄工件
35、或表面曲率较大的工件探伤，宜选用小晶片探头。对于粗晶材料、厚大工件的探伤，宜选用较低频率；对于晶粒细小、薄壁工件的探伤，宜选用较高频率。焊缝探伤中由于危险性缺陷大都与声束轴线呈一定夹角，在这种情况下若频率过高，则缺陷反射波指向性很强。 （9）缺陷测定：测定缺陷在工件或焊接接头中的位置称之为定位。一般可根据示波屏上缺陷波的水平刻度值与扫描速度来对缺陷定位 1.垂直入射法时缺陷定位：探伤仪按1：n调节纵波扫描速度Zf（缺陷深度）=n（调节比例系数）f（缺陷波前沿所对水平刻度值） 2.斜角探伤时缺陷定位：横波 1）深度1：1调节法定位：f（一次探伤时水平距离）=Knf ； Zf（一次探伤时缺陷深度）
36、=nf ； f（二次探伤水平距离）=Knf； Zf（二次探伤深度）=2-f 当f2，可以判定缺陷是二次缺陷发现的 2）水平1：1调节法定位：f=n ；Zf=nf/K ；f=nf ； Zf=2-nf/K ； Kf2K,可以判定此缺陷是二次波发现的。 液浸法：是将工件和探头头部浸在耦合液体中，探头不接触工件的探伤方法。该法具有声波的发射和接受比较稳定、易于实现探伤过程自动化，并可显著提高检查速度等优点。水浸探伤时，探头常采用聚集探头 根据工件和探头浸没方式可分为：全没液浸法、局部液浸法、喷流式局部液浸法等 十、磁力涡流探伤： （1）磁力探伤： 通过对铁磁材料进行磁化所产生的漏磁场，来发现其表面或近
37、表面缺陷的无损检验法。分类：1.磁粉法 2.磁敏探头法（磁感应线圈、磁敏元件、磁敏探头） 3.录磁法 涡流探伤 ： 利用电磁感应原理，使金属材料在交变磁场作用下产生涡流，根据涡流的大小和分布来探测磁性和非滋性材料缺陷的无损检验法。 （2）磁力探伤原理：铁磁材料的工件被磁化后，在其表面和近表面的缺陷处磁力线发生变形，逸出工件表面形成漏磁场。用磁粉法、磁敏探头法或录磁法将漏磁场检测出来，进而确定缺陷的位置，有时包括缺陷的形状、大小和深度。 漏磁场：由于介质磁导率的变化而使磁通泄漏到缺陷附近的空气中所形成的磁场。 （3）影响漏磁场的因素：（1）外加磁场的影响（2）工件材料及状态的影响（3）缺陷位置和
38、形状的影响 （4）缺陷位置对探伤的影 响：缺陷垂直于工件表面时，漏磁场最强；若与工件表面平行，则几乎不产生漏磁场通。 磁化法：周向磁化纵向磁化复合磁化旋转磁化 （5）磁粉法 工作原理：在磁化后的工件表面上撒上磁粉，磁粉粒子便会吸附在缺陷区域，显示出缺陷的位置、磁痕的形状和大小。 分类：干式磁粉和悬浮液类型的湿式磁粉。 特点：磁粉法可用于任何形状的被测件，但不能测出缺陷沿板厚方向的尺寸 退磁原因：剩磁会影响安装在其周围的仪表、罗盘等计量装置的精度，或吸引铁屑增加 （6）磨损定义：使工件剩磁回零的过程方法：（退磁磁滞回线）把工件放入磁场中，然后不断改变磁场方向，同时使其逐渐减小到零将工件从交流磁化
39、线圈中移开减小交流电直流换向衰减退磁振荡电流退磁 （7）涡流的产生:若给线圈通以变化的交流电，根据电磁感应原则，穿过金属块中若干个同心圆截面的磁通量将发生变化，因而会在金属块内感应出交流电。由于这种电流的回路在金属块内呈旋涡形状，故称涡流。 磁化：磁粉探伤必须在被检工件内或在其周围建立一个磁场，磁场建立的过程就是工件的磁化过程 磁化方法包括：周向磁化（用于发现与工件轴线平行的缺陷）、纵向磁化（用于发现与工件轴线相垂直的缺陷）、复合磁化、旋转磁化 当磁化磁场的磁力线与缺陷断面垂直时，能在缺陷处获得最大的漏磁场为得到较高的探测灵敏度，通常在被探件上至少使用两个近似相互垂直方向的磁化 退磁：使工件的
40、剩磁回零的过程叫退磁。 周向磁化法包括：两端接触法、中心导体感应磁化法、触头法、夹具通电法。 纵向磁化法包括：绕电缆发、磁轭法、空心零件的磁化法、长轴零件的磁轭法。 去磁的方法：1）将工件从交流磁化线圈中移开 2）减小交流电 3）直流换向衰减退磁 4）振荡电流退磁 磁粉探伤检验程序：1）探伤前的准备 2）磁化 3）喷撒磁粉或磁悬浮 4）对磁痕进行观察及评定 5）退磁 6）清洁、干燥、防锈 7）结果记录 探伤设备的组成：磁化装置、漏磁测量探头、操纵工件运动装置、信号鉴别单元、打缺陷标记、分选单元等。 录磁探伤法：主要用于焊缝及多边形棒材的表面质量检验。采用磁带记录的原理贮存漏磁通，故有时简称磁带
41、法。 集肤效应 ：当直流电通过一圆柱导体时，导体截面上的电流密度均相同，而交流电流过圆柱导体时，横截面上表面的电流密度最大，越到圆柱体中心就越小，这种现象称为集肤效应。 十一、渗透探伤：利用带有荧光燃料或红色燃料渗透剂的 渗透作用，显示缺陷痕迹的无损检验法。可用于各种各种金属材料和非金属材料构件表面开口缺陷的质量检验。 （1）渗透探伤理化基础： 1）毛细作用（1圆柱形细管内液体的毛细现象原理：毛细管在润湿液体中，由于润湿的作用，靠近管壁的液面会上升而形成凹面。另一方面，在表面张力作用下，使弯曲的液面产生附加压力（F上），使液体表面向上收缩成平面。随后，管中靠近管壁的液体又在润湿作用下上升，重新
42、形成凹面，而弯曲的液面又在附加压作用下，使其收缩成平面。如此往复，使毛细管内的液面逐渐上升，直至弯曲液面附加压力与毛细管内升高的液柱重量相等为止。2两平行板间的毛细现象：润湿液体在间隔距离很小的两平行板间也会产生毛细现象其液面为圆柱状的凹形弯月面。润湿液体的上升高度h恰好是直径为d的管内同样液体上升高度的二分之一） 2）乳化作用（油和水互不相混：油和水的接触界面上存在界面张力，加入少量的表面活性剂，能混合） 乳化现象 由于表面活性剂的作用，使本来不能混合在一起的两种液体能均匀地混合在一起的现象 乳化剂：具有乳化作用的表面活性剂。 光致发光：许多原来在白光下不发光的物质在紫外光的照射下能够发光的
43、现象。 荧光物质：光致发光的物质在外界光源移开后，立即停止发光的物质。 （3）渗透探伤的基本原理：在被检工件表面涂覆某些渗透能力较强的渗透液，在毛细作用下，渗透液被渗入到工件表面开口的缺陷中，然后去除工件表面多余的渗透液，再在工件表面涂上一层显象剂，缺陷中的渗透液在毛细作用下重新被吸到工件表面，从而形成缺陷的痕迹。根据在黑光（荧光渗透液）或白光（着色渗透液）下观察的缺陷显视痕迹，作出缺陷的评判。 渗透探伤基本步骤：1.预清洗（消除零件表面的铁屑、铁锈、毛刺、氧化皮、，熔渣、油污等表面的污染物） 2.渗透 3.中间清洗 4.干燥 5.显象 6.观察 （4）渗透探伤的基本方法和步骤： 钢制压力容器
44、渗透探伤步骤：预处理（探伤前，应对受检表面及附近30mm范围内进行清理）渗透（用浸浴、刷涂或喷涂等方法将渗透剂施加于受检表面）乳化（应在渗透后清洗前用浸浴、刷涂或喷涂等方法将乳化剂施加于受检表面,停留时间25min）清洗干燥显象观察质量评定 渗透探伤剂：包括渗透剂、乳化剂、清洗剂、显像剂 对比试块：在渗透探伤中，用以评定探伤效果或探伤剂及装置性能的具有人造缺陷的试块。 按渗透剂种类渗透方法有：1.荧光探 伤（水洗型荧光渗透剂、后乳化型荧光渗透剂、溶剂去除型荧光渗透剂） 2.着色渗透探伤（水洗型着色渗透剂、后乳化型着色渗透剂、溶剂去除型着色渗透剂） 按显象剂分类渗透方法有：1.干式显象法（干式显像剂） 2.湿式显象法（湿式显像剂） 3.无显像剂显示法（不用显像剂） 十二、声发射 （1）声发射:材料或结构在外力或内力作用下产生变形或断裂时，以弹性波形式释放出应变能的现象。 （2）声发射技术：用仪器检测、分析声发射信号，并利用声发射信号来推断声发射