II级无损检测概论.ppt

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1、无损检测基础知识无损检测基础知识主讲：核工业无损检测中心主讲：核工业无损检测中心 王跃辉王跃辉无损检测的定义无损检测的定义 在不损坏试件的前提下，以物理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结构、性质、状态进行检查和测试的方法。方法。发展过程发展过程1.无损探伤（无损探伤（NDI）2.无损检测（无损检测（NDT）3.无损评价（无损评价（NDE）无损检测的目的无损检测的目的1.1.保证产品质量保证产品质量2.2.保障使用安全保障使用安全3.3.改进

2、制造工艺改进制造工艺4.4.降低生产成本降低生产成本无损检测的应用特点无损检测的应用特点1.1.无无损检测要与破坏检测相配合损检测要与破坏检测相配合2.2.正确选用实施无损检测的时机正确选用实施无损检测的时机3.3.正确选用最适当的无损检测方法正确选用最适当的无损检测方法4.4.综合应用各种无损检测方法综合应用各种无损检测方法 无损检测的特征无损检测的特征1.一个外界源，使被检件处于场中一个外界源，使被检件处于场中2.被检件中的不连续改变场的能量分被检件中的不连续改变场的能量分布布3.用适当的方法检测能量的变化用适当的方法检测能量的变化4.显示检测到的变化，并记录显示检测到的变化，并记录5.合

3、理解释这些显示合理解释这些显示无损检测在核工业中的作用无损检测在核工业中的作用 核工业无损检测只是无损检测技术核工业无损检测只是无损检测技术在核领域的应用。核电设备制造和使用在核领域的应用。核电设备制造和使用中无损检测仅仅是核工业无损检测的一中无损检测仅仅是核工业无损检测的一个方面个方面 核设备无损检测就是工业无损检测核设备无损检测就是工业无损检测技术加核安全与防护要求技术加核安全与防护要求无损检测的主要方法无损检测的主要方法1.1.射线检测（射线检测（RTRT）RTRT2.2.超声检测（超声检测（UTUT）UTUT3.3.涡流检测（涡流检测（ETET）ETET4.4.磁粉检测（磁粉检测（MT

4、MT）MTMT5.5.渗透检测（渗透检测（PTPT）PTPT6.6.泄漏检测（泄漏检测（LTLT）LTLT7.7.目视检测（目视检测（VTVT）VTVT金属材料及热处理基本知识金属材料及热处理基本知识1.什么是金属材料什么是金属材料 金属材料是指纯金属和某一金属元素为金属材料是指纯金属和某一金属元素为基、添加一种或多种其它元素，经冶金基、添加一种或多种其它元素，经冶金或粉末冶金方法制成的具有金属特性的或粉末冶金方法制成的具有金属特性的材料材料2.金属材料的分类金属材料的分类钢铁材料钢铁材料非铁金属材料非铁金属材料特殊用途金属材料特殊用途金属材料3.金属材料的力学性能金属材料的力学性能强度强度

5、金属抵抗永久变形和断裂的能力金属抵抗永久变形和断裂的能力硬度硬度 材料抵抗其它物质侵入其表面而材料抵抗其它物质侵入其表面而 变形的能力或抵抗破坏的能力变形的能力或抵抗破坏的能力塑性塑性 金属材料受力时，产生不可恢复的金属材料受力时，产生不可恢复的n 变形而不破坏的能力变形而不破坏的能力韧性韧性 金属材料在外力作用下，断裂前所金属材料在外力作用下，断裂前所 吸收能量的大小吸收能量的大小材料加工材料加工1.1.铸造铸造 铸造是金属液体注入铸模中冷却凝固而形铸造是金属液体注入铸模中冷却凝固而形成产品的过程成产品的过程2.锻造锻造 锻造是热态金属经施加外力产生塑性形变锻造是热态金属经施加外力产生塑性形

6、变而形成产品的过程而形成产品的过程3.轧制轧制 金属材料通过具有旋转轧辊的轧机进行塑金属材料通过具有旋转轧辊的轧机进行塑性加工的过程性加工的过程4.4.焊接焊接 通过加热或加压，或两者并用，并且用或通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种工不用填充材料，使工件达到结合的一种工艺艺热处理概念热处理概念1.什么是热处理什么是热处理 热处理是指钢在固态下加热、保温、冷热处理是指钢在固态下加热、保温、冷却，以改变钢的内部组织结构，从而获得却，以改变钢的内部组织结构，从而获得所需的性能的一种工艺。所需的性能的一种工艺。2.热处理分类：热处理分类：l l普通热处理：退火、正火

7、、淬火和回普通热处理：退火、正火、淬火和回火火l l表面热处理：表面淬火、化学热处理表面热处理：表面淬火、化学热处理退火退火将钢将钢加热至适当温度，保持一段时间，加热至适当温度，保持一段时间，然后缓慢冷却至然后缓慢冷却至5000C以下空冷，从而以下空冷，从而获得接近平衡状态组织的热处理工艺获得接近平衡状态组织的热处理工艺主要目的：细化组织、消除应力、降低主要目的：细化组织、消除应力、降低硬度、改善切削加工性能硬度、改善切削加工性能 正火正火将钢加热至适当温度，保温后空冷的热处理将钢加热至适当温度，保温后空冷的热处理工艺工艺正火与退火的主要区别在于冷却速度不同，正火与退火的主要区别在于冷却速度不

8、同，正火冷却速度较快正火冷却速度较快主要目的：与退火基本相同，细化晶粒、均主要目的：与退火基本相同，细化晶粒、均匀组织、降低应力匀组织、降低应力淬火淬火淬火是将钢加热到临界点以上，保温后快淬火是将钢加热到临界点以上，保温后快速冷却的热处理工艺速冷却的热处理工艺最常用的淬火冷却介质是水和油最常用的淬火冷却介质是水和油淬火的主要目的是提高钢的硬度和强度淬火的主要目的是提高钢的硬度和强度回火回火回火是将淬火钢加热到适当温度保温后进回火是将淬火钢加热到适当温度保温后进行冷却的热处理工艺行冷却的热处理工艺主要目的：降低材料的内应力、提高韧性主要目的：降低材料的内应力、提高韧性焊接基本知识焊接基本知识1.

9、焊接的定义焊接的定义2.焊接的优点焊接的优点3.焊接的局限性焊接的局限性4.焊接方法的分类焊接方法的分类熔焊熔焊压焊压焊钎焊钎焊手工电弧焊埋弧焊气体保护焊等离子弧焊电弧焊气焊电渣焊电子束焊激光焊基本焊接方法熔焊压焊钎焊常见焊接方法及分类常见焊接方法及分类手工电弧焊的焊接位置手工电弧焊的焊接位置平焊位置、立焊位置、横焊位置平焊位置、立焊位置、横焊位置仰焊位置仰焊位置 四种基本焊接位置四种基本焊接位置缺陷的种类及产生原因缺陷的种类及产生原因1.钢钢焊缝中常见缺陷及产生原因焊缝中常见缺陷及产生原因2.铸件中常见缺陷及产生原因铸件中常见缺陷及产生原因气孔气孔夹渣夹渣夹砂夹砂密集气孔密集气孔冷隔冷隔缩孔

10、和疏松缩孔和疏松裂纹裂纹3.锻件中常见缺陷及产生原因锻件中常见缺陷及产生原因缩孔和缩管缩孔和缩管非金属夹杂物非金属夹杂物夹砂夹砂龟裂龟裂锻造裂纹锻造裂纹白点白点4.轧材轧材中常见缺陷及产生原因中常见缺陷及产生原因a.钢管中常见缺陷及产生原因钢管中常见缺陷及产生原因纵裂纹纵裂纹横裂纹横裂纹表面划伤表面划伤翘皮的折叠翘皮的折叠夹杂和分层夹杂和分层b.钢棒和型材中常见缺陷及产生原因钢棒和型材中常见缺陷及产生原因内部缺陷内部缺陷表面缺陷表面缺陷c.钢棒和型材中常见缺陷及产生原因钢棒和型材中常见缺陷及产生原因5.在役检查中常见的缺陷及其产生原因在役检查中常见的缺陷及其产生原因疲劳裂纹疲劳裂纹应力腐蚀裂纹

11、应力腐蚀裂纹摩擦腐蚀摩擦腐蚀 技术资格鉴定要求技术资格鉴定要求 1资格鉴定的理由资格鉴定的理由2资格鉴定的要求资格鉴定的要求三、无损检测基本条件与要求三、无损检测基本条件与要求（GB/T9445GB/T9445）方法分类方法分类报考人员要求报考人员要求资格鉴定考试资格鉴定考试等级及要求等级及要求证书有效期证书有效期8.使用过程中产生的缺陷使用过程中产生的缺陷 腐蚀腐蚀 金属材料与周围环境发生化学作用而引起的金属材料与周围环境发生化学作用而引起的变质和破坏。它会显著降低金属材料的力学性变质和破坏。它会显著降低金属材料的力学性能，破坏构件的几何形状、增加转动件间的磨能，破坏构件的几何形状、增加转动

12、件间的磨损、缩短设备使用寿命损、缩短设备使用寿命疲劳疲劳 在循环载荷作用下发生损伤乃至断裂的过程在循环载荷作用下发生损伤乃至断裂的过程疲劳主要有：腐蚀疲劳、接触疲劳、热疲劳、疲劳主要有：腐蚀疲劳、接触疲劳、热疲劳、微动疲劳等微动疲劳等 磨损磨损 磨损有多种形式如高温磨损、磨差磨损有多种形式如高温磨损、磨差磨损、疲劳磨损、粘着磨损磨损、疲劳磨损、粘着磨损9.9.检测记录检测记录 检测条件记录检测条件记录 检测结果记录检测结果记录结束结束结束结束 1.射线检测方法概述射线检测方法概述射线照相检测作为一种体积检测方法，它射线照相检测作为一种体积检测方法，它利用各种射线穿过被检件的全厚度。由于结构利用

13、各种射线穿过被检件的全厚度。由于结构上的不完整性，使射线能量产生不同的衰减、上的不完整性，使射线能量产生不同的衰减、吸收或散射，然后在记录介质（通常用感光胶吸收或散射，然后在记录介质（通常用感光胶片）上形成影像，借此揭示出被检部件内部缺片）上形成影像，借此揭示出被检部件内部缺陷或内部结构的不完整性。陷或内部结构的不完整性。射射线线照相的基本目照相的基本目标标 射线照相是无损检测最常用的方法射线照相是无损检测最常用的方法之一，多用于铸件和焊缝的检测。对被之一，多用于铸件和焊缝的检测。对被检件中的体积性缺陷和平行于射线方向检件中的体积性缺陷和平行于射线方向的平面缺陷比较敏感。射线照相检测能的平面缺

14、陷比较敏感。射线照相检测能提供一张显示可能存在缺陷影像的底片提供一张显示可能存在缺陷影像的底片作为客观记录。作为客观记录。检测缺陷的能力检测缺陷的能力 决定射线底片影像质量的三个因素：决定射线底片影像质量的三个因素：对比度、不清晰度、颗粒度。对比度、不清晰度、颗粒度。通常用灵敏度来描述底片记录、显通常用灵敏度来描述底片记录、显示缺陷的能力示缺陷的能力射线透照方式射线透照方式 按照射线源、工件和胶片之间的位按照射线源、工件和胶片之间的位置关系，透照方式分为：纵缝透照法、置关系，透照方式分为：纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法五种和双壁双影

15、法五种射线照相检测的优越性射线照相检测的优越性 能够检测不同材料和不同几何形状的工件能够检测不同材料和不同几何形状的工件内部缺陷，可用于不同产品形式，如铸件或内部缺陷，可用于不同产品形式，如铸件或焊缝等。焊缝等。可以同时检测较大的区域，如全景曝光可以同时检测较大的区域，如全景曝光 适用于各种材料，可适用于各种材料，可检查检查金属和非金属金属和非金属产产品的内部缺陷品的内部缺陷 能能够够提供永久提供永久记录记录（底片），可以方便地（底片），可以方便地供不同人供不同人员员多次多次观观察和察和评评定定 射线照相检测的局限性射线照相检测的局限性 1)1)X X射线和射线和射线对人体有害射线对人体有害2

16、)2)不能不能检测检测与射与射线线束大束大约约垂直的平面缺陷垂直的平面缺陷3)3)要求两面接近被要求两面接近被检检工件工件 4)4)检测检测灵敏度随厚度增加而降低灵敏度随厚度增加而降低 5)5)检测过检测过程繁程繁杂杂，容易受到人，容易受到人为为因素影响，因素影响，而使而使检测检测失效，失效，检测检测成本成本较较高高RTRT 2.超声检测方法概述超声检测方法概述超声检测是利用超声波在介质中传播是产生超声检测是利用超声波在介质中传播是产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测工件表衰减，遇到界面产生反射的性质来检测工件表面和内部缺陷的一种无损检测方法面和内部缺陷的一种无损检测方法超声波源是通过一种将

17、电能转换为机械能或超声波源是通过一种将电能转换为机械能或将机械能转变为电能的换能器实现的将机械能转变为电能的换能器实现的 超声检测的优越性超声检测的优越性 1)1)灵敏度高，可以检测到所希望的小缺陷灵敏度高，可以检测到所希望的小缺陷 2)2)穿透力强，允许检测极厚的工件穿透力强，允许检测极厚的工件 3)3)能够对缺陷高精度的定位定量能够对缺陷高精度的定位定量 4)4)易采用自动化高速检查和数据处理易采用自动化高速检查和数据处理 5)5)可以从工件单面接近可以从工件单面接近 超声检测的局限性超声检测的局限性 1)1)被检工件材质结构和形状影响检测结果被检工件材质结构和形状影响检测结果 2)2)要

18、用耦合剂确保探头在扫查中与工件表面要用耦合剂确保探头在扫查中与工件表面良好耦合良好耦合 3)3)缺陷取向性对检测结果影响很大缺陷取向性对检测结果影响很大 4)4)对检测人员的技术要求较高对检测人员的技术要求较高UTUT 3.涡流检测方法涡流检测方法一、概述一、概述 涡流检测技术基于电磁原理。适用于导电涡流检测技术基于电磁原理。适用于导电材料材料 什么是涡流什么是涡流 涡流检测涡流检测 涡流具有的特点涡流具有的特点 涡流的局限性涡流的局限性 二、检测线圈二、检测线圈按感应方式分类按感应方式分类自感式线圈自感式线圈互感式线圈互感式线圈按应用方式分类按应用方式分类外穿过式外穿过式内穿内穿过式过式按比

19、较方式分类按比较方式分类绝对式绝对式自比式自比式他比式他比式三、检测仪器三、检测仪器涡流检测仪涡流检测仪涡流电导仪涡流电导仪涡流测涡流测厚仪厚仪四、一般工艺程序四、一般工艺程序试件的表面准备试件的表面准备检测仪器的稳定检测仪器的稳定检测规范的选择检测规范的选择工作频率的决定工作频率的决定线圈的选择线圈的选择灵敏度的设定灵敏度的设定检测操作检测操作ET 4.磁粉检测方法概述磁粉检测方法概述磁粉检测是揭示可以被磁化的材料表面和近表磁粉检测是揭示可以被磁化的材料表面和近表面不连续性的一种无损检测方法面不连续性的一种无损检测方法.适用于原材料和制适用于原材料和制造过程、或机加工、热处理、磨削和电镀的钢

20、铁类造过程、或机加工、热处理、磨削和电镀的钢铁类产品。产品。磁粉检测原理是对被检件通磁或通电的方法，磁粉检测原理是对被检件通磁或通电的方法，使之局部或整体被磁化，使其磁畴取向与磁场方向使之局部或整体被磁化，使其磁畴取向与磁场方向一致，被检件表面或近表面上存在不连续性，导致一致，被检件表面或近表面上存在不连续性，导致磁场的某些磁力线从不连续性的地方泄漏出来，吸磁场的某些磁力线从不连续性的地方泄漏出来，吸附微粒状的磁性材料（如磁粉）聚集在不连续性处，附微粒状的磁性材料（如磁粉）聚集在不连续性处，揭示出不连续性的形状大小和严重性。揭示出不连续性的形状大小和严重性。磁粉检测的优越性磁粉检测的优越性 1

21、)1)能够及时反映出表面或近表面上的缺陷能够及时反映出表面或近表面上的缺陷 2)2)透过均匀保护层或涂层检测涂层下的缺陷透过均匀保护层或涂层检测涂层下的缺陷 3)3)用途广泛，可靠性强，易于操作，检测速用途广泛，可靠性强，易于操作，检测速度快度快 4)4)可使用便携式设备可使用便携式设备 磁粉检测的局限性磁粉检测的局限性 1)1)磁粉检测不能检出深层不连续性，不能决磁粉检测不能检出深层不连续性，不能决定缺陷深度位置和缺陷高度定缺陷深度位置和缺陷高度2)2)仅仅当缺陷当缺陷长轴长轴方向与磁力方向与磁力线线垂直垂直则检测则检测灵灵敏度高敏度高3)3)不能不能检测检测非非铁铁磁性材料，如非金属、不磁

22、性材料，如非金属、不锈锈钢钢或其它有色金属：或其它有色金属：铝铝、铜铜等等 4)4)检测检测后残余磁后残余磁场场可能影响后可能影响后续续的加工或未的加工或未来的使用。来的使用。这时这时必必须须退磁。退磁。MTMT5.渗透检测方法概述渗透检测方法概述渗透检测是用于揭示工程材料表面不连续渗透检测是用于揭示工程材料表面不连续性的一种物理化学方法，它是应用最广泛，也性的一种物理化学方法，它是应用最广泛，也是最老古的无损检测方法之一，用于检测非多是最老古的无损检测方法之一，用于检测非多孔性材料表面上开口的不连续性。孔性材料表面上开口的不连续性。渗透检测原理是渗透液的润湿性和毛细现渗透检测原理是渗透液的润

23、湿性和毛细现象象 渗透检测的优越性渗透检测的优越性 1)1)对表面缺陷检测灵敏度高对表面缺陷检测灵敏度高 2)2)渗透检测耗材及设备价格低廉渗透检测耗材及设备价格低廉 3)3)渗透工艺简单易操作渗透工艺简单易操作 4)4)容易对工件局部实施检测容易对工件局部实施检测 渗透检测的渗透检测的局限性局限性 1)1)缺陷必须是表面开口性缺陷必须是表面开口性 2)2)受检材料为非多孔性受检材料为非多孔性 3)3)渗透工艺容易产生废物渗透工艺容易产生废物PTPT6.泄漏检测方法概述泄漏检测方法概述 泄漏检测是基于密闭容器内外存在压差时泄漏检测是基于密闭容器内外存在压差时流体能够从漏道渗入或渗出的原理，检测

24、系流体能够从漏道渗入或渗出的原理，检测系统或容器的密封性的无损检测方法统或容器的密封性的无损检测方法常用常用 泄漏检测方法有：泄漏检测方法有：氦质谱检漏氦质谱检漏压力变化检漏压力变化检漏卤素检漏卤素检漏气泡检漏气泡检漏渗透检漏渗透检漏LT7.目视检测方法概述目视检测方法概述 人人类类的的视视觉觉功功能能是是一一种种本本能能，因因此此目目视视检检测测可可以以说说是是有有人人类类以以来来就就有有的的最最为为古古老老的的方方法法，从从广广义义上上说说只只要要人人们们用用视视觉觉所所进进行行的的检检查查都都称称为目视检查。为目视检查。目目视视检检测测是是指指用用人人的的眼眼睛睛或或借借助助于于光光学学

25、仪仪器器对对工工业业产产品品表表面面作作直直接接观观察察或或测测量量的的一一种种检检测测方方法法，典典型型的的是是将将目目视视检检测测限限制制在在电电磁磁谱谱的的可可见光范围之内。见光范围之内。目视检测是重要的无损检测方法之一。由目视检测是重要的无损检测方法之一。由于原理简单，易于理解和掌握，不受或很少受于原理简单，易于理解和掌握，不受或很少受被检产品的材质、结构、形状、位置、尺寸等被检产品的材质、结构、形状、位置、尺寸等因素的影响，一般情况下，无须复杂的检测设因素的影响，一般情况下，无须复杂的检测设备器材，检测结果直观、真实、可靠、重复性备器材，检测结果直观、真实、可靠、重复性好等优点，被广泛应用于产品生产、制造、安好等优点，被广泛应用于产品生产、制造、安装、使用的各个阶段装、使用的各个阶段VTVT本讲结束本讲结束谢谢各位谢谢各位