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1、会计学1无损检测技术第稿无损检测技术第稿缺陷与伤缺陷与伤 n n缺陷：用来说明材料性能的一个总的概念。缺陷：用来说明材料性能的一个总的概念。介质中的非一致性、非均匀性、非连续性介质中的非一致性、非均匀性、非连续性都可称为缺陷，严格讲晶体中的一个位错都可称为缺陷，严格讲晶体中的一个位错即为一个缺陷。即为一个缺陷。n n伤：指金属材料几何上的连续性遭到破坏，伤：指金属材料几何上的连续性遭到破坏，实际上指的是宏观缺陷。实际上指的是宏观缺陷。n n“缺陷缺陷”的概念远比的概念远比“伤伤”大，缺陷包括大，缺陷包括了伤，或伤是缺陷的一部分。了伤，或伤是缺陷的一部分。第1页/共64页1.2 无损检测的基本特
2、点无损检测的基本特点n n无损探伤的显著特点是不具破坏性，因而无损探伤的显著特点是不具破坏性，因而可实现检测对象的可实现检测对象的100%检验，即可实现对检验，即可实现对100%的检测对象及每个检测对象的的检测对象及每个检测对象的100%部部位进行探伤。位进行探伤。n n无损探伤或无损检测，其检测结果往往不无损探伤或无损检测，其检测结果往往不够够“精细精细”，在大多数情况下，只能给出，在大多数情况下，只能给出缺陷的有无，而无法准确给出缺陷的大小缺陷的有无，而无法准确给出缺陷的大小或性质。或性质。第2页/共64页1.3 无损检测与产品质量无损检测与产品质量n n无损检测可用于产品生产过程中的各个
3、阶段，从原材料的选取、无损检测可用于产品生产过程中的各个阶段，从原材料的选取、无损检测可用于产品生产过程中的各个阶段，从原材料的选取、无损检测可用于产品生产过程中的各个阶段，从原材料的选取、生产工艺的监控，直到最后产品质量的验收，也可用于在使用过生产工艺的监控，直到最后产品质量的验收，也可用于在使用过生产工艺的监控，直到最后产品质量的验收，也可用于在使用过生产工艺的监控，直到最后产品质量的验收，也可用于在使用过程中安全性能的监督和检查程中安全性能的监督和检查程中安全性能的监督和检查程中安全性能的监督和检查,是现代工业不可缺少的质量保证手段。是现代工业不可缺少的质量保证手段。是现代工业不可缺少的
4、质量保证手段。是现代工业不可缺少的质量保证手段。n n现代工业需要：高参数设计、大规模集成、高速度运行、长寿命现代工业需要：高参数设计、大规模集成、高速度运行、长寿命现代工业需要：高参数设计、大规模集成、高速度运行、长寿命现代工业需要：高参数设计、大规模集成、高速度运行、长寿命使用，每道工序、每个部件或部位都必须安全可靠，都需要监督使用，每道工序、每个部件或部位都必须安全可靠，都需要监督使用，每道工序、每个部件或部位都必须安全可靠，都需要监督使用，每道工序、每个部件或部位都必须安全可靠，都需要监督或监控，只有无损检测才能做到这一点。或监控，只有无损检测才能做到这一点。或监控，只有无损检测才能做
5、到这一点。或监控，只有无损检测才能做到这一点。n n日本曾有人说：现代工业是建立在无损检测技术基础之上的。日本曾有人说：现代工业是建立在无损检测技术基础之上的。日本曾有人说：现代工业是建立在无损检测技术基础之上的。日本曾有人说：现代工业是建立在无损检测技术基础之上的。第3页/共64页1.4 无损检测与安全无损检测与安全n n安全（生产）是当今社会一个热门话题。直接关系到社会稳定的安全（生产）是当今社会一个热门话题。直接关系到社会稳定的安全（生产）是当今社会一个热门话题。直接关系到社会稳定的安全（生产）是当今社会一个热门话题。直接关系到社会稳定的大局，关系到可持续发展战略的实施。大局，关系到可持
6、续发展战略的实施。大局，关系到可持续发展战略的实施。大局，关系到可持续发展战略的实施。n n安南曾指出，仅因工伤及职业病所造成的损失就相当于全球安南曾指出，仅因工伤及职业病所造成的损失就相当于全球安南曾指出，仅因工伤及职业病所造成的损失就相当于全球安南曾指出，仅因工伤及职业病所造成的损失就相当于全球GDPGDP的的的的4%4%左右。左右。左右。左右。n n我国是事故和灾害大国，我国是事故和灾害大国，我国是事故和灾害大国，我国是事故和灾害大国，20032003年因生产事故造成损失年因生产事故造成损失年因生产事故造成损失年因生产事故造成损失25002500亿，各种亿，各种亿，各种亿，各种自然灾害损
7、失自然灾害损失自然灾害损失自然灾害损失15001500亿，交通事故损失亿，交通事故损失亿，交通事故损失亿，交通事故损失20002000亿，卫生和传染病的损失亿，卫生和传染病的损失亿，卫生和传染病的损失亿，卫生和传染病的损失500500亿。合计亿。合计亿。合计亿。合计65006500亿人民币亿人民币亿人民币亿人民币,约相当于损失约相当于损失约相当于损失约相当于损失GDPGDP的的的的6.5%6.5%。第4页/共64页n n随着社会经济和科学技术的发展，安全问题不仅不随着社会经济和科学技术的发展，安全问题不仅不随着社会经济和科学技术的发展，安全问题不仅不随着社会经济和科学技术的发展，安全问题不仅不
8、会自行消失，反而会更加突出。会自行消失，反而会更加突出。会自行消失，反而会更加突出。会自行消失，反而会更加突出。n n因而国内有些人提议：因而国内有些人提议：因而国内有些人提议：因而国内有些人提议：“安全安全安全安全”应提升为我国的一应提升为我国的一应提升为我国的一应提升为我国的一项基本国策，与人口、资源、环境一样受到广泛重项基本国策，与人口、资源、环境一样受到广泛重项基本国策，与人口、资源、环境一样受到广泛重项基本国策，与人口、资源、环境一样受到广泛重视。视。视。视。n n要抓好安全，除其它因素之外，还必须有手段和措要抓好安全，除其它因素之外，还必须有手段和措要抓好安全，除其它因素之外，还必
9、须有手段和措要抓好安全，除其它因素之外，还必须有手段和措施，无损检测就是其中一种重要的监控手段或技术，施，无损检测就是其中一种重要的监控手段或技术，施，无损检测就是其中一种重要的监控手段或技术，施，无损检测就是其中一种重要的监控手段或技术，因而越来越受到重视。因而越来越受到重视。因而越来越受到重视。因而越来越受到重视。n n从从从从19971997年年年年4 4月月月月1 1日到日到日到日到20072007年年年年4 4月月月月1818日，铁路进行了日，铁路进行了日，铁路进行了日，铁路进行了6 6次次次次大提速，最高运行速度达大提速，最高运行速度达大提速，最高运行速度达大提速，最高运行速度达2
10、50km/h250km/h，铁路产品的的，铁路产品的的，铁路产品的的，铁路产品的的安全使用性能成了决定性的因素。从原材料开始直安全使用性能成了决定性的因素。从原材料开始直安全使用性能成了决定性的因素。从原材料开始直安全使用性能成了决定性的因素。从原材料开始直至产品运用报废，探伤技术的应用渗透到铁路生产至产品运用报废，探伤技术的应用渗透到铁路生产至产品运用报废，探伤技术的应用渗透到铁路生产至产品运用报废，探伤技术的应用渗透到铁路生产和运用的各个环节。和运用的各个环节。和运用的各个环节。和运用的各个环节。第5页/共64页2.常用无损检测方法常用无损检测方法n n五大常规方法五大常规方法五大常规方法
11、五大常规方法n n(1).(1).超声探伤法超声探伤法超声探伤法超声探伤法-UT-UTn n(2).(2).磁粉探伤法磁粉探伤法磁粉探伤法磁粉探伤法-MT-MTn n(3).(3).射线探伤法射线探伤法射线探伤法射线探伤法-RT-RTn n(4).(4).涡流探伤法涡流探伤法涡流探伤法涡流探伤法-ET-ETn n(5).(5).渗透探伤法渗透探伤法渗透探伤法渗透探伤法-PT-PTn n 另为还有诸多非常规方法，如声发射、红外、热成像、激光超另为还有诸多非常规方法，如声发射、红外、热成像、激光超另为还有诸多非常规方法，如声发射、红外、热成像、激光超另为还有诸多非常规方法，如声发射、红外、热成像、
12、激光超声、电磁超声等。声、电磁超声等。声、电磁超声等。声、电磁超声等。第6页/共64页2.1 超声波探伤法超声波探伤法n n基本原理：利用声波在介质中的传播特性、基本原理：利用声波在介质中的传播特性、衰减特性和在界面上的反射特性、折射特衰减特性和在界面上的反射特性、折射特性等。性等。n n超声法适用于锻件、轧制件等晶粒较细的超声法适用于锻件、轧制件等晶粒较细的工件或材料的探伤。工件或材料的探伤。n n主要用于内部缺陷的探测，也可用于表面主要用于内部缺陷的探测，也可用于表面缺陷的探测。缺陷的探测。n n缺陷显示不够直观。缺陷显示不够直观。第7页/共64页第8页/共64页2.2 磁粉探伤法磁粉探伤
13、法n n基本原理：利用磁力或磁场与铁磁体的相基本原理：利用磁力或磁场与铁磁体的相互作用进行探伤。有缺陷时，一部分磁力互作用进行探伤。有缺陷时，一部分磁力线外露形成漏磁场，漏磁场吸附磁粉形成线外露形成漏磁场，漏磁场吸附磁粉形成磁痕，给出缺陷的存在。磁痕，给出缺陷的存在。n n只适于铁磁材料中非铁磁性缺陷的检测。只适于铁磁材料中非铁磁性缺陷的检测。n n由于趋肤效应，磁探法只能探测表面或近由于趋肤效应，磁探法只能探测表面或近表面缺陷。表面缺陷。n n缺陷显示直观。缺陷显示直观。第9页/共64页第10页/共64页 漏磁场宽度要比缺陷宽度大数倍至数十倍，漏磁场宽度要比缺陷宽度大数倍至数十倍，漏磁场宽度
14、要比缺陷宽度大数倍至数十倍，漏磁场宽度要比缺陷宽度大数倍至数十倍，磁痕将缺陷放大，很容易观察。磁痕将缺陷放大，很容易观察。磁痕将缺陷放大，很容易观察。磁痕将缺陷放大，很容易观察。磁粉除受磁力之外，还受有重力、悬浮力、磁粉除受磁力之外，还受有重力、悬浮力、磁粉除受磁力之外，还受有重力、悬浮力、磁粉除受磁力之外，还受有重力、悬浮力、摩擦力、微粒间的静电力等，在这些外力的摩擦力、微粒间的静电力等，在这些外力的摩擦力、微粒间的静电力等，在这些外力的摩擦力、微粒间的静电力等，在这些外力的共同作用下，被吸引到缺陷处。共同作用下，被吸引到缺陷处。共同作用下，被吸引到缺陷处。共同作用下，被吸引到缺陷处。第11
15、页/共64页2.3 射线探伤法射线探伤法n n基本原理：利用射线的穿透性、衰减性和胶片的光化学作用进行基本原理：利用射线的穿透性、衰减性和胶片的光化学作用进行基本原理：利用射线的穿透性、衰减性和胶片的光化学作用进行基本原理：利用射线的穿透性、衰减性和胶片的光化学作用进行探伤。探伤。探伤。探伤。n n射线探伤适用于各种不同材质的探伤，但主要用于铸件和焊缝检射线探伤适用于各种不同材质的探伤，但主要用于铸件和焊缝检射线探伤适用于各种不同材质的探伤，但主要用于铸件和焊缝检射线探伤适用于各种不同材质的探伤，但主要用于铸件和焊缝检测。测。测。测。n n射线探伤主要用于内部缺陷的探测。射线探伤主要用于内部缺
16、陷的探测。射线探伤主要用于内部缺陷的探测。射线探伤主要用于内部缺陷的探测。n n探伤结果显示直观，且可长期保存。探伤结果显示直观，且可长期保存。探伤结果显示直观，且可长期保存。探伤结果显示直观，且可长期保存。n n需要严格防护，一般不能连续作业。需要严格防护，一般不能连续作业。需要严格防护，一般不能连续作业。需要严格防护，一般不能连续作业。n n目前已有了射线工业电视。目前已有了射线工业电视。目前已有了射线工业电视。目前已有了射线工业电视。第12页/共64页2.4 涡流探伤法涡流探伤法n n基本原理：利用电磁感应原理。主要包括：基本原理：利用电磁感应原理。主要包括：基本原理：利用电磁感应原理。
17、主要包括：基本原理：利用电磁感应原理。主要包括：n n奥斯特奥斯特奥斯特奥斯特18201820年发现：导体通有电流时，会产生环绕导体的磁场。年发现：导体通有电流时，会产生环绕导体的磁场。年发现：导体通有电流时，会产生环绕导体的磁场。年发现：导体通有电流时，会产生环绕导体的磁场。n n法拉第现象：在任一闭合导电的回路里，当磁通量发生变化时，法拉第现象：在任一闭合导电的回路里，当磁通量发生变化时，法拉第现象：在任一闭合导电的回路里，当磁通量发生变化时，法拉第现象：在任一闭合导电的回路里，当磁通量发生变化时，该回路就产生电流。该回路就产生电流。该回路就产生电流。该回路就产生电流。n n法拉第电磁感应
18、定律：感应电动势正比于磁通量对时间变化率的法拉第电磁感应定律：感应电动势正比于磁通量对时间变化率的法拉第电磁感应定律：感应电动势正比于磁通量对时间变化率的法拉第电磁感应定律：感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值。负值。负值。负值。n n麦克斯韦方程组：电感生磁，磁感生电；麦克斯韦方程组：电感生磁，磁感生电；麦克斯韦方程组：电感生磁，磁感生电；麦克斯韦方程组：电感生磁，磁感生电；n n 或电动生磁，磁动生电或电动生磁，磁动生电或电动生磁，磁动生电或电动生磁，磁动生电。第13页/共64页第14页/共64页 线圈的阻抗线圈的阻抗线圈的阻抗线圈的阻抗单个线圈等效电路单个线圈等效电路单个线圈等效电路
19、单个线圈等效电路 线圈耦合电路线圈耦合电路线圈耦合电路线圈耦合电路第15页/共64页 视在阻抗视在阻抗视在阻抗视在阻抗:Z ZS S=R=RS S+X+XS S 引入视在阻抗的概念后，就可以认为一引入视在阻抗的概念后，就可以认为一引入视在阻抗的概念后，就可以认为一引入视在阻抗的概念后，就可以认为一次电路中电流或电压的变化是由于视在次电路中电流或电压的变化是由于视在次电路中电流或电压的变化是由于视在次电路中电流或电压的变化是由于视在阻抗的变化引起的，根据视在阻抗的变阻抗的变化引起的，根据视在阻抗的变阻抗的变化引起的，根据视在阻抗的变阻抗的变化引起的，根据视在阻抗的变化就可知道二次线圈对一次线圈的
20、效应，化就可知道二次线圈对一次线圈的效应，化就可知道二次线圈对一次线圈的效应，化就可知道二次线圈对一次线圈的效应，从而推知二次线圈阻抗的变化。从而推知二次线圈阻抗的变化。从而推知二次线圈阻抗的变化。从而推知二次线圈阻抗的变化。亦即：缺陷可引起二次线圈（工件）阻亦即：缺陷可引起二次线圈（工件）阻亦即：缺陷可引起二次线圈（工件）阻亦即：缺陷可引起二次线圈（工件）阻抗变化，阻抗变化又可引起一次线圈视抗变化，阻抗变化又可引起一次线圈视抗变化，阻抗变化又可引起一次线圈视抗变化，阻抗变化又可引起一次线圈视在阻抗变化，从而引起电流或电压的变在阻抗变化，从而引起电流或电压的变在阻抗变化，从而引起电流或电压的变
21、在阻抗变化，从而引起电流或电压的变化，测出这些变化即可检出缺陷。化，测出这些变化即可检出缺陷。化，测出这些变化即可检出缺陷。化，测出这些变化即可检出缺陷。第16页/共64页 线圈在工件表面感应出一涡流，有缺陷时，线圈在工件表面感应出一涡流，有缺陷时，线圈在工件表面感应出一涡流，有缺陷时，线圈在工件表面感应出一涡流，有缺陷时，涡流的幅度、相位和分布等要发生变化，涡流的幅度、相位和分布等要发生变化，涡流的幅度、相位和分布等要发生变化，涡流的幅度、相位和分布等要发生变化，相应地涡流辐射的电磁场也要发生变化，相应地涡流辐射的电磁场也要发生变化，相应地涡流辐射的电磁场也要发生变化，相应地涡流辐射的电磁场
22、也要发生变化，这一变化被接收线圈接收即可给出缺陷。这一变化被接收线圈接收即可给出缺陷。这一变化被接收线圈接收即可给出缺陷。这一变化被接收线圈接收即可给出缺陷。涡流检测的主要应用及特点：涡流检测的主要应用及特点：涡流检测的主要应用及特点：涡流检测的主要应用及特点：只适用于导体材料中非导体缺陷的检测。只适用于导体材料中非导体缺陷的检测。只适用于导体材料中非导体缺陷的检测。只适用于导体材料中非导体缺陷的检测。只能探测表面或近表面缺陷。只能探测表面或近表面缺陷。只能探测表面或近表面缺陷。只能探测表面或近表面缺陷。可用于探伤及材料分选。可用于探伤及材料分选。可用于探伤及材料分选。可用于探伤及材料分选。不
23、够直观，易受工件表面状况和形状影响。不够直观，易受工件表面状况和形状影响。不够直观，易受工件表面状况和形状影响。不够直观，易受工件表面状况和形状影响。非接触式，易于连续扫查。非接触式，易于连续扫查。非接触式，易于连续扫查。非接触式，易于连续扫查。第17页/共64页 应注意：应注意：应注意：应注意：Z Z Z Z是复数，或阻抗是矢量，有幅度和相位。是复数，或阻抗是矢量，有幅度和相位。是复数，或阻抗是矢量，有幅度和相位。是复数，或阻抗是矢量，有幅度和相位。缺陷既可引起阻抗（或涡流信号）幅度的变缺陷既可引起阻抗（或涡流信号）幅度的变缺陷既可引起阻抗（或涡流信号）幅度的变缺陷既可引起阻抗（或涡流信号）
24、幅度的变化，也可以起相位的变化。化，也可以起相位的变化。化，也可以起相位的变化。化，也可以起相位的变化。在某种意义上说，涡流检测是二维的，有在某种意义上说，涡流检测是二维的，有在某种意义上说，涡流检测是二维的，有在某种意义上说，涡流检测是二维的，有更多的信息量，检测不仅仅靠信号幅度。更多的信息量，检测不仅仅靠信号幅度。更多的信息量，检测不仅仅靠信号幅度。更多的信息量，检测不仅仅靠信号幅度。第18页/共64页2.5 渗透探伤（着色探伤）渗透探伤（着色探伤）n n基本原理：主要利用毛细现象。基本原理：主要利用毛细现象。n n液体表面张力：液体表面张力：n n来自内部分子的相互吸引力，来自内部分子的
25、相互吸引力，即内聚力。即内聚力。n n接触角：接触角：第19页/共64页 毛细作用毛细作用毛细作用毛细作用 第20页/共64页渗透探伤基本步骤：渗透探伤基本步骤：渗透探伤基本步骤：渗透探伤基本步骤：清洗清洗清洗清洗渗透渗透渗透渗透清洗清洗清洗清洗 干燥干燥干燥干燥显象显象显象显象检验检验检验检验基本特点：基本特点：基本特点：基本特点：1.1.渗透探伤只适用于内部组织十分致密而表面又渗透探伤只适用于内部组织十分致密而表面又渗透探伤只适用于内部组织十分致密而表面又渗透探伤只适用于内部组织十分致密而表面又比较光滑的材料探伤，一般不能用于铸件或表面粗比较光滑的材料探伤，一般不能用于铸件或表面粗比较光滑
26、的材料探伤，一般不能用于铸件或表面粗比较光滑的材料探伤，一般不能用于铸件或表面粗糙工件的探伤。糙工件的探伤。糙工件的探伤。糙工件的探伤。2.2.只能检查表面开口和内部有一定空腔的缺陷。只能检查表面开口和内部有一定空腔的缺陷。只能检查表面开口和内部有一定空腔的缺陷。只能检查表面开口和内部有一定空腔的缺陷。3.3.渗透探伤十分直观，不需专门设备，需要的只是渗透探伤十分直观，不需专门设备，需要的只是渗透探伤十分直观，不需专门设备，需要的只是渗透探伤十分直观，不需专门设备，需要的只是几种材料。几种材料。几种材料。几种材料。4.4.污染厉害，对人体有害。污染厉害，对人体有害。污染厉害，对人体有害。污染厉
27、害，对人体有害。第21页/共64页渗透探伤图片渗透探伤图片n n该图片为着色探伤第22页/共64页 无损检测技术的共同点无损检测技术的共同点无损检测技术的共同点无损检测技术的共同点 伤与非伤一定存在差异伤与非伤一定存在差异伤与非伤一定存在差异伤与非伤一定存在差异 1.1.找出伤与非伤之间的差异；找出伤与非伤之间的差异；找出伤与非伤之间的差异；找出伤与非伤之间的差异；2.2.用物理方法取出差异信号；用物理方法取出差异信号；用物理方法取出差异信号；用物理方法取出差异信号；3.3.把差异信号显示出来。把差异信号显示出来。把差异信号显示出来。把差异信号显示出来。存在许多干扰。存在许多干扰。存在许多干扰
28、。存在许多干扰。第23页/共64页二二.无损检测质量控制无损检测质量控制第24页/共64页1.质量、质量管理和质量控制质量、质量管理和质量控制n n质量：一组固有特性满足要求的程度质量：一组固有特性满足要求的程度n n 特性：实体所特有的性质，反映其满足特性：实体所特有的性质，反映其满足n n 需要的能力。需要的能力。n n 要求：指明示的，通常隐含的或必须履要求：指明示的，通常隐含的或必须履n n 行的需要和期望。行的需要和期望。n n 质量管理：在质量方面指挥和控制组织的质量管理：在质量方面指挥和控制组织的n n 协调的活动。协调的活动。第25页/共64页 组织：是指组织：是指组织：是指组
29、织：是指“职责、权限和相互关系得职责、权限和相互关系得职责、权限和相互关系得职责、权限和相互关系得 到安排的一组人员及设备到安排的一组人员及设备到安排的一组人员及设备到安排的一组人员及设备”。质量控制：质量管理的一部分，致力于满质量控制：质量管理的一部分，致力于满质量控制：质量管理的一部分，致力于满质量控制：质量管理的一部分，致力于满 足质量要求。足质量要求。足质量要求。足质量要求。2.2.无损检测在全过程质量控制中的作用无损检测在全过程质量控制中的作用无损检测在全过程质量控制中的作用无损检测在全过程质量控制中的作用 设计阶段：要考虑无损检测的能力，须经设计阶段：要考虑无损检测的能力，须经设计
30、阶段：要考虑无损检测的能力，须经设计阶段：要考虑无损检测的能力，须经 无损检测技术要求审查。无损检测技术要求审查。无损检测技术要求审查。无损检测技术要求审查。研制、生产阶段：鉴定工艺，剔出不合格研制、生产阶段：鉴定工艺，剔出不合格研制、生产阶段：鉴定工艺，剔出不合格研制、生产阶段：鉴定工艺，剔出不合格 品，验收。品，验收。品，验收。品，验收。使用阶段：安全性、可靠性监督使用阶段：安全性、可靠性监督使用阶段：安全性、可靠性监督使用阶段：安全性、可靠性监督。第26页/共64页3.3.3.3.法典、标准、规范和规程法典、标准、规范和规程法典、标准、规范和规程法典、标准、规范和规程4.4.4.4.无损
31、检测规程和无所检测工艺卡无损检测规程和无所检测工艺卡无损检测规程和无所检测工艺卡无损检测规程和无所检测工艺卡 规程：详细叙述某一无损检测方法对某一产规程：详细叙述某一无损检测方法对某一产规程：详细叙述某一无损检测方法对某一产规程：详细叙述某一无损检测方法对某一产 品如何进行无损检测的程序性文件。品如何进行无损检测的程序性文件。品如何进行无损检测的程序性文件。品如何进行无损检测的程序性文件。工艺卡：叙述某一无损检测方法的一种技术工艺卡：叙述某一无损检测方法的一种技术工艺卡：叙述某一无损检测方法的一种技术工艺卡：叙述某一无损检测方法的一种技术 对一个具体零件或一组类似零件实施检对一个具体零件或一组
32、类似零件实施检对一个具体零件或一组类似零件实施检对一个具体零件或一组类似零件实施检 测所应遵循的准确步骤的作业文件。测所应遵循的准确步骤的作业文件。测所应遵循的准确步骤的作业文件。测所应遵循的准确步骤的作业文件。5.5.5.5.无损检测作业的质量控制无损检测作业的质量控制无损检测作业的质量控制无损检测作业的质量控制 检测人员检测人员检测人员检测人员：等级管理，持证上岗等级管理，持证上岗等级管理，持证上岗等级管理，持证上岗。第27页/共64页 GB/T9445-2005,GB/T9445-2005,等效于等效于等效于等效于ISO9712ISO9712 技术等级：技术等级：技术等级：技术等级：级、
33、级、级、级、级、级、级、级、级级级级 检测仪器设备：测试、标定、检定、鉴检测仪器设备：测试、标定、检定、鉴检测仪器设备：测试、标定、检定、鉴检测仪器设备：测试、标定、检定、鉴定定定定 和验收等。和验收等。和验收等。和验收等。检验用品（材料）：质量、有效期、标检验用品（材料）：质量、有效期、标检验用品（材料）：质量、有效期、标检验用品（材料）：质量、有效期、标准准准准 器具校准等。器具校准等。器具校准等。器具校准等。检验标准及文件检验标准及文件检验标准及文件检验标准及文件 检验程序检验程序检验程序检验程序 检验环境检验环境检验环境检验环境第28页/共64页三三.车轴超声波探伤车轴超声波探伤n n
34、车轴探伤分新制和在役车轴探伤两种情况。车轴探伤分新制和在役车轴探伤两种情况。n n新制车轴探伤主要探测材质缺陷和制造缺新制车轴探伤主要探测材质缺陷和制造缺陷。陷。n n 早期车轴探伤标准多等效于美国早期车轴探伤标准多等效于美国AAR标标准，近些年基本等效于准，近些年基本等效于EN或或ISO标准。标准。n n在役车轴探伤主要探测疲劳裂纹。在役车轴探伤主要探测疲劳裂纹。n n传统车轴探伤技术本已相当成熟，只是近传统车轴探伤技术本已相当成熟，只是近些年由于许多新型高速车轴些年由于许多新型高速车轴(动车组空心轴动车组空心轴)的出现，不得不研制新方法、新技术和采的出现，不得不研制新方法、新技术和采用新设
35、备。用新设备。第29页/共64页 空心车轴探伤空心车轴探伤 欧洲铁路普遍采用德国弗郎霍夫探伤研究室及意大欧洲铁路普遍采用德国弗郎霍夫探伤研究室及意大利基拉多尼公司生产的全自动空心车轴利基拉多尼公司生产的全自动空心车轴(新制新制 修理修理)超声波探伤装备。超声波探伤装备。德国弗郎霍夫无损探伤研究室生产的德国弗郎霍夫无损探伤研究室生产的HWHW移动式移动式空心车轴探伤系统已被铁道部引进空心车轴探伤系统已被铁道部引进,将被用于将被用于 和谐和谐号号 200km/h200km/h动车组。动车组。第30页/共64页 意大利基拉多尼公司生产的移动式空心车轴超声波意大利基拉多尼公司生产的移动式空心车轴超声波
36、探伤系统已被长客引进，将被应用在探伤系统已被长客引进，将被应用在300km/h300km/h动车动车组的新制车轴压装工序中的轴表面损伤。组的新制车轴压装工序中的轴表面损伤。长客引进的移动式空心车轴超声波探伤系统（图片）长客引进的移动式空心车轴超声波探伤系统（图片）第31页/共64页第32页/共64页 1 1、在役车轴的超声波探伤、在役车轴的超声波探伤、在役车轴的超声波探伤、在役车轴的超声波探伤 1.1 1.1 车轴探伤方法车轴探伤方法车轴探伤方法车轴探伤方法 我国车轴超声波探伤最早开始于我国车轴超声波探伤最早开始于我国车轴超声波探伤最早开始于我国车轴超声波探伤最早开始于19511951年，逐年
37、，逐年，逐年，逐步形成了如下三种方法：步形成了如下三种方法：步形成了如下三种方法：步形成了如下三种方法：一是一是一是一是00探头纵波探伤法：主要对车轴的透声探头纵波探伤法：主要对车轴的透声探头纵波探伤法：主要对车轴的透声探头纵波探伤法：主要对车轴的透声性能和内部大缺陷进行检测；性能和内部大缺陷进行检测；性能和内部大缺陷进行检测；性能和内部大缺陷进行检测；二是小角度纵波探伤法：从轴端对轴颈和轮二是小角度纵波探伤法：从轴端对轴颈和轮二是小角度纵波探伤法：从轴端对轴颈和轮二是小角度纵波探伤法：从轴端对轴颈和轮座镶入部进行检测座镶入部进行检测座镶入部进行检测座镶入部进行检测第33页/共64页 三是横波
38、探伤法：主要从轴身对轮座镶三是横波探伤法：主要从轴身对轮座镶三是横波探伤法：主要从轴身对轮座镶三是横波探伤法：主要从轴身对轮座镶入部及其他镶入部进行检测。入部及其他镶入部进行检测。入部及其他镶入部进行检测。入部及其他镶入部进行检测。上述三种探伤方法各有所长，使用中相上述三种探伤方法各有所长，使用中相上述三种探伤方法各有所长，使用中相上述三种探伤方法各有所长，使用中相互配合，完成对车轴各不同部位的全面互配合，完成对车轴各不同部位的全面互配合，完成对车轴各不同部位的全面互配合，完成对车轴各不同部位的全面扫查。扫查。扫查。扫查。第34页/共64页1.21.2纵波探伤法纵波探伤法纵波探伤法纵波探伤法
39、纵波探伤法：使用纵波直探头从车轴端纵波探伤法：使用纵波直探头从车轴端纵波探伤法：使用纵波直探头从车轴端纵波探伤法：使用纵波直探头从车轴端面进行扫查，能够对车轴全长进行检测。面进行扫查，能够对车轴全长进行检测。面进行扫查，能够对车轴全长进行检测。面进行扫查，能够对车轴全长进行检测。特点：探测范围广、扫查速度快、探伤特点：探测范围广、扫查速度快、探伤特点：探测范围广、扫查速度快、探伤特点：探测范围广、扫查速度快、探伤灵敏度高。灵敏度高。灵敏度高。灵敏度高。车轴纵波探伤的目的：车轴纵波探伤的目的：车轴纵波探伤的目的：车轴纵波探伤的目的：一是对车轴进行纵向透声检验一是对车轴进行纵向透声检验一是对车轴进
40、行纵向透声检验一是对车轴进行纵向透声检验 二是检测疲劳大裂纹，一般只能探测出二是检测疲劳大裂纹，一般只能探测出二是检测疲劳大裂纹，一般只能探测出二是检测疲劳大裂纹，一般只能探测出深度深度深度深度4 45mm5mm以上的裂纹。以上的裂纹。以上的裂纹。以上的裂纹。第35页/共64页 1.3 1.3 小角度纵波探伤法小角度纵波探伤法小角度纵波探伤法小角度纵波探伤法 使用的是超声纵波，而又是斜入射，因使用的是超声纵波，而又是斜入射，因使用的是超声纵波，而又是斜入射，因使用的是超声纵波，而又是斜入射，因而在某种意义上具有纵波探伤和横波探而在某种意义上具有纵波探伤和横波探而在某种意义上具有纵波探伤和横波探
41、而在某种意义上具有纵波探伤和横波探伤的双重特点。伤的双重特点。伤的双重特点。伤的双重特点。优点：探伤速度快，效率高。优点：探伤速度快，效率高。优点：探伤速度快，效率高。优点：探伤速度快，效率高。缺点：干扰信号较多，探测轮座镶入部缺点：干扰信号较多，探测轮座镶入部缺点：干扰信号较多，探测轮座镶入部缺点：干扰信号较多，探测轮座镶入部外侧时会存在一定的盲区外侧时会存在一定的盲区外侧时会存在一定的盲区外侧时会存在一定的盲区。第36页/共64页1.41.4横波探伤法横波探伤法横波探伤法横波探伤法 在不退轴承（或轴承内圈）的情况下，在不退轴承（或轴承内圈）的情况下，在不退轴承（或轴承内圈）的情况下，在不退
42、轴承（或轴承内圈）的情况下，横波探伤是从轴身上对镶入部内外侧进横波探伤是从轴身上对镶入部内外侧进横波探伤是从轴身上对镶入部内外侧进横波探伤是从轴身上对镶入部内外侧进行扫查。在退轴承情况下，也可从轴颈行扫查。在退轴承情况下，也可从轴颈行扫查。在退轴承情况下，也可从轴颈行扫查。在退轴承情况下，也可从轴颈上对轮座镶入部进行扫查。上对轮座镶入部进行扫查。上对轮座镶入部进行扫查。上对轮座镶入部进行扫查。优点：探伤灵敏度高，干扰信号少，检优点：探伤灵敏度高，干扰信号少，检优点：探伤灵敏度高，干扰信号少，检优点：探伤灵敏度高，干扰信号少，检测部位没有盲区，是目前车轴探伤可靠测部位没有盲区，是目前车轴探伤可靠
43、测部位没有盲区，是目前车轴探伤可靠测部位没有盲区，是目前车轴探伤可靠性最高的一种探伤方法。性最高的一种探伤方法。性最高的一种探伤方法。性最高的一种探伤方法。缺点：探测面为曲面，耦合条件不如平缺点：探测面为曲面，耦合条件不如平缺点：探测面为曲面，耦合条件不如平缺点：探测面为曲面，耦合条件不如平面。面。面。面。第37页/共64页 车轴扫查方式车轴扫查方式车轴扫查方式车轴扫查方式第38页/共64页第39页/共64页 1.5 1.5 相控阵技术相控阵技术相控阵技术相控阵技术 是利用若干阵元（晶片）组成阵列式换是利用若干阵元（晶片）组成阵列式换是利用若干阵元（晶片）组成阵列式换是利用若干阵元（晶片）组成
44、阵列式换能器，并通过控制各阵元的发射、接收能器，并通过控制各阵元的发射、接收能器，并通过控制各阵元的发射、接收能器，并通过控制各阵元的发射、接收时序实现声束扫查的技术。时序实现声束扫查的技术。时序实现声束扫查的技术。时序实现声束扫查的技术。该技术不需移动探头，就能实现声波的该技术不需移动探头，就能实现声波的该技术不需移动探头，就能实现声波的该技术不需移动探头，就能实现声波的扇形扫查，同时能很方便地控制声束聚扇形扫查，同时能很方便地控制声束聚扇形扫查，同时能很方便地控制声束聚扇形扫查，同时能很方便地控制声束聚焦，可以很好地解决结构复杂车轴的探焦，可以很好地解决结构复杂车轴的探焦，可以很好地解决结
45、构复杂车轴的探焦，可以很好地解决结构复杂车轴的探伤问题。伤问题。伤问题。伤问题。第40页/共64页第41页/共64页第42页/共64页第43页/共64页四四.车轮超声波探伤车轮超声波探伤第44页/共64页1.情况简介情况简介在早期车辆部件探伤中，重点在早期车辆部件探伤中，重点是车轴。是车轴。近些年随着高速和载重，车轮近些年随着高速和载重，车轮问题增多，探伤重点和难点有问题增多，探伤重点和难点有往车轮转移的趋势。往车轮转移的趋势。车轮探伤分新造和在役两种情车轮探伤分新造和在役两种情况。况。新造：探测材质和制造缺陷；新造：探测材质和制造缺陷；在役：则主要探测疲劳裂纹。在役：则主要探测疲劳裂纹。我国
46、早期的车轮标准多等效采我国早期的车轮标准多等效采用用AAR标准，近些年基本等效标准，近些年基本等效采用采用EN或或ISO标准标准。第45页/共64页 新制车轮探伤探伤要求：新制车轮探伤探伤要求：新制车轮探伤探伤要求：新制车轮探伤探伤要求：车轮：表面磁探，内部目前只探轮辋。车轮：表面磁探，内部目前只探轮辋。车轮：表面磁探，内部目前只探轮辋。车轮：表面磁探，内部目前只探轮辋。2004200420042004版版版版ENENENEN标准增加了辐板和轮榖探伤。标准增加了辐板和轮榖探伤。标准增加了辐板和轮榖探伤。标准增加了辐板和轮榖探伤。探伤方法：探伤方法：探伤方法：探伤方法：纵波法纵波法纵波法纵波法单
47、晶和双晶探头。单晶和双晶探头。单晶和双晶探头。单晶和双晶探头。轴向扫查：用直探头从内侧面扫查。轴向扫查：用直探头从内侧面扫查。轴向扫查：用直探头从内侧面扫查。轴向扫查：用直探头从内侧面扫查。径向扫查：用双晶探头从踏面扫查；径向扫查：用双晶探头从踏面扫查；径向扫查：用双晶探头从踏面扫查；径向扫查：用双晶探头从踏面扫查；第46页/共64页在役在役在役在役车轮探伤车轮探伤车轮探伤车轮探伤主要探测主要探测主要探测主要探测疲劳裂纹疲劳裂纹疲劳裂纹疲劳裂纹 除剥离掉块外，疲劳缺陷多出现在踏面下除剥离掉块外，疲劳缺陷多出现在踏面下除剥离掉块外，疲劳缺陷多出现在踏面下除剥离掉块外，疲劳缺陷多出现在踏面下101
48、030mm30mm的范围内的范围内的范围内的范围内 疲劳裂纹按取向可以分为三类：疲劳裂纹按取向可以分为三类：疲劳裂纹按取向可以分为三类：疲劳裂纹按取向可以分为三类：周向裂纹：有时也称为水平裂纹。周向裂纹：有时也称为水平裂纹。周向裂纹：有时也称为水平裂纹。周向裂纹：有时也称为水平裂纹。径向裂纹：沿轮辋径向发展，最危险。径向裂纹：沿轮辋径向发展，最危险。径向裂纹：沿轮辋径向发展，最危险。径向裂纹：沿轮辋径向发展，最危险。斜向裂纹：与轮辋半径方向呈一定角度。斜向裂纹：与轮辋半径方向呈一定角度。斜向裂纹：与轮辋半径方向呈一定角度。斜向裂纹：与轮辋半径方向呈一定角度。第47页/共64页 轮辋裂纹轮辋裂纹
49、轮辋裂纹轮辋裂纹第48页/共64页第49页/共64页轮辋325mm横孔波形图第50页/共64页五五.铁路探伤存在的若干问铁路探伤存在的若干问题的讨论题的讨论第51页/共64页1.1.无损检测与检测无损检测与检测无损检测与检测无损检测与检测 无损检测：尤其是无损探伤，是对未无损检测：尤其是无损探伤，是对未无损检测：尤其是无损探伤，是对未无损检测：尤其是无损探伤，是对未知知知知 量的检测，即要检测的量的检测，即要检测的量的检测，即要检测的量的检测，即要检测的“伤伤伤伤”不不不不一一一一 定存在，因而有很大的随机性、定存在，因而有很大的随机性、定存在，因而有很大的随机性、定存在，因而有很大的随机性、
50、偶然偶然偶然偶然 性和不可知性。性和不可知性。性和不可知性。性和不可知性。检测：往往是对一个检测：往往是对一个检测：往往是对一个检测：往往是对一个“已知量已知量已知量已知量”的检的检的检的检测，测，测，测，或对一个已存在量的检测，该量有或对一个已存在量的检测，该量有或对一个已存在量的检测，该量有或对一个已存在量的检测，该量有 一定的已知性，或可知性。一定的已知性，或可知性。一定的已知性，或可知性。一定的已知性，或可知性。第52页/共64页2.2.超声波探伤和磁粉探伤超声波探伤和磁粉探伤超声波探伤和磁粉探伤超声波探伤和磁粉探伤 是铁路上最重要、应用最广泛的两种探伤是铁路上最重要、应用最广泛的两种