无损检测的质量管理与控制课件.ppt

无损检测的质量管理与控制无损检测的质量管理与控制第一章 无损检测基础知第二章第二章 金属焊接工艺缺欠金属焊接工艺缺欠金属焊接工艺缺欠金属焊接工艺缺欠第三章 无损检测的质量控制第一章第一章 无损检测基础知识无损检测基础知识 第一节第一节 无损检测无损检测 无损检测无损检测（Nondestructive TestingNondestructive Testing，缩写为，缩写为NDT/NDT/或或Nondestructive Nondestructive ExaminationExamination，缩写为，缩写为NDE NDE），就是研发和应用各种技术方法，），就是研发和应用各种技术方法，以不损害以不损害被检对象未来用途和功能的方式，为探测、定位、测量被检对象未来用途和功能的方式，为探测、定位、测量和评价缺陷，评估完整性、性能和成分，测量几何特征，和评价缺陷，评估完整性、性能和成分，测量几何特征，而对材料和零（而对材料和零（部）件所进行的检测。部）件所进行的检测。一般来说，缺陷检测是一般来说，缺陷检测是无损检测中最重要的方面。因此，狭义而言，无损检测是基于材料的物理性无损检测中最重要的方面。因此，狭义而言，无损检测是基于材料的物理性质因有缺陷而发生变化这一事实，在不改变、不损害材料和工件的状态和使质因有缺陷而发生变化这一事实，在不改变、不损害材料和工件的状态和使用性能的前提下，测定其变化量，从而判断材料和零部件是否存在缺陷的技用性能的前提下，测定其变化量，从而判断材料和零部件是否存在缺陷的技术。就是说，无损检测是利用材料组织结构异常引起物理量变化的原理，反术。就是说，无损检测是利用材料组织结构异常引起物理量变化的原理，反过来用物理量的变化来推断材料组织结构的异常。它既是一门区别于设计、过来用物理量的变化来推断材料组织结构的异常。它既是一门区别于设计、材料、工艺和产品的相对独立的技术，又是一门贯穿于武器装备和主导民用材料、工艺和产品的相对独立的技术，又是一门贯穿于武器装备和主导民用产品设计、研制、生产和使用全过程的综合技术。产品设计、研制、生产和使用全过程的综合技术。在设计阶段在设计阶段，用于支，用于支持损伤容限设计；持损伤容限设计；在研制、生产阶段在研制、生产阶段，用于剔除不合格的原材料、坯，用于剔除不合格的原材料、坯料及工序不合格品，改进制造工艺，鉴定产品对验收标准的符合性，判定合料及工序不合格品，改进制造工艺，鉴定产品对验收标准的符合性，判定合格与否；格与否；在在役检测中在在役检测中，用于监测产品结构和状态的变化，确保产品运，用于监测产品结构和状态的变化，确保产品运行的安全可靠。在国防科技工业及压力容器的产品设计、研制、生产和使用行的安全可靠。在国防科技工业及压力容器的产品设计、研制、生产和使用中，无损检测技术已经获得广泛应用。中，无损检测技术已经获得广泛应用。由于物理量的变化与材料组织结构的异常不一定是一一对应的，由于物理量的变化与材料组织结构的异常不一定是一一对应的，因此，不能盲目地使用无损检测，否则不但不能提高产品的可靠性，因此，不能盲目地使用无损检测，否则不但不能提高产品的可靠性，而且要增加制造成本。因而必须掌握无损检测的理论基础，选用最适而且要增加制造成本。因而必须掌握无损检测的理论基础，选用最适当的无损检测方法，应用正确的检测技术，在最适当的时机进行检测，当的无损检测方法，应用正确的检测技术，在最适当的时机进行检测，正确评价检测获得的信息，才能充分发挥其效果。例如要发现锻造及正确评价检测获得的信息，才能充分发挥其效果。例如要发现锻造及冲压加工所产生的缺陷，不宜采用射线检测；对于表面淬火裂纹等则冲压加工所产生的缺陷，不宜采用射线检测；对于表面淬火裂纹等则应选用磁粉检测等。此外，无损检测的时机也是一个重要因素，例如应选用磁粉检测等。此外，无损检测的时机也是一个重要因素，例如经过焊接或热处理的某些材料会出现延迟断裂现象，即在加工或热处经过焊接或热处理的某些材料会出现延迟断裂现象，即在加工或热处理后，经过几个小时甚至几天才产生裂纹。因此，必须了解这些情况理后，经过几个小时甚至几天才产生裂纹。因此，必须了解这些情况以确定检测时机。以确定检测时机。无损检测的可靠性与被检工件的材质、组成、形状、表面状态、无损检测的可靠性与被检工件的材质、组成、形状、表面状态、所采用的物理量的性质以及被检工件异常部位的性质、形状、大小、所采用的物理量的性质以及被检工件异常部位的性质、形状、大小、取向和检测装置的特性等关系很大，而且还受人为因素、标定误差、取向和检测装置的特性等关系很大，而且还受人为因素、标定误差、精度要求、数据处理和环境条件等的影响，因此，需要根据不同情况精度要求、数据处理和环境条件等的影响，因此，需要根据不同情况选用不同的物理量，而且有时往往需要综合考虑几种不同物理量的变选用不同的物理量，而且有时往往需要综合考虑几种不同物理量的变化情况，才能对材料组织结构的异常情况做出可靠的判断。可见，不化情况，才能对材料组织结构的异常情况做出可靠的判断。可见，不管采用哪一种检测方法，要完全检测出异常部位是十分困难的，而且管采用哪一种检测方法，要完全检测出异常部位是十分困难的，而且往往不同的检测方法会得到不同的信息，因此综合应用几种方法可以往往不同的检测方法会得到不同的信息，因此综合应用几种方法可以提高无损检测的可靠性。提高无损检测的可靠性。裂纹、孔洞和夹杂等缺陷；测量非铁磁性金属基体上非导电涂层的厚裂纹、孔洞和夹杂等缺陷；测量非铁磁性金属基体上非导电涂层的厚度，或者铁磁性金属基体上非铁磁性覆盖层的厚度；还可用于金属材度，或者铁磁性金属基体上非铁磁性覆盖层的厚度；还可用于金属材料分选、并检测其成分、微观结构和其他性能的差别。料分选、并检测其成分、微观结构和其他性能的差别。由于涡流检测有多种敏感反应，一方面应用范围广，另一方面对由于涡流检测有多种敏感反应，一方面应用范围广，另一方面对检测结果的干扰因素多。因此，涡流检测仪器一般都根据不同的检测检测结果的干扰因素多。因此，涡流检测仪器一般都根据不同的检测目的，采用不同的方法抑制干扰信息，提取有用信息，制成不同类型目的，采用不同的方法抑制干扰信息，提取有用信息，制成不同类型的专用仪器，例如涡流电导仪、涡流探伤仪和涡流测厚仪。涡流检测的专用仪器，例如涡流电导仪、涡流探伤仪和涡流测厚仪。涡流检测的主要优点是：非接触，检测速度快，能在高温状态下进行检测；主的主要优点是：非接触，检测速度快，能在高温状态下进行检测；主要局限是：只能检测导电材料；检测灵敏度相对较低。要局限是：只能检测导电材料；检测灵敏度相对较低。二、液体渗透检测二、液体渗透检测二、液体渗透检测二、液体渗透检测 液体渗透检测（液体渗透检测（Penetrant Testing PTPenetrant Testing PT）是基于毛细管现象揭示非）是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷的无损检测方法。简称渗透检测。多孔性固体材料表面开口缺陷的无损检测方法。简称渗透检测。将液体渗透液借助毛细管作用渗入工件的表面开口缺陷中，用去将液体渗透液借助毛细管作用渗入工件的表面开口缺陷中，用去除剂（如水）清除掉表面多余的渗透液，将显像剂喷涂在被检表面，除剂（如水）清除掉表面多余的渗透液，将显像剂喷涂在被检表面，经毛细管作用，缺陷中的渗透液被吸附出来并在表面显示。经毛细管作用，缺陷中的渗透液被吸附出来并在表面显示。液体渗透检测的基本步骤是：预处理、渗透、去除、液体渗透检测的基本步骤是：预处理、渗透、去除、液体渗透检测的基本步骤是：预处理、渗透、去除、液体渗透检测的基本步骤是：预处理、渗透、去除、干燥、显像、检验和后处理。干燥、显像、检验和后处理。干燥、显像、检验和后处理。干燥、显像、检验和后处理。有两种渗透检测方法：荧光渗透检测和着色渗透检测。渗透检测有两种渗透检测方法：荧光渗透检测和着色渗透检测。渗透检测适用于表面裂纹、折叠、冷隔、疏松等缺陷的检测，被广泛用于铁磁适用于表面裂纹、折叠、冷隔、疏松等缺陷的检测，被广泛用于铁磁性和非铁磁性锻件、铸件、焊接件、机加工件、粉末冶金件、陶瓷、性和非铁磁性锻件、铸件、焊接件、机加工件、粉末冶金件、陶瓷、塑料和玻璃制品的检测。图塑料和玻璃制品的检测。图1-1 1-1 是渗透检测实例。是渗透检测实例。渗透检测在使用和控制方面都相对简单。渗透检测所使用的设备渗透检测在使用和控制方面都相对简单。渗透检测所使用的设备可以是分别盛有渗透液、去除剂、显像剂的简单容器组合，也可以是可以是分别盛有渗透液、去除剂、显像剂的简单容器组合，也可以是复杂的计算机控制自动处理和检测系统。复杂的计算机控制自动处理和检测系统。渗透检测的主要优点是：显示直观；操作简单；渗透检测的灵敏渗透检测的主要优点是：显示直观；操作简单；渗透检测的灵敏度很高，可检出开度小至度很高，可检出开度小至1m 1m 的裂纹。渗透检测的主要局限是：它的裂纹。渗透检测的主要局限是：它只能检出表面开口的缺陷；粗糙表面和孔隙会产生附加背景，从而对只能检出表面开口的缺陷；粗糙表面和孔隙会产生附加背景，从而对检测结果的识别产生干扰；对零件和环境有污染。检测结果的识别产生干扰；对零件和环境有污染。三、磁粉检测三、磁粉检测三、磁粉检测三、磁粉检测 磁粉检测（磁粉检测（Magnetic Particle Testing MTMagnetic Particle Testing MT）是基于缺陷处漏）是基于缺陷处漏磁场与磁粉的相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检磁场与磁粉的相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。测方法。当被检材料或零件被磁化时，表面或近表面缺陷处由于磁的不连当被检材料或零件被磁化时，表面或近表面缺陷处由于磁的不连续而产生漏磁场；漏磁场的存在，亦即缺陷的存在，借助漏磁场处续而产生漏磁场；漏磁场的存在，亦即缺陷的存在，借助漏磁场处图图1-1 1-1 渗透检测显示渗透检测显示 图图1-2 1-2 磁粉检测实例磁粉检测实例a a）分层）分层b b）焊接缩裂）焊接缩裂c c）铝锻件裂纹）铝锻件裂纹 a a）热处理缺陷（上）热处理缺陷（上）b b）法兰中的近表面缺陷（下）法兰中的近表面缺陷（下）四、射线照相检测四、射线照相检测四、射线照相检测四、射线照相检测 射线照相检测（射线照相检测（Radiographic Testing RTRadiographic Testing RT）是基于被检测件对透入射）是基于被检测件对透入射线（无论是波长很短的电磁辐射还是粒子辐射）的不同吸收来检测零件线（无论是波长很短的电磁辐射还是粒子辐射）的不同吸收来检测零件内部缺陷的无损检测方法。内部缺陷的无损检测方法。由于零件各部分密度差异和厚度变化，或者由于成分改变导致的吸由于零件各部分密度差异和厚度变化，或者由于成分改变导致的吸收特性差异，零件的不同部位会吸收不同量的透入射线。这些透入射线收特性差异，零件的不同部位会吸收不同量的透入射线。这些透入射线吸收量的变化，可以通过专用底片记录透过试件未被吸收的射线而形成吸收量的变化，可以通过专用底片记录透过试件未被吸收的射线而形成黑度不同的影像来鉴别。根据底片上的影像，可以判断缺陷的性质、形黑度不同的影像来鉴别。根据底片上的影像，可以判断缺陷的性质、形状、大小和分布。状、大小和分布。射线照相检测主要适用于体积型缺陷，如气孔、疏松、夹杂等的检射线照相检测主要适用于体积型缺陷，如气孔、疏松、夹杂等的检测，也可检测裂纹、未焊透、未熔合等。工业应用的射线检测技术有三测，也可检测裂纹、未焊透、未熔合等。工业应用的射线检测技术有三种：种：X X 射线检测、射线检测、射线检测和中子射线检测。其中使用最广泛的是射线检测和中子射线检测。其中使用最广泛的是X X 射射线照相检测，主要设备是线照相检测，主要设备是X X 射线探伤机，其核心部件是射线探伤机，其核心部件是X X 射线管，常用射线管，常用管电压不超过管电压不超过450Kv450Kv，对应可检钢件的最大厚度约，对应可检钢件的最大厚度约70 80mm70 80mm；当采用加；当采用加速器作为射线源时，可获得数十兆电子伏的高能速器作为射线源时，可获得数十兆电子伏的高能x x 射线，可检测厚度射线，可检测厚度500600mm500600mm的钢件。图的钢件。图1-3 1-3 为检测实例。为检测实例。(Ir-192(Ir-192、Co-60 Co-60可检测厚度范可检测厚度范围分别为围分别为:20100mm,40200mm):20100mm,40200mm)射线照相检测的主要优点是：可检测工件内部的缺陷，结果直观，射线照相检测的主要优点是：可检测工件内部的缺陷，结果直观，检测对象基本不受零件材料、形状、外廓尺寸的限制；主要局限是：检测对象基本不受零件材料、形状、外廓尺寸的限制；主要局限是：三维结构二维成像，前后缺陷重叠；被检裂纹取向与射线束夹角不宜三维结构二维成像，前后缺陷重叠；被检裂纹取向与射线束夹角不宜超过超过1010，否则将很难检出。，否则将很难检出。(这就是未熔合有时检不出来的原因之一这就是未熔合有时检不出来的原因之一)射线的辐射生物效应可对人体造成损伤，必须采取妥善的防护措射线的辐射生物效应可对人体造成损伤，必须采取妥善的防护措施。施。射线检测的基本步骤：训机、划线、粘贴标记、贴片、射线检测的基本步骤：训机、划线、粘贴标记、贴片、射线检测的基本步骤：训机、划线、粘贴标记、贴片、射线检测的基本步骤：训机、划线、粘贴标记、贴片、对焦、曝光、胶片的暗室处理、底片的评定。对焦、曝光、胶片的暗室处理、底片的评定。对焦、曝光、胶片的暗室处理、底片的评定。对焦、曝光、胶片的暗室处理、底片的评定。五、超声检测五、超声检测五、超声检测五、超声检测 超声检测（超声检测（Ultrasonic Testing UTUltrasonic Testing UT）是利用超声波（常用频率为）是利用超声波（常用频率为0.525MHz0.525MHz）在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来）在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。检测缺陷的无损检测方法。对透过被检件的超声波或反射的回波进行显示和分析，可以确定对透过被检件的超声波或反射的回波进行显示和分析，可以确定缺陷是否存在及其位置以及严重程度。超声波反射的程度主要取决于缺陷是否存在及其位置以及严重程度。超声波反射的程度主要取决于形成界面材料的物理状态，而较少取决于材料具体的物理性能。例如，形成界面材料的物理状态，而较少取决于材料具体的物理性能。例如，在金属在金属/气体界面，超声波几乎产生全反射；在金属气体界面，超声波几乎产生全反射；在金属/液体和金属液体和金属/固固体界面，超声波产生部分反射。产生反射界面的裂纹、分层、缩孔、体界面，超声波产生部分反射。产生反射界面的裂纹、分层、缩孔、发纹、脱粘和其他缺陷易于被检出；夹杂和其他不均匀性由于产生部发纹、脱粘和其他缺陷易于被检出；夹杂和其他不均匀性由于产生部分反射和散射或产生某种其他可检效应，也能够被检出。具体检测方分反射和散射或产生某种其他可检效应，也能够被检出。具体检测方法主要有脉冲回波法和超声穿透法，其中以超声脉冲回波法应用最广。法主要有脉冲回波法和超声穿透法，其中以超声脉冲回波法应用最广。基本的缺陷显示方式有三种：显示缺陷深度和缺陷反射信号幅度基本的缺陷显示方式有三种：显示缺陷深度和缺陷反射信号幅度的的A A型显示（型显示（A A扫描）、显示缺陷深度及其在纵截面上分布状态的扫描）、显示缺陷深度及其在纵截面上分布状态的B B型型显示（显示（B B 扫描）、以及显示缺陷在平面视图上分布的扫描）、以及显示缺陷在平面视图上分布的C C 型显示（型显示（C C扫扫描）。图描）。图1-4 1-4 为碳纤维结构分层的三种显示结果。为碳纤维结构分层的三种显示结果。超声检测的主要优点是：适用多种材料与制作的检测；可对大超声检测的主要优点是：适用多种材料与制作的检测；可对大厚度件（如几米厚的钢件）进行检测：能对缺陷进行定位；设备轻便，厚度件（如几米厚的钢件）进行检测：能对缺陷进行定位；设备轻便，可现场检测。主要局限是：常用的从波脉冲发射法存在盲区，表面与可现场检测。主要局限是：常用的从波脉冲发射法存在盲区，表面与近表面缺陷难以检测；试件形状复杂对检测可实施性有较大影响：检近表面缺陷难以检测；试件形状复杂对检测可实施性有较大影响：检测者需要较丰富的实践经验。测者需要较丰富的实践经验。超声检测的基本步骤：仪器、换能器（探头）、耦合超声检测的基本步骤：仪器、换能器（探头）、耦合超声检测的基本步骤：仪器、换能器（探头）、耦合超声检测的基本步骤：仪器、换能器（探头）、耦合剂的选择，灵敏度的确定，初扫查，精扫查（缺陷的测长、剂的选择，灵敏度的确定，初扫查，精扫查（缺陷的测长、剂的选择，灵敏度的确定，初扫查，精扫查（缺陷的测长、剂的选择，灵敏度的确定，初扫查，精扫查（缺陷的测长、定位、大致的定性），合格与否的判定。定位、大致的定性），合格与否的判定。定位、大致的定性），合格与否的判定。定位、大致的定性），合格与否的判定。2 2）平面型缺陷：一个方向很薄、另两个方向尺寸较大的缺陷。）平面型缺陷：一个方向很薄、另两个方向尺寸较大的缺陷。主要的平面型缺陷包括：分层、脱粘、折叠、冷隔、裂纹、未熔合、主要的平面型缺陷包括：分层、脱粘、折叠、冷隔、裂纹、未熔合、未焊透等。未焊透等。（3 3）根据缺陷在物体中的位置）根据缺陷在物体中的位置 可分为表面缺陷和（可分为表面缺陷和（不延伸至表面不延伸至表面的）内部缺陷。的）内部缺陷。二、缺陷分析二、缺陷分析二、缺陷分析二、缺陷分析 缺陷分析包括缺陷特征分析和缺陷冶金分析。缺陷分析包括缺陷特征分析和缺陷冶金分析。（1 1）缺陷特征分析）缺陷特征分析 其内容包括起源和位置（表面、近表面、或表其内容包括起源和位置（表面、近表面、或表面以下）、取向、形貌（平的、不规则形状的、或螺旋状等）、性质面以下）、取向、形貌（平的、不规则形状的、或螺旋状等）、性质等。等。（2 2）缺陷冶金分析）缺陷冶金分析 内容包括是在哪一制造阶段产生的，是如何产内容包括是在哪一制造阶段产生的，是如何产生的等。生的等。三、常见缺陷三、常见缺陷三、常见缺陷三、常见缺陷 （1 1）常见铸造工艺缺陷）常见铸造工艺缺陷 孔洞类缺陷（气孔、针孔，缩孔、缩松、孔洞类缺陷（气孔、针孔，缩孔、缩松、疏松）、裂纹冷隔类缺陷（冷裂、热裂、白点、冷隔）、夹杂类缺陷、疏松）、裂纹冷隔类缺陷（冷裂、热裂、白点、冷隔）、夹杂类缺陷、偏析。偏析。（2 2）常见锻造工艺缺陷）常见锻造工艺缺陷 过烧、过热、折叠和裂纹源自铸锭或坯料过烧、过热、折叠和裂纹源自铸锭或坯料加工、或者是锻造工序引起的。锻件中的缩孔、夹杂、偏析和氢脆则加工、或者是锻造工序引起的。锻件中的缩孔、夹杂、偏析和氢脆则源自铸锭原有的缺陷。源自铸锭原有的缺陷。（3 3）常见焊接（熔焊）工艺缺陷）常见焊接（熔焊）工艺缺陷 裂纹类、孔穴类（气孔、缩孔）、裂纹类、孔穴类（气孔、缩孔）、固体类（夹渣、氧化物夹杂、皱褶和金属夹杂）、未熔合和未焊透、固体类（夹渣、氧化物夹杂、皱褶和金属夹杂）、未熔合和未焊透、形状类（咬边、焊瘤、烧穿、未焊满）等等。形状类（咬边、焊瘤、烧穿、未焊满）等等。第四节第四节 无损检测方法的选择无损检测方法的选择 一般来说，缺陷检测是无损检测中最重要的方面。本节围绕缺一般来说，缺陷检测是无损检测中最重要的方面。本节围绕缺陷检测来考虑无损检测方法的选择。陷检测来考虑无损检测方法的选择。选择无损检测方法前所要回答的最重要的问题是应用无损检测的选择无损检测方法前所要回答的最重要的问题是应用无损检测的原因。有多种可能的原因，例如：原因。有多种可能的原因，例如：1 1）确定对象在每一制造步骤后能否被接收（工序检测）；）确定对象在每一制造步骤后能否被接收（工序检测）；2 2）确定产品对验收标准的符合性（最终检测或成品检测）；）确定产品对验收标准的符合性（最终检测或成品检测）；3 3）确定正在应用的产品是否能够继续应用（在役检测）。）确定正在应用的产品是否能够继续应用（在役检测）。应用无损检测的原因确定后，选择无损检测方法要考虑的主要因应用无损检测的原因确定后，选择无损检测方法要考虑的主要因素是缺陷的类型和位置以及被检工件的尺寸、形状和材质。素是缺陷的类型和位置以及被检工件的尺寸、形状和材质。一、缺陷类型与无损检测一、缺陷类型与无损检测一、缺陷类型与无损检测一、缺陷类型与无损检测 根据缺陷形貌，一般来说，可将缺陷分成体积型缺陷和平面型缺根据缺陷形貌，一般来说，可将缺陷分成体积型缺陷和平面型缺陷。陷。可供检测内部缺陷的无损检测方法有：磁粉检测（近表面）、涡可供检测内部缺陷的无损检测方法有：磁粉检测（近表面）、涡流检测（近表面）、超声检测、射线照相检测、计算机层析成像检测、流检测（近表面）、超声检测、射线照相检测、计算机层析成像检测、声发射检测、微波检测、红外检测（有可能）、全息干涉声发射检测、微波检测、红外检测（有可能）、全息干涉!错位散斑错位散斑干涉检测（有可能）、声显微镜（有可能）等。干涉检测（有可能）、声显微镜（有可能）等。三、被检工件尺寸与无损检测三、被检工件尺寸与无损检测三、被检工件尺寸与无损检测三、被检工件尺寸与无损检测 被检工件尺寸（厚度）不同，适用的无损检测方法也不同：被检工件尺寸（厚度）不同，适用的无损检测方法也不同：1 1）仅检测表面（与壁厚无关）：目视检测、液体渗透检测。）仅检测表面（与壁厚无关）：目视检测、液体渗透检测。2 2）壁厚最薄（壁厚）壁厚最薄（壁厚1mm1mm）：磁粉检测、涡流检测。）：磁粉检测、涡流检测。3 3）壁厚较薄（壁厚）壁厚较薄（壁厚3mm3mm）：微波检测、红外检测、全息干涉检）：微波检测、红外检测、全息干涉检测、错位散斑干涉检测、声显微镜。测、错位散斑干涉检测、声显微镜。4 4）壁厚较厚（壁厚）壁厚较厚（壁厚50mm50mm，以钢计）：，以钢计）：X X射线照相检测、射线照相检测、X X射线射线计算机层析成像检测。计算机层析成像检测。5 5）壁厚更厚（壁厚）壁厚更厚（壁厚250mm250mm，以钢计）：中子射线照相检测、，以钢计）：中子射线照相检测、射线照相检测。射线照相检测。6 6）壁厚最厚（壁厚）壁厚最厚（壁厚 10m 10m）：超声检测。）：超声检测。注意：注意：1 1）上述壁厚尺寸是近似的；这是因为不同材料工件的物理性质）上述壁厚尺寸是近似的；这是因为不同材料工件的物理性质不同：不同：2 2）除中子射线检测以外，所有适合于厚壁工件的无损检测方法）除中子射线检测以外，所有适合于厚壁工件的无损检测方法均可用于薄壁工件的检测；中子射线照相检测对大多数薄件不适用；均可用于薄壁工件的检测；中子射线照相检测对大多数薄件不适用；3 3）所有适合于薄壁工件的无损检测方法均可用于厚壁工件的表）所有适合于薄壁工件的无损检测方法均可用于厚壁工件的表面和近表面缺陷检测；面和近表面缺陷检测；4 4）当采用高能直线加速器作为射线源时，）当采用高能直线加速器作为射线源时，X X 射线照相检测、射线照相检测、X X 射线计算机层析成像检测可检测壁厚数百毫米（以钢计）的工件。射线计算机层析成像检测可检测壁厚数百毫米（以钢计）的工件。四、被检工件形状与无损检测四、被检工件形状与无损检测四、被检工件形状与无损检测四、被检工件形状与无损检测 按最简单形状至最复杂形状排序，优先选用的无损检测方法大按最简单形状至最复杂形状排序，优先选用的无损检测方法大体顺序为：体顺序为：全息干涉全息干涉/错位散斑干涉检测错位散斑干涉检测声显微镜声显微镜红外检测红外检测微波检测微波检测涡流检测涡流检测磁粉检测磁粉检测中子射线照相检测中子射线照相检测X X 射线照相检测射线照相检测超声超声检测检测液体渗透检测液体渗透检测目视检测目视检测计算机层析成像检测。计算机层析成像检测。五、被检工件材料特征与无损检测五、被检工件材料特征与无损检测五、被检工件材料特征与无损检测五、被检工件材料特征与无损检测 针对不同的无损检测方法，对被检工件的主要材料特征有不同的针对不同的无损检测方法，对被检工件的主要材料特征有不同的要求：要求：1 1）液体渗透检测：必须是非多孔性材料；）液体渗透检测：必须是非多孔性材料；2 2）磁粉检测：必须是磁性材料；）磁粉检测：必须是磁性材料；3 3）涡流检测：必须是导电材料或磁性材料；）涡流检测：必须是导电材料或磁性材料；4 4）微波检测：能透入微波；）微波检测：能透入微波；5 5）X X 射线照相检测：工件厚度、密度和射线照相检测：工件厚度、密度和/或化学成分发生变化；或化学成分发生变化；6 6）X X 射线计算机层析成像检测：工件厚度、密度和射线计算机层析成像检测：工件厚度、密度和/或化学成分或化学成分发生变化；发生变化；7 7）中子射线照相检测：工件厚度、密度和）中子射线照相检测：工件厚度、密度和/或化学成分发生变或化学成分发生变化；化；8 8）全息干涉检测：表面光学性质；）全息干涉检测：表面光学性质；9 9）错位散斑干涉检测：表面光学性质。）错位散斑干涉检测：表面光学性质。以上粗略讨论了选择无损检测方法所要考虑的主要因素；具体以上粗略讨论了选择无损检测方法所要考虑的主要因素；具体方法的选择应综合考虑所有的因素。一般，可选择几种具有互补检测方法的选择应综合考虑所有的因素。一般，可选择几种具有互补检测能力的检测方法进行检测。例如，超声和射线照相检测共同使用可保能力的检测方法进行检测。例如，超声和射线照相检测共同使用可保证既检出平面型缺陷（证既检出平面型缺陷（如裂纹），又检出体积型缺陷（如孔隙）。如裂纹），又检出体积型缺陷（如孔隙）。为了提高无损检测结果的可靠性，必须选择适合于异常部位的检为了提高无损检测结果的可靠性，必须选择适合于异常部位的检测方法、检测技术和检测规程，需要预计被检工件异常部位的性质，测方法、检测技术和检测规程，需要预计被检工件异常部位的性质，即预先分析被检工件的材质、加工类型、加工过程，必须预计缺陷可即预先分析被检工件的材质、加工类型、加工过程，必须预计缺陷可能是什么类型？什么形状？在什么部位？什么方向？然后确定最适当能是什么类型？什么形状？在什么部位？什么方向？然后确定最适当的检测方法和能够发挥检测方法最大能力的检测技术和检测规程。的检测方法和能够发挥检测方法最大能力的检测技术和检测规程。第二章 金属焊接工艺缺欠 焊接缺欠焊接缺欠焊接缺欠焊接缺欠 熔焊缺欠熔焊缺欠熔焊缺欠熔焊缺欠：在焊接接头中因焊接产生的金属不连续、不致密或连：在焊接接头中因焊接产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。简称接不良的现象。简称“缺欠缺欠”。焊接缺陷：焊接缺陷：焊接缺陷：焊接缺陷：超过规定限值的缺欠。熔焊过程中或焊后在焊缝或焊超过规定限值的缺欠。熔焊过程中或焊后在焊缝或焊接热影响区中产生的缺陷。接热影响区中产生的缺陷。国家标准国家标准GB/T6417.1GB/T6417.1 GB/T6417.2-2005 GB/T6417.2-2005金属熔化焊接头缺欠金属熔化焊接头缺欠分类及说明将熔焊缺欠按缺欠性质分为分类及说明将熔焊缺欠按缺欠性质分为6 6大类，每个大类缺欠又按大类，每个大类缺欠又按存在的位置及状态分为若干小类。缺欠用数字序号标记。每一缺欠大存在的位置及状态分为若干小类。缺欠用数字序号标记。每一缺欠大类用一个三位阿拉伯数字标记，每一缺欠小类用一个四位阿拉伯数字类用一个三位阿拉伯数字标记，每一缺欠小类用一个四位阿拉伯数字标记。每一数字序号仅适用于某一特定类型的缺欠，例如标记。每一数字序号仅适用于某一特定类型的缺欠，例如”1021”1021”焊接焊接横向裂纹横向裂纹”,1023”,1023”热影响区横向裂纹热影响区横向裂纹”等。等。6 6 大类是：裂纹类；孔穴类（大类是：裂纹类；孔穴类（气孔、缩孔）；固体夹杂类（气孔、缩孔）；固体夹杂类（夹渣、氧化物夹杂、皱褶和金属夹杂）；夹渣、氧化物夹杂、皱褶和金属夹杂）；未熔合和未焊透；形状和尺寸不良类（咬边、焊瘤、烧穿、未焊满等）未熔合和未焊透；形状和尺寸不良类（咬边、焊瘤、烧穿、未焊满等）及其他缺欠。及其他缺欠。1.1.焊接裂纹焊接裂纹 焊接过程中或焊后，在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊焊接过程中或焊后，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新界面所产生的接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比。焊接裂纹分为微观裂纹、纵缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比。焊接裂纹分为微观裂纹、纵向裂纹、横向裂纹、放射状裂纹、弧坑裂纹、间断裂纹群和枝状向裂纹、横向裂纹、放射状裂纹、弧坑裂纹、间断裂纹群和枝状 裂纹，它们均可存在于焊缝金属、热影响区和母材金属中（图裂纹，它们均可存在于焊缝金属、热影响区和母材金属中（图2-2-12af12af）。）。按形成原因或性质，焊接裂纹又可分为热裂纹、冷裂纹和消除应力按形成原因或性质，焊接裂纹又可分为热裂纹、冷裂纹和消除应力裂纹等。裂纹等。（1 1）热裂纹）热裂纹 焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。在焊缝收弧弧坑处产生的热裂纹称为弧坑裂纹。温区产生的焊接裂纹。在焊缝收弧弧坑处产生的热裂纹称为弧坑裂纹。弧坑裂纹可能是纵向的、横向的或星形的。弧坑裂纹可能是纵向的、横向的或星形的。（2 2）冷裂纹）冷裂纹 焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在Ms Ms 温度以下）温度以下）时产生的焊接裂纹。钢的焊接接头冷却到室温后并在一定时间（时产生的焊接裂纹。钢的焊接接头冷却到室温后并在一定时间（几小几小时、几天、甚至十几天）才出现的焊接冷裂纹称为延迟裂纹。时、几天、甚至十几天）才出现的焊接冷裂纹称为延迟裂纹。（3 3）消除应力裂纹）消除应力裂纹 焊后焊件在一定温度范围再次加热时由于高温及焊后焊件在一定温度范围再次加热时由于高温及残余应力的共同作用而产生的晶间裂纹。残余应力的共同作用而产生的晶间裂纹。在所有焊接缺陷中，裂纹是最严重的，因而是不能容忍的。在所有焊接缺陷中，裂纹是最严重的，因而是不能容忍的。2.2.气孔气孔 焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能析出而残留下来所形成的空焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能析出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为球形气孔、均布气孔、局部密集气孔、链状气孔、条穴。气孔可分为球形气孔、均布气孔、局部密集气孔、链状气孔、条形气孔、虫形气孔和表面气孔（图形气孔、虫形气孔和表面气孔（图2-13g m2-13g m）。）。3.3.缩孔缩孔 熔化金属在凝固过程中因收缩而产生的残留在熔核中的空穴。缩熔化金属在凝固过程中因收缩而产生的残留在熔核中的空穴。缩孔可分为结晶缩孔、微缩孔、枝晶间微缩孔、弧坑缩孔（图孔可分为结晶缩孔、微缩孔、枝晶间微缩孔、弧坑缩孔（图2-2-13no13no）。）。4.4.夹渣夹渣 焊后残留在焊缝中的焊渣。根据其形状，可分为线状的、孤立的焊后残留在焊缝中的焊渣。根据其形状，可分为线状的、孤立的和其他形式的（图和其他形式的（图2-13p2-13p）。）。5.5.氧化物夹杂氧化物夹杂 凝固过程中在焊缝金属中残留的金属氧化物。凝固过程中在焊缝金属中残留的金属氧化物。6.6.皱褶皱褶 在某种情况下，特别是铝合金焊接时，由于对焊接熔池保护不好在某种情况下，特别是铝合金焊接时，由于对焊接熔池保护不好和熔池中紊流而产生的大量氧化膜。和熔池中紊流而产生的大量氧化膜。7.7.金属夹杂金属夹杂 残留在焊缝金属中的来自外部的金属颗粒，可能是钨、铜或其他残留在焊缝金属中的来自外部的金属颗粒，可能是钨、铜或其他元素。元素。8.8.未熔合未熔合 焊缝金属与母材之间或焊道金属与焊道金属之间未完全熔化结合焊缝金属与母材之间或焊道金属与焊道金属之间未完全熔化结合的部分。它可以分为侧壁的部分。它可以分为侧壁(边缘边缘)未熔合、层间未熔合和焊缝根部未熔未熔合、层间未熔合和焊缝根部未熔合（图合（图2-13q2-13q）。）。9 9 未焊透未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象（图焊接时接头根部未完全熔透的现象（图2-13r2-13r）。）。10 10咬边咬边 因焊接造成的沿焊趾（或焊根）母材部位的沟槽或凹陷（图因焊接造成的沿焊趾（或焊根）母材部位的沟槽或凹陷（图2-2-13s13s）。）。11 11焊瘤焊瘤 焊接过程中熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材表面所形成的焊接过程中熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材表面所形成的金属瘤（图金属瘤（图2-13t2-13t）。）。12 12烧穿烧穿 熔化金属自焊缝坡口背面流出，形成的穿孔缺陷（图熔化金属自焊缝坡口背面流出，形成的穿孔缺陷（图2-13u2-13u）。）。13 13未焊满未焊满 由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽（图由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽（图2-2-13v13v）图2-13 焊接常见缺欠（续）k）条形气孔l）虫形气孔m）表面气孔n）结晶缩孔o）弧坑缩孔p）夹渣q）未熔合r）未焊透s）咬边（5011连续的，5012间断的t）焊瘤u）烧穿v）未焊满3.43.4具有具有级资格证书的无损检测人员可编制、审核检测工艺卡级资格证书的无损检测人员可编制、审核检测工艺卡/方案，独方案，独立进行检测操作，评定检测结果。立进行检测操作，评定检测结果。3.53.5具有具有级资格证书的无损检测人员可编制、审核无损检测工艺卡级资格证书的无损检测人员可编制、审核无损检测工艺卡/方案方案及工艺规程，独立进行检测操作，评定检测结果，仲裁及工艺规程，独立进行检测操作，评定检测结果，仲裁级、级、级检级检测人员检测过程中技术上的不同意见。测人员检测过程中技术上的不同意见。3.6 3.6 无损检测责任工程师或具有相应无损检测方法的无损检测责任工程师或具有相应无损检测方法的级、级、级人员审核级人员审核无损检测报告。无损检测报告。3.73.7无损检测责任工程师负责本程序的运行，质保师负责监督检查。无损检测责任工程师负责本程序的运行，质保师负责监督检查。4.4.设备和器材设备和器材设备和器材设备和器材4.14.1无损检测设备应按无损检测设备应按BYCE-QHSE-BYCE-QHSE-程序程序-017-10-017-10监视和测量装置控制程监视和测量装置控制程序及设备和检验与试验装序及设备和检验与试验装4.34.3超声检测仪器和磁粉检测仪器由表面超声检测仪器和磁粉检测仪器由表面检测人员负责维护、使用及校验。超声检测仪器的校验周期为三个月，检测人员负责维护、使用及校验。超声检测仪器的校验周期为三个月，便携式磁粉检测仪器的校验周期为六个月。便携式磁粉检测仪器的校验周期为六个月。4.44.4校验合格的仪器方可使用。置控制程序和国家有关专业标准的规定校验合格的仪器方可使用。置控制程序和国家有关专业标准的规定进行保养、维修、校验，并处于完好状态。进行保养、维修、校验，并处于完好状态。4.24.2对射线探伤机的曝光曲线每半年进由操作人员行校验一次，黑度计至对射线探伤机的曝光曲线每半年进由操作人员行校验一次，黑度计至少每少每6 6个月由评片人员校验一次并做好校验记录，评片用黑度片至少个月由评片人员校验一次并做好校验记录，评片用黑度片至少每每2 2年送计量部门检定一次。年送计量部门检定一次。4.5 4.5 经大修或长期未使用的设备，在使用前应进行校验，合格后方可投入经大修或长期未使用的设备，在使用前应进行校验，合格后方可投入使用。使用。4.64.6无损检测材料应妥善保管，按检测工艺要求选用。无损检测材料应妥善保管，按检测工艺要求选用。5.5.无损检测过程控制无损检测过程控制无损检测过程控制无损检测过程控制5.15.1检测委托检测委托5.1.15.1.1无损检测任务的委托是被检测工件所在施工单位的