无损检测基础知识讲稿.ppt

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1、关于无损检测基础知关于无损检测基础知识识第一页，讲稿共六十五页哦n n无无损损检检测测定定义义 在在在在不不不不损损坏坏坏坏试试件件件件的的的的前前前前提提提提下下下下，以以以以物物物物理理理理或或或或化化化化学学学学方方方方法法法法为为手手手手段段段段，借借借借助助助助先先先先进进的的的的技技技技术术和和和和设设备备器器器器材材材材，对对试试件件件件的的的的内内内内部部部部及及及及表表表表面面面面的的的的结结构构构构，性性性性质质，状状状状态态进进行行行行检检查查和和和和测测试试的的的的方方方方法法法法。而而而而用用用用人人人人的的的的肉肉肉肉眼眼眼眼为为手手手手段段段段称称称称之之之之为为

2、宏宏宏宏观观检检查查，。n n 无无无无损损探探探探伤伤：是是是是无无无无损损检检测测早早早早期期期期阶阶段段段段的的的的名名名名称称称称，其其其其涵涵涵涵义义是是是是探探探探测测和和和和发发现现缺缺缺缺陷陷陷陷。n n 无无无无损损检检测测：是是是是当当当当前前前前阶阶段段段段的的的的名名名名称称称称，其其其其内内内内涵涵涵涵不不不不仅仅仅仅是是是是探探探探测测缺缺缺缺陷陷陷陷，还还包包包包括括括括探探探探测测试试件件件件的的的的一一一一些些些些其其其其他他他他信信信信息息息息，例例例例如如如如结结构构构构、性性性性质质、状状状状态态等等等等，并并并并试试图图通通通通过过测测试试掌掌掌掌握握

3、握握更更更更多多多多的的的的信信信信息息息息。n n 无无无无损损评评价价价价：是是是是将将将将进进入入入入或或或或目目目目前前前前正正正正在在在在进进入入入入的的的的新新新新阶阶段段段段的的的的名名名名称称称称，其其其其内内内内涵涵涵涵不不不不仅仅仅仅是是是是探探探探测测缺缺缺缺陷陷陷陷、探探探探测测试试件件件件的的的的结结构构构构、性性性性质质、状状状状态态，还还要要要要获获取取取取更更更更全全全全面面面面、更更更更深深深深刻刻刻刻的的的的、更更更更准准准准确确确确的的的的综综合合合合信信信信息息息息，例例例例如如如如缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的形形形形状状状状、尺尺尺尺寸寸寸寸、位位位位置置

4、置置、取取取取向向向向、缺缺缺缺陷陷陷陷部部部部位位位位的的的的金金金金相相相相组组织织、残残残残余余余余应应力力力力等等等等。概概述述第二页，讲稿共六十五页哦n n常用常规无损检测方法 n n射射线线检检测测n n超超声声检检测测n n磁磁粉粉检检测测n n渗渗透透检检测测n n涡涡流流检检测测n n声声发发射射检检测测n n现代无损检测技术的发展新新的的检检测测理理论论（导导波波）计计算算机机技技术术的的发发展展（C CR R、DDR R）产产生生新新的的检检测测手手段段 :T TOOF FDD、漏漏磁磁检检测测、相相控控阵阵等等第三页，讲稿共六十五页哦概概述述n n无无损损检检测测的的目

5、目的的n n一一一一、保保保保证证产产品品品品质质量量量量 通通过过无无损损检检测测方方法法可可以以探探测测出出许许多多肉肉眼眼很很难难看看见见的的细细小小缺缺陷陷。在在容容器器和和其其他他产产品品制制造造的的过过程程检检验验和和最最终终质质量量检检验验中中普普遍遍采采用用。采采用用破破坏坏性性检检测测，在在检检测测完完成成的的同同时时，试试件件也也被被破破坏坏了了，因因此此破破坏坏性性检检测测只只能能进进行行抽抽样样检检验验。与与破破坏坏性性检检测测不不同同，无无损损检检测测不不需需损损坏坏试试件件就就能能完完成成检检测测过过程程 ，因因此此无无损损检检测测能能够够对对产产品品进进行行百百分

6、分之之百百检检验验或或逐逐件件检检验验。二二二二、保保保保障障障障使使使使用用用用安安安安全全全全 即即使使是是设设计计和和制制造造质质量量完完全全符符合合规规范范要要求求的的容容器器，在在经经过过一一段段时时间间使使用用后后，也也有有可可能能发发生生破破坏坏事事故故，这这是是由由于于苛苛刻刻的的运运行行条条件件使使设设备备状状态态发发生生变变化化，例例如如由由于于高高温温和和应应力力的的作作用用导导致致材材料料蠕蠕变变，由由于于温温度度、压压力力的的波波动动产产生生交交变变应应力力，使使设设备备的的应应力力集集中中部部位位产产生生疲疲劳劳，由由下下腐腐蚀蚀作作用用使使壁壁厚厚减减薄薄或或材材

7、质质劣劣化化等等等等。上上述述因因素素有有可可能能使使设设备备中中原原来来存存在在的的，制制造造规规范范允允许许的的小小缺缺陷陷扩扩展展开开裂裂，或或使使设设备备中中原原来来没没有有缺缺陷陷的的地地方方产产生生样样或或那那样样的的新新生生缺缺陷陷，最最终终导导致致设设备备失失效效。为为了了保保障障使使用用安安全全，对对在在用用锅锅炉炉压压力力容容器器，必必须须定定期期进进行行检检验验，及及时时发发现现缺缺陷陷，避避免免事事故故发发生生。第四页，讲稿共六十五页哦概概述述n n三三三三、改改改改进进制制制制造造造造工工工工艺艺 n n 在在产产品品生生产产中中，为为了了了了解解制制造造工工艺艺足足

8、否否适适宜宜，必必须须事事先先进进行行工工艺艺试试验验。在在工工艺艺试试验验中中，经经常常对对工工艺艺试试样样进进行行无无损损检检测测，并并根根据据检检测测结结果果改改进进制制造造工工艺艺，最最终终确确定定理理想想的的制制造造工工艺艺。例例如如，为为了了确确定定焊焊接接工工艺艺规规范范，在在焊焊接接试试验验时时对对焊焊接接试试样样进进行行射射线线照照相相。随随后后根根据据检检测测结结果果修修正正焊焊接接参参数数，最最终终得得到到能能够够达达到到质质量量要要求求的的焊焊接接工工艺艺。又又如如，在在进进行行铸铸造造工工艺艺设设计计时时，通通过过射射线线照照相相探探测测试试件件的的缺缺陷陷发发生生情

9、情况况，并并据据此此改改进进浇浇口口和和冒冒口口的的位位置置，最最终终确确定定台台适适的的铸铸造造工工艺艺。四四四四、降降降降低低低低生生生生产产成成成成本本本本 在在产产品品制制造造过过程程中中进进行行无无损损检检测测，往往往往被被认认为为要要增增加加检检测测费费用用，从从而而使使制制造造成成本本增增加加。可可是是如如果果在在制制造造过过程程中中间间的的适适当当环环节节正正确确地地进进行行无无损损检检测测，就就是是防防止止以以后后的的工工序序浪浪费费，减减少少返返工工，降降低低废废品品率率，从从而而降降低低制制造造成成本本。例例如如，在在厚厚板板焊焊接接时时，如如果果在在焊焊接接全全部部完完

10、成成后后再再无无损损检检测测，发发现现超超标标缺缺陷陷需需要要返返修修，要要花花费费许许多多工工时时或或者者很很难难修修补补。因因此此可可以以在在焊焊至至一一半半时时先先进进行行一一次次无无损损检检测测，确确认认没没有有超超标标缺缺陷陷后后再再继继续续焊焊接接，这这样样虽虽然然无无损损检检测测费费用用有有所所增增加加，但但总总的的制制造造成成本本降降低低了了。又又如如，对对铸铸件件进进行行机机械械加加工工，有有时时不不允允许许机机加加上上后后的的表表面面上上出出现现夹夹渣渣、气气孔孔、裂裂纹纹等等缺缺陷陷，选选择择在在机机加加工工前前对对要要进进行行加加工工的的部部位位实实施施无无损损检检测测

11、，对对发发现现缺缺陷陷的的部部位位就就不不再再加加工工，从从而而降降低低了了废废品品率率，节节省省了了机机加加工工工工时时。第五页，讲稿共六十五页哦n n无无无无损损检检测测注注注注意意意意事事事事项项 1 1、与与破破坏坏性性检检测测相相配配合合 无无损损检检测测技技术术自自身身还还有有局局限限性性。对对一一个个工工件件、材材料料、机机器器设设备备的的评评价价，必必须须把把无无损损检检测测的的结结果果与与破破坏坏性性检检测测的的结结果果互互相相对对比比和和配配合合，才才能能作作出出准准确确的的评评定定。例例如如液液化化石石油油气气钢钢瓶瓶除除了了无无损损检检测测外外还还要要进进行行爆爆破破试

12、试验验。锅锅炉炉管管子子焊焊缝缝，有有时时要要切切取取试试样样做做金金相相和和断断口口检检验验。2 2、正正确确选选择择检检测测时时机机 在在进进行行无无损损检检测测时时，必必须须根根据据无无损损检检测测的的目目的的，正正确确选选择择无无损损检检测测实实施施的的时时机机。例例如如，要要检检查查高高强强钢钢焊焊缝缝有有无无延延迟迟裂裂纹纹，无无损损检检测测实实施施的的时时机机，就就应应安安排排在在焊焊接接完完成成2 24 4h h以以后后进进行行。要要检检查查热热处处理理工工艺艺是是否否正正确确，就就应应将将无无损损检检测测实实施施时时机机放放在在热热处处理理之之后后进进行行。第六页，讲稿共六十

13、五页哦n n 3 3、合合理理选选择择无无损损检检测测方方法法 必必须须在在检检测测前前，根根据据被被检检物物的的材材质质、结结构构、形形状状、尺尺寸寸，预预计计可可能能产产生生什什么么种种类类，什什么么形形状状的的缺缺陷陷，在在什什么么部部位位、什什么么方方向向产产生生，根根据据以以上上种种种种情情况况分分析析，然然后后根根据据无无损损检检测测方方法法各各自自的的特特点点选选择择最最合合适适的的检检测测方方法法。n n 例例如如，钢钢板板的的分分层层缺缺陷陷因因其其延延伸伸方方向向与与板板平平行行，就就不不适适合合射射线线检检测测而而应应选选择择超超声声波波检检测测。n n 检检查查工工件件

14、表表面面细细小小的的裂裂纹纹就就不不应应选选择择射射线线和和超超声声波波检检测测，而而应应选选择择磁磁粉粉和和渗渗透透检检测测。n n 在在保保证证充充分分安安全全性性的的同同时时要要保保证证产产品品的的经经济济性性。n n 4 4、各各种种无无损损检检测测方方法法综综合合应应用用 不不要要只只采采用用一一种种无无损损检检测测方方法法，而而尽尽可可能能多多的的同同时时采采用用儿儿种种方方法法，以以便便保保证证各各种种检检测测方方法法互互相相取取长长补补短短，从从而而取取得得更更多多的的信信息息。n n 另另外外，还还应应利利用用无无损损检检测测以以外外的的其其他他检检测测所所得得的的信信息息，

15、利利用用有有关关材材料料、焊焊接接、加加工工工工艺艺的的知知识识及及产产品品结结构构的的知知识识，综综合合起起来来进进行行判判断断n n 例例如如，超超声声波波对对裂裂纹纹缺缺陷陷探探测测灵灵敏敏度度较较高高，但但定定性性不不准准是是其其不不足足，而而射射线线的的优优点点是是对对缺缺陷陷定定性性比比较较准准确确，两两者者配配合合使使用用，就就能能保保证证检检测测结结果果既既可可靠靠又又准准确确。第七页，讲稿共六十五页哦n n无无损检测损检测可可发现发现缺陷的缺陷的类类型型n n缺陷的分缺陷的分类类n n 按加工按加工阶阶段分段分n n 原材料缺陷：如裂原材料缺陷：如裂纹纹、夹杂夹杂物等物等n

16、n 制造制造过过程缺陷：又称工程缺陷：又称工艺艺缺陷，如裂缺陷，如裂纹纹、夹夹渣、气孔、未渣、气孔、未焊焊透等透等n n 使用使用过过程中缺陷：如裂程中缺陷：如裂纹纹、减薄、减薄、氢损伤氢损伤（氢氢鼓泡、鼓泡、氢氢致裂致裂纹纹）、）、腐腐蚀蚀等等 第八页，讲稿共六十五页哦n n按按检检测测对对象象分分：n n 铸铸件件：气气孔孔、夹夹渣渣、夹夹砂砂、密密集集气气孔孔、冷冷隔隔、密密集集气气孔孔、缩缩孔孔和和疏疏松松、裂裂纹纹n n锻锻件件：缩缩孔孔和和缩缩管管、非非金金属属夹夹杂杂物物、夹夹砂砂、龟龟裂裂、锻锻造造裂裂纹纹、白白点点n n钢钢管管：纵纵裂裂纹纹、横横裂裂纹纹、表表面面划划伤伤、

17、翘翘皮皮和和折折叠叠、夹夹杂杂和和分分层层n n钢钢棒棒：内内部部缺缺陷陷（芯芯部部裂裂纹纹、偏偏析析、白白点点、非非金金属属夹夹杂杂物物）、外外部部缺缺陷陷（线线状状缺缺陷陷、裂裂纹纹）n n钢钢板板：分分层层、裂裂纹纹、线线状状缺缺陷陷、非非金金属属夹夹杂杂物物、夹夹渣渣、折折叠叠、偏偏析析等等n n使使用用缺缺陷陷：应应力力腐腐蚀蚀、氢氢损损伤伤、蠕蠕变变损损伤伤、疲疲劳劳裂裂纹纹、摩摩擦擦、冲冲刷刷等等第九页，讲稿共六十五页哦u u各种各种检测检测方法易方法易检检出的缺陷出的缺陷 MTMT：表面、近表面裂：表面、近表面裂纹纹、剖口分、剖口分层层、夹杂夹杂物等物等 PTPT：表面开口性裂

18、：表面开口性裂纹纹、针针孔等孔等 ETET：表面和近表面裂：表面和近表面裂纹纹、夹杂夹杂物等物等 RTRT：体：体积积状缺陷和与射状缺陷和与射线线入射方向一致（平行）的面型缺陷入射方向一致（平行）的面型缺陷 UTUT：垂直于声束的平面状缺陷（裂：垂直于声束的平面状缺陷（裂纹纹、未熔合、未、未熔合、未焊焊透）透）及大的体及大的体积积状缺陷状缺陷 AEAE：检测检测在在负载负载状状态态下裂下裂纹纹等缺陷的等缺陷的张张口位移（口位移（发发展）情展）情况况第十页，讲稿共六十五页哦n n1.61.6无损检测技术人员的任务n n 总总体任体任务务是是为预为预防防设备设备及构件在使用中由于及构件在使用中由于

19、损损坏而影响到坏而影响到人身安全的重大事故。因此：人身安全的重大事故。因此：n n 必必须须不断地努力学不断地努力学习习，钻钻研技研技术术，为为提高自己提高自己职责职责范范围围内的内的检测检测和判断正确能力而努力。和判断正确能力而努力。n n 熟悉熟悉标标准准规规范，能正确理解和范，能正确理解和应应用，确保在同一用，确保在同一标标准准规规范的范的一致的一致的评评定定结结果，能重复再果，能重复再现现。n n 能能编编制制检测检测工工艺艺，正确，正确选择检测选择检测方法，并有熟方法，并有熟练练的操作技的操作技术术。n n 认认真真贯彻执贯彻执行行质质量管理体系量管理体系规规定的定的岗岗位位职责职责

20、和国家和国家对对NDTNDT人人员资员资格的格的规规定，保持高度的定，保持高度的责责任心和敬任心和敬业业精神。精神。第十一页，讲稿共六十五页哦一一 射射线线检检测测 n n 射射线线检检测测是是利利用用射射线线探探测测零零件件内内部部缺缺陷陷的的无无损损探探伤伤方方法法、利利用用X X射射线线、射射线线和和中中子子射射线线易易于于穿穿透透物物体体和和穿穿透透物物体体后后的的衰衰减减程程度度不不同同，使使胶胶片片感感光光程程度度的的不不同同来来探探测测物物体体内内部部的的缺缺陷陷，对对缺缺陷陷的的种种类类、大大小小、位位置置等等进进行行判判断断。n n射射线线检检测测主主要要适适用用于于体体积积

21、型型缺缺陷陷，如如气气孔孔等等的的检检测测；在在特特定定的的条条件件下下，也也可可检检测测裂裂纹纹、未未焊焊透透、未未熔熔合合等等缺缺陷陷。n n工工业业应应用用的的射射线线检检测测技技术术有有三三种种：X X射射线线检检测测，r r射射线线检检测测、中中子子射射线线检检测测。第十二页，讲稿共六十五页哦射射线线的的种种类类很很多多，其其中中广广泛泛用用于于锅锅炉炉压压力力容容器器焊焊缝缝和和其其他他工工业业产产品品、结结构构材材料料的的缺缺陷陷检检测测的的是是x x射射线线和和 射射线线。射射线线检检测测是是工工业业无无损损检检测测的的一一个个重重要要专专业业门门类类。射射线线检检测测最最主主

22、要要的的应应用用是是探探测测试试件件内内部部的的宏宏观观几几何何缺缺陷陷（探探伤伤）。射射线线照照相相法法是是指指用用x x射射线线或或 射射线线穿穿透透试试件件，试试件件中中因因缺缺陷陷存存在在影影响响射射线线的的吸吸收收而而产产生生强强度度差差异异，通通过过测测量量这这种种差差异异来来探探测测缺缺陷陷，并并以以胶胶片片作作为为记记录录信信息息的的器器材材的的无无损损的的检检测测方方法法。该该方方法法是是最最基基本本的的，应应用用最最广广泛泛的的一一种种射射线线检检测测方方法法。x x射射线线和和 射射线线都都是是波波长长极极短短的的电电磁磁波波，从从现现代代物物理理学学波波粒粒二二相相性性

23、的的观观点点看看也也可可将将其其视视为为能能量量极极高高的的光光子子束束流流，两两者者基基本本区区别别在在于于x x射射线线是是从从x x射射线线管管中中产产生生的的，而而 射射线线是是从从放放射射性性同同位位素素的的原原子子核核中中放放射射出出来来的的。第十三页，讲稿共六十五页哦n n射射线线的特性的特性n n X X射射线线和和 射射线线均均为电为电磁波，波磁波，波长长范范围围均在均在0.001lnm0.001lnm之之间间，比可，比可见见光的波光的波长长短、短、频频率高、穿透力率高、穿透力强强。具有以下特性。具有以下特性:n n 不可不可见见，以直，以直线传线传播播;n n 不不带电带电

24、荷，不受荷，不受电场电场和磁和磁场场的影响的影响;n n 能穿透物体并被物能穿透物体并被物质质吸收而使自身吸收而使自身强强度衰减度衰减;n n 能能产产生光化学作用，使胶片感光生光化学作用，使胶片感光;n n 能使物能使物质电质电离，使某些物离，使某些物质产质产生生荧荧光光;n n 能能产产生生物效生生物效应应，对对生命生命细细胞有胞有杀伤杀伤作用作用第十四页，讲稿共六十五页哦n n射射线检测线检测基本原理基本原理n n射射线线照相法探照相法探伤伤是利用物是利用物质质在密度不同、厚度不同在密度不同、厚度不同时对时对射射线线的吸的吸收程度不同收程度不同(即使射即使射线线的衰减程度不同的衰减程度不

25、同),),就会使零件下面的底片就会使零件下面的底片感光不同的原理，感光不同的原理，实现对实现对材料或零件内部材料或零件内部质质量的照相探量的照相探伤伤。n n当射当射线线穿穿过过密度大的物密度大的物质质，如金属或非金属材料，如金属或非金属材料时时,射射线线被吸收得多，被吸收得多，自身衰减的程度大自身衰减的程度大,使底片感光使底片感光轻轻;当射当射线线穿穿过过密度小的缺陷密度小的缺陷(空气空气)时时。则则被吸收得少被吸收得少,衰减小，底片感光重。衰减小，底片感光重。这样这样就就获获得反映得反映零件内部零件内部质质量的射量的射线线底片。底片。第十五页，讲稿共六十五页哦第十六页，讲稿共六十五页哦1.

26、3射线照相工艺射线照相工艺射线照相工艺射线照相工艺第十七页，讲稿共六十五页哦n n评评片是射片是射线检测线检测最重要的一道工序。供最重要的一道工序。供评评定的底片本身定的底片本身质质量必量必须须合格，合格，对对底片的底片的质质量要求包括：量要求包括：n n（1 1）底片的黑度）底片的黑度应应在在规规定范定范围围内，影像清晰，反差适中，灵敏度符合内，影像清晰，反差适中，灵敏度符合标标准准要求。要求。标标准准规规定的定的x x射射线线底片黑度底片黑度为为1.51.54.04.0，射射线线底片黑度底片黑度为为1.81.84.04.0，灵敏，灵敏度度应应能能识别标识别标准准规规定的象定的象质质指数。指

27、数。n n（2 2）标记齐标记齐全，全，摆摆放正确。必放正确。必须摆须摆放放标记标记有有设备设备号、号、焊缝焊缝号、底片号、中心号、底片号、中心标标记记和和边缘标记边缘标记等等标记应标记应距距焊缝边缘焊缝边缘5mm5mm。n n（3 3）在）在评评定区内无影响定区内无影响评评定的定的伪伪缺陷：如划缺陷：如划伤伤、水迹、折痕、水迹、折痕、压压痕、静痕、静电电感光、感光、显显影斑影斑纹纹、霉点等。、霉点等。n n评评定定项项目包括缺陷定性、定量和定位，目包括缺陷定性、定量和定位，对对照照标标准准评评出工件出工件质质量等量等级级，写出探，写出探伤报伤报告。告。1.5 底片评定底片评定第十八页，讲稿共

28、六十五页哦n n由于射由于射线对线对人体具有危害性，所以在射人体具有危害性，所以在射线线照相中，防照相中，防护护是很是很重要的。有关重要的。有关标标准准对职业对职业放射性工作人放射性工作人员剂员剂量当量限量当量限值值作了作了规规定：定：职业职业放射性的人放射性的人员员年年剂剂量当量限量当量限值为值为5050毫希沃特。非毫希沃特。非职业职业放射性的人放射性的人员员年年剂剂量当量限量当量限值为值为5 5毫希沃特。毫希沃特。n n射射线线防防护护主要措施有三种：屏蔽防主要措施有三种：屏蔽防护护、距离防、距离防护护和和时间时间防防护护。在在实际实际探探伤伤中，可根据当中，可根据当时时的条件的条件选择选

29、择，为为了得到更好的效果，了得到更好的效果，往往是三种防往往是三种防护护方法同方法同时时使用。使用。1.6 1.6 射线的安全防护射线的安全防护第十九页，讲稿共六十五页哦n n射射线检测线检测的的优优点和局限性概括如下：点和局限性概括如下：n n（1 1）检测结检测结果有直接果有直接记录记录底片。底片。n n由于底片上由于底片上记录记录的信息十分丰富，且可以的信息十分丰富，且可以长长期保存，从而使射期保存，从而使射线线照相法成照相法成为为各种各种无无损检测损检测方法中方法中记录记录最真最真实实、最直、最直观观、最全面、可追踪性最好的、最全面、可追踪性最好的检测检测方法。方法。n n（2 2）可

30、以）可以获获得缺陷的投影得缺陷的投影图图象，缺陷定性定量准确。象，缺陷定性定量准确。n n各种无各种无损检测损检测方法中，射方法中，射线线照相照相对对缺陷定性是最准的。在定量方面，缺陷定性是最准的。在定量方面，对对体体积积型缺陷（气孔、型缺陷（气孔、夹夹渣渣类类）的）的长长度、度、宽宽度尺寸的确定也很准，其度尺寸的确定也很准，其误误差大致在零点几毫米。但差大致在零点几毫米。但对对面面积积型缺陷（如裂型缺陷（如裂纹纹、未、未熔合熔合类类），如缺陷端部尺寸（高度和），如缺陷端部尺寸（高度和张张口口宽宽度）很小，度）很小，则则底片上影像尖端延伸可能辨底片上影像尖端延伸可能辨别别不清，此不清，此时时定

31、量数据会偏小。定量数据会偏小。n n（3 3）体）体积积型缺陷型缺陷检检出率很高。而面出率很高。而面积积型缺陷的型缺陷的检检出率受到多种因素影响出率受到多种因素影响n n体体积积型缺陷是指气孔、型缺陷是指气孔、夹夹渣渣类类缺陷。一般情况下，直径在缺陷。一般情况下，直径在试试件厚度的件厚度的1%1%以上的体以上的体积积型缺型缺陷可以陷可以检检出。在薄出。在薄试试件中，可件中，可检检出缺陷的最小尺寸受人眼分辨率的限制，可达出缺陷的最小尺寸受人眼分辨率的限制，可达0.5mm0.5mm或更小。面或更小。面积积型缺陷是指裂型缺陷是指裂纹纹、未熔合、未熔合类类缺陷，其缺陷，其检检出率的影响因素包括缺陷形出

32、率的影响因素包括缺陷形态态尺尺寸、透照厚度、透照角度、透照几何条件、源和胶片种寸、透照厚度、透照角度、透照几何条件、源和胶片种类类、像、像质计质计灵敏度等。灵敏度等。虽虽然如然如此，一般可以此，一般可以说说厚厚试试件中的裂件中的裂纹检纹检出率出率较较低，但低，但对对薄薄试试件，除非裂件，除非裂纹纹或未熔合的高度或未熔合的高度和和张张口口宽宽度极小，否度极小，否则则只要照相角度适当，底片灵敏度符合要求，裂只要照相角度适当，底片灵敏度符合要求，裂纹检纹检出率出率还还是足是足够够高的。高的。1.71.7关于射线照相法特点的概括关于射线照相法特点的概括关于射线照相法特点的概括关于射线照相法特点的概括第

33、二十页，讲稿共六十五页哦n n（4 4）适宜）适宜检验检验厚度厚度较较薄的工件而不适宜薄的工件而不适宜较较厚的工件。厚的工件。n n因因为检验为检验厚工件需要高能量的射厚工件需要高能量的射线线探探伤设备伤设备。300KV300KV便携式便携式X X射射线线机透照厚度一般小于机透照厚度一般小于40mm40mm，420KV420KV移移动动式式X X射射线线机和机和Ir192Ir192射射线线机透照厚度均小于机透照厚度均小于100mm100mm，对对厚度大于厚度大于100mm100mm的工件照相需使用的工件照相需使用加速器或加速器或Co60Co60，因此是比，因此是比较较困困难难的。此外，板厚增大

34、，射的。此外，板厚增大，射线线照相照相绝绝对对灵敏度是下降的，也就是灵敏度是下降的，也就是说对说对厚工件采用射厚工件采用射线线照相，小尺寸缺陷照相，小尺寸缺陷以及一些面以及一些面积积型缺陷漏型缺陷漏检检的可能性增大。的可能性增大。n n（5 5）适宜）适宜检测对检测对接接焊缝焊缝，检测检测角角焊缝焊缝效果效果较较差，不适宜差，不适宜检测检测板材、板材、棒材、棒材、锻锻件。件。n n检测检测角角焊缝焊缝的透照布置比的透照布置比较较困困难难，摄摄得底片的黑度得底片的黑度变变化大，成像化大，成像质质量不量不够够好；不适宜好；不适宜检验检验板材、棒材、板材、棒材、锻锻件的原因是板材、件的原因是板材、锻

35、锻件中的件中的大部分缺陷与板平行，射大部分缺陷与板平行，射线线照相无法照相无法检检出。此外棒材、出。此外棒材、锻锻件厚度件厚度较较大，射大，射线线穿透比穿透比较较困困难难，效果也不好。，效果也不好。第二十一页，讲稿共六十五页哦n n（6 6）有些）有些试试件件结结构和构和现场现场条件不适合射条件不适合射线线照相。照相。n n由于是穿透法由于是穿透法检验检验，检测时检测时需要接近工件的两面，因此需要接近工件的两面，因此结结构和构和现场现场条件条件有有时时会限制会限制检测检测的的进进行。例如有内件的容器，有厚保温行。例如有内件的容器，有厚保温层层的容器，内部的容器，内部液液态态或固或固态态介介质质

36、未排空的容器等均无法未排空的容器等均无法检测检测；采用双壁；采用双壁单单影法透照影法透照虽虽然然可以不可以不进进入容器内部，但只适用于直径入容器内部，但只适用于直径较较小的容器，小的容器，对对直径直径较较大（一般大（一般大于大于1000mm1000mm）的容器，双壁）的容器，双壁单单影法透照很影法透照很难实难实施。此外射施。此外射线线照相照相对对源至源至胶片的距离（焦距）有一定要求，如焦距太短，胶片的距离（焦距）有一定要求，如焦距太短，则则底片清晰度会很差。底片清晰度会很差。n n（7 7）对对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较较

37、困困难难。n n除了一些根部缺陷可除了一些根部缺陷可结结合合焊焊接知接知识识和和规规律来确定其在工件中厚度方向的位置，律来确定其在工件中厚度方向的位置，很多缺陷无法用底片提供的信息定位。很多缺陷无法用底片提供的信息定位。n n缺陷高度可通缺陷高度可通过过黑度黑度对对比的方法作出判断，但精确度不高，尤其影像比的方法作出判断，但精确度不高，尤其影像细细小的裂小的裂纹类纹类缺陷，其黑度缺陷，其黑度测测不准，用黑度不准，用黑度对对比方法比方法测测定缺陷高度的定缺陷高度的误误差差较较大。大。第二十二页，讲稿共六十五页哦n n（8 8）检测检测成本高。成本高。n n射射线线照相照相设备设备和透照室的建和透

38、照室的建设设投投资资巨大：穿透能力巨大：穿透能力40mm40mm（钢钢）的）的300KV300KV便携式便携式X X射射线线机至少需机至少需8 8万元，穿透能力万元，穿透能力100mm100mm（钢钢）的）的420KV420KV移移动动式式X X射射线线机至少需机至少需6060万元，穿万元，穿透能力透能力100mm 100mm（钢钢）的）的Ir192Ir192射射线线机至少需机至少需6 6万元，穿透能力大于万元，穿透能力大于100mm100mm（钢钢）的）的6060CoCo至少需至少需5050万元，加速器万元，加速器则则需需100100万元以上。透照室按其面万元以上。透照室按其面积积、高度、防

39、、高度、防护护等等级级等等设计设计条件的不同，建条件的不同，建设费设费用在数十万乃至数百万。此外，与其它无用在数十万乃至数百万。此外，与其它无损检测损检测方法相比，射方法相比，射线线照相的照相的材料成本（胶片、冲洗材料成本（胶片、冲洗药药液等）、人工成本也是很高的。液等）、人工成本也是很高的。n n（9 9）射）射线线照相照相检测检测速度慢。速度慢。n n一般情况下定向一般情况下定向X X射射线线机一次透照机一次透照长长度不超度不超过过300mm300mm，拍一，拍一张张片子需片子需1010分分钟钟，射射线线源的曝光源的曝光时间时间一般更一般更长长。射。射线线照相从透照开始到照相从透照开始到评

40、评定出定出结结果需数小果需数小时时。与其。与其它无它无损检测损检测方法相比，射方法相比，射线线照相的照相的检测检测速度很慢，效率很低。但特殊速度很慢，效率很低。但特殊场场合的特殊合的特殊应应用另当用另当别论别论，例如周向，例如周向X X射射线线机周向曝光或机周向曝光或 射射线线源全景曝光技源全景曝光技术应术应用用则则可以大可以大大提高大提高检测检测效率。效率。n n（1010）射）射线对线对人体有人体有伤伤害。害。射射线线会会对对人体人体组织组织造成多种造成多种损伤损伤，因此，因此对职业对职业放射性工作放射性工作人人员剂员剂量当量量当量规规定了限定了限值值。要求在保。要求在保证证完成射完成射线

41、线探探伤伤任任务务的同的同时时，使操作人，使操作人员员接受的接受的剂剂量当量不超量当量不超过过限限值值，并且，并且应应尽可能的降低操作人尽可能的降低操作人员员和其他人和其他人员员的吸收的吸收剂剂量。防量。防护护的的主要措施有屏蔽防主要措施有屏蔽防护护、距离防、距离防护护和和时间时间防防护护。现场现场照相因防照相因防护护会会给给施工施工组织带组织带来一些来一些问题问题，尤其是，尤其是 射射线线，对对放射同位素的放射同位素的严严格管理格管理规规定将影响工作效率和成本。定将影响工作效率和成本。第二十三页，讲稿共六十五页哦二 超声波检测n n超超声声波波在在介介质质中中的的传传播播方方式式随随振振源源

42、在在介介质质上上施施力力方方向向与与声声波波传传播播方方向向不不同同分分为为纵纵波波、横横波波和和表表面面波波。n n声声波波属属于于机机械械波波范范畴畴。超超过过人人耳耳听听觉觉（1 16 6HHz z 2 20 0K KHHz z），频频率率大大于于2 20 0千千赫赫兹兹的的声声波波叫叫超超声声波波。用用于于工工业业检检测测的的超超声声波波，频频率率为为0 0.4 42 25 5兆兆赫赫兹兹，其其中中用用得得最最多多的的是是1 15 5兆兆赫赫兹兹。n n较较低低频频率率用用于于检检测测粗粗晶晶材材料料和和衰衰减减较较大大的的材材料料n n较较高高频频率率用用于于检检测测细细晶晶材材料料

43、和和要要求求高高灵灵敏敏度度处处。n n超超声声波波具具有有频频率率高高、波波长长短短、传传播播能能量量大大、穿穿透透力力强强、指指向向性性好好的的特特点点。超超声声波波在在均均匀匀介介质质中中沿沿直直线线传传播播，遇遇到到界界面面时时发发生生反反射射和和折折射射.并并且且可可以以在在任任何何弹弹性性介介质质(固固体体、液液体体和和气气体体)中中传传播播。在在工工业业超超声声波波探探伤伤中中传传播播介介质质主主要要是是固固体体，液液体体作作为为藕藕合合剂剂以以减减少少声声能能损损失失。第二十四页，讲稿共六十五页哦超超声声波波检检测测实实际际上上就就是是利利用用超超声声波波通通过过两两种种介介质

44、质的的界界面面时时发发生生反反射射和和折折射射的的特特性性来来探探测测零零件件内内部部的的缺缺陷陷。超超声声波波检检测测方方法法按按波波的的传传播播方方式式分分为为脉脉冲冲反反射射法法和和透透射射法法。目目前前用用得得最最多多的的是是脉脉冲冲反反射射法法，在在显显示示超超声声信信号号方方面面，目目前前用用得得最最多多而而且且较较为为成成熟熟的的是是A A显显示示。脉脉冲冲反反射射波波法法是是利利用用脉脉冲冲发发生生器器发发出出的的电电脉脉冲冲激激励励探探头头晶晶体体产产生生超超声声脉脉冲冲波波。超超声声波波以以一一定定的的速速度度向向零零件件内内部部传传播播。遇遇到到缺缺陷陷的的波波发发生生反

45、反射射，得得到到缺缺陷陷波波,其其余余的的波波则则继继续续传传播播至至零零件件底底面面后后发发生生反反射射，得得到到底底波波。探探头头接接收收发发射射波波、缺缺陷陷波波和和底底波波，放放大大后后显显示示在在荧荧光光屏屏上上。第二十五页，讲稿共六十五页哦2 2.超声波的种类n n超声波在不同介超声波在不同介质质中中传传播的波型不同：播的波型不同：n n空气中和水中空气中和水中只有声波的介只有声波的介质质质质点振点振动动方向与方向与传传播方向一致的波播方向一致的波能能传传播，叫做播，叫做纵纵波波。n n因因固体固体介介质质能承受剪切能承受剪切应应力，所以可在其中力，所以可在其中传传播多种波型，除了

46、播多种波型，除了纵纵波波外外还还有介有介质质质质点振点振动动方向和波方向和波传传播的方向垂直的波，叫做播的方向垂直的波，叫做横波横波。n n此外，此外，还还有在固体介有在固体介质质的表面的表面传传播的播的表面波表面波和在薄板中和在薄板中传传播的播的板板波波，它，它们们都可用来探都可用来探伤伤。第二十六页，讲稿共六十五页哦4.界面的反射和透射n n当当超超声声波波传传到到缺缺陷陷、被被检检物物底底面面或或者者异异种种金金属属结结合合面面，即即两两种种不不同同声声阻阻抗抗的的物物质质组组成成的的界界面面时时，会会发发生生反反射射。n n（1 1）垂垂直直入入射射时时的的反反射射和和透透射射n nR

47、 R=(Z Z2 2-Z Z1 1)/(Z Z2 2+Z Z1 1)DD=2 2Z Z2 2/(Z Z2 2+Z Z1 1)n n（2 2）斜斜射射时时的的反反射射和和透透射射第二十七页，讲稿共六十五页哦7.小物体上的超声波反射n n当超声波碰到缺陷当超声波碰到缺陷时时，会反射和散射。可是，如果缺陷的尺寸小于波，会反射和散射。可是，如果缺陷的尺寸小于波长长的一的一半半时时，由于衍射，波就会，由于衍射，波就会绕过绕过缺陷缺陷传传播，播，这样这样波的波的传传播就与缺陷的存在与否播就与缺陷的存在与否没有关系了。因此，在超声波探没有关系了。因此，在超声波探伤伤中，缺陷尺寸的中，缺陷尺寸的检检出极限出极

48、限约为约为超声波波超声波波长长的一半。的一半。n n缺陷的尺寸愈大，愈容易反射。但由于缺陷形状和方向不同，其反射的缺陷的尺寸愈大，愈容易反射。但由于缺陷形状和方向不同，其反射的方式也有所不同。超声波与光波十分相似，具有直方式也有所不同。超声波与光波十分相似，具有直线线前前进进的性的性质质，其反，其反射的方式如射的方式如图图7.3-67.3-6所示。所示。n n假如超声波垂直地入射到平面状的反射体（如裂假如超声波垂直地入射到平面状的反射体（如裂纹纹）时时，大部分反射，大部分反射波都返回到晶片，可以得到很高的缺陷回波，可是球形缺陷（如气孔）波都返回到晶片，可以得到很高的缺陷回波，可是球形缺陷（如气

49、孔）的反射波因的反射波因为为是各个方向的反射，回到晶片的反射波是各个方向的反射，回到晶片的反射波较较少，所以缺陷少，所以缺陷回波回波较较低。另外，低。另外，虽虽然是平面状缺陷，但如果是然是平面状缺陷，但如果是倾倾斜的斜的话话，也可能几，也可能几乎没有反射波返回晶片。从超声波入射面（即探乎没有反射波返回晶片。从超声波入射面（即探伤伤面）的面）的对对面，即工面，即工件的底面，反射回来的超声波叫做底面回波。件的底面，反射回来的超声波叫做底面回波。第二十八页，讲稿共六十五页哦2.2 超超声声波波检检测测的的原原理理和和方方法法 n n超超声声波波的的垂垂直直入入射射纵纵波波探探伤伤和和倾倾斜斜入入射射

50、的的横横波波探探伤伤是是超超声声波波探探伤伤中中两两种种主主要要探探伤伤方方法法。n n两两种种方方法法各各有有用用途途互互为为补补充充：n n纵纵波波探探伤伤主主要要能能发发现现与与探探测测面面平平行行或或稍稍有有倾倾斜斜的的缺缺陷陷，主主要要用用于于钢钢板板、锻锻件件、铸铸件件的的探探伤伤；n n斜斜射射的的横横波波探探伤伤，主主要要能能发发现现垂垂直直于于探探测测面面或或倾倾斜斜较较大大的的缺缺陷陷，主主要要用用于于焊焊缝缝的的探探伤伤。第二十九页，讲稿共六十五页哦2.2.垂直探伤法第三十页，讲稿共六十五页哦2 2.斜斜射射探探伤伤法法 n n在斜射法探在斜射法探伤伤中中 ，由于超声波在