焊接检验与质量控制学习教案.pptx

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1、会计学1焊接检验与质量焊接检验与质量(zhling)控制控制第一页，共80页。相关相关(xinggun)问题问题1、何谓焊接检验？关键词：检验、焊接 检验:破坏性检验（机械性能试验(shyn)、切片）非破坏性检验（无损检验？）焊接：焊接结构第1页/共79页第二页，共80页。相关相关(xinggun)问题问题2 2、为什么要进行、为什么要进行(jnxng)(jnxng)焊接检验？焊接检验？修复、报废（在零件生产(shngchn)过程中那个阶段报废）允许范围内（断裂力学）不可容许的焊 接产生缺陷影响质量第2页/共79页第三页，共80页。相关相关(xinggun)问题问题3 3、焊接专业学生为什么要

2、学习焊接检验课程？、焊接专业学生为什么要学习焊接检验课程？1 1）无损检测实践中，）无损检测实践中，60%60%以上以上(yshng)(yshng)工作是针对工作是针对焊接结构焊接结构 2 2）焊接与无损检测的关系）焊接与无损检测的关系 促进(cjn)研究无损检测研究各种缺陷的检测方法焊接应用技术提出要求第3页/共79页第四页，共80页。世界第一世界第一世界第一世界第一三峡三峡三峡三峡(sn xi)(sn xi)(sn xi)(sn xi)水轮机转轮水轮机转轮水轮机转轮水轮机转轮直径：直径：直径：直径：10.7m10.7m10.7m10.7m高：高：高：高：5.4m5.4m5.4m5.4m总重

3、量：总重量：总重量：总重量：440440440440吨吨吨吨耗用焊丝：耗用焊丝：耗用焊丝：耗用焊丝：12121212吨吨吨吨第4页/共79页第五页，共80页。神舟3号航天(hngtin)飞船我国建造最大的30万吨超大型原油(yunyu)船总长333m，型宽58m第5页/共79页第六页，共80页。电机(dinj)定子座直径22m，重量832吨蜗壳进水口直径(zhjng)12.4m重量750吨世界世界(shji)最大、最大、最重最重第6页/共79页第七页，共80页。第7页/共79页第八页，共80页。相关相关(xinggun)问题问题4 4、焊接专业学生如何学习焊接检验课程？、焊接专业学生如何学习焊

4、接检验课程？发挥自己的优势：发挥自己的优势：对各种焊接方法可能产生的缺陷特征对各种焊接方法可能产生的缺陷特征(tzhng)(tzhng)的了解。的了解。第8页/共79页第九页，共80页。安徽机电职业技术(jsh)学院机械工程系焊接专业常见焊接常见焊接(hnji)缺陷缺陷第9页/共79页第十页，共80页。第10页/共79页第十一页，共80页。第11页/共79页第十二页，共80页。第一章第一章 绪论绪论(xln)第一节第一节 焊接检验的意义焊接检验的意义一、概念一、概念性质：专门研究保证焊接产品质量的学科。性质：专门研究保证焊接产品质量的学科。内容内容(nirng)：包括从图纸设计到产品的：包括从

5、图纸设计到产品的成型整个生产过程中所使用的材料、工成型整个生产过程中所使用的材料、工具、设备、工艺过程和成品质量的检验具、设备、工艺过程和成品质量的检验以及产品运行过程中的质量检测。以及产品运行过程中的质量检测。第12页/共79页第十三页，共80页。第一章第一章 绪论绪论(xln)第一节第一节 焊接焊接(hnji)检验的意义检验的意义一、概念一、概念特点：特点：1多学科性，以近代理学、化学、多学科性，以近代理学、化学、力学、电子学和材料科学为基础，其检力学、电子学和材料科学为基础，其检验手段和相关原理涉及到力、热、磁、验手段和相关原理涉及到力、热、磁、声、光、电各领域，综合多种方法获得声、光、

6、电各领域，综合多种方法获得的信息，评价焊缝质量。的信息，评价焊缝质量。2实践性：对焊接实践性：对焊接(hnji)缺陷的缺陷的理解与评定与检验人员的实践经验密切理解与评定与检验人员的实践经验密切相关。相关。第13页/共79页第十四页，共80页。二、意义二、意义(yy)：是获得可靠的焊接(hnji)结构，在生活中不可缺少的环节。主要作用：1确保焊接(hnji)结构（件）制造质量，保证其安全运行 生产过程中控制质量、使用过程中监测。2改进焊接(hnji)技术，提高产品质量 评定制造工艺，选择最佳工艺程序。3降低产品成本，正确进行安全评定4由于有焊接(hnji)检验的可靠保证，可促使焊接(hnji)技

7、术的更广泛应用。第14页/共79页第十五页，共80页。第二节第二节 焊接检验焊接检验(jinyn)分类分类一、分类一、分类1 1破坏性检验破坏性检验 1 1）力学性能试验：拉伸、弯曲）力学性能试验：拉伸、弯曲(wnq)(wnq)、冲击、冲击 2 2）化学分析试验：化学分析，腐蚀）化学分析试验：化学分析，腐蚀 3 3）金相试验）金相试验第15页/共79页第十六页，共80页。第二节第二节 焊接检验焊接检验(jinyn)分类分类2 2非破坏性检验非破坏性检验 外观检测、强度检验、致密性检验、无损检验外观检测、强度检验、致密性检验、无损检验（NDTNDT）1 1）外观检查：加厚高、缝宽是否）外观检查：

8、加厚高、缝宽是否(sh fu)(sh fu)稳定，稳定，是否是否(sh fu)(sh fu)有咬边、表面气孔、裂纹、变形有咬边、表面气孔、裂纹、变形等。等。2 2）强度检验：水压检验、气压检验）强度检验：水压检验、气压检验3 3）致密性检验：气密性、吹气、氨渗漏、煤油、）致密性检验：气密性、吹气、氨渗漏、煤油、载水、沉水、水冲、氦检漏。载水、沉水、水冲、氦检漏。4 4）无损检验（）无损检验（NDTNDT）第16页/共79页第十七页，共80页。第二节第二节 焊接检验焊接检验(jinyn)分类分类4 4）无损检验（）无损检验（NDTNDT）定义：定义：无损检测技术是一门新兴的综合性应用学科。无损检

9、测技术是一门新兴的综合性应用学科。它是在不损伤被检测对象的条件下，利用材料内它是在不损伤被检测对象的条件下，利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化，来探测各种工程材料、零电、磁等反应的变化，来探测各种工程材料、零部件、结构件等内部和表面缺陷，并对缺陷的类部件、结构件等内部和表面缺陷，并对缺陷的类型、性质型、性质(xngzh)(xngzh)、数量、形状、位置、尺寸、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化作出判断和评价。分布及其变化作出判断和评价。目的：目的：定量掌握缺陷与强度的关系，评价构件的允定量掌握缺陷与强度的关系，评价

10、构件的允许载荷、寿命或剩余寿命。检测结构在制造和使许载荷、寿命或剩余寿命。检测结构在制造和使用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况，以便用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况，以便改进制造工艺，提高产品质量，及时发现故障，改进制造工艺，提高产品质量，及时发现故障，保证设备安全、高效、可靠地运行。保证设备安全、高效、可靠地运行。第17页/共79页第十八页，共80页。第二节第二节 焊接检验焊接检验(jinyn)分类分类4）无损检验（NDT）质量管理：对非连续或连续加工的原材料、零部件提供实时质量控制，如控制材料的冶金质量、加工工艺质量、组织状态、涂镀层的厚度以及缺陷的大小、方位与分布等等。在役检测：对

11、装置或构件在运行过程中进行监测，或者在检修期间(qjin)进行定期检测。质量鉴定：对制成品（材料或零部件）在进行组装或投入使用前，进行最终检验。第18页/共79页第十九页，共80页。第二节第二节 焊接焊接(hnji)检验分类检验分类4）无损检验（NDT）无损检测一般有三种含义(hny)：无损探伤NDI(Nondestructive Inspection)无损检测NDT(Nondestructive Testing)无损评价NDE(Nondestructive Evaluation)NDI仅检测出缺陷（探伤）；NDT以NDI检测结果为判定基础，对检测对象的使用可能性进行判定；此外还含有参数测试的

12、意思；NDE掌握对象的载荷、环境条件，对构件的完整性、可靠性及使用性能进行综合评价。目前国内一般统称为NDT，国外NDE逐渐代替NDT。第19页/共79页第二十页，共80页。第二节第二节 焊接焊接(hnji)检验分类检验分类4）无损检验（NDT）无损检测技术的特点：(1)不会对构件造成任何损伤 (2)为查找缺陷提供了有效(yuxio)方法 (3)能够对产品质量实现监控 (4)能够防止因产品失效引起的灾难性后果 (5)具有广阔的应用范围第20页/共79页第二十一页，共80页。第二节第二节 焊接检验焊接检验(jinyn)分类分类4）无损检验(jinyn)（NDT）五大常规无损检测方法：超声检测（U

13、ltrasonic Testing，UT）射线检测（Radiographic Testing，RT）磁粉检测（Magnetic particle Testing，MT）渗透检测（Penetrant Testing，PT）涡流检测（Eddy current Testing，ET）第21页/共79页第二十二页，共80页。第二节第二节 焊接焊接(hnji)检验分类检验分类4）无损检验（NDT）非常规无损检测方法：声发射（Acoustic Emission，AE）泄漏检测（Leak Testing，LT）光全息照相(qunxzhoxing)（Optical Holography）红外热成象（Infra

14、red Thermography）微波检测（Microwave Testing）等等，目前多达70余种第22页/共79页第二十三页，共80页。第二节第二节 焊接焊接(hnji)检验分类检验分类二、焊接检验依据1施工图样(tyng)：原材料、焊缝位置、坡口形式及尺寸、焊缝检验要求等。2技术标准：技术条件3检验文件：工艺规程、检验规程、检验工艺4订货合同：第23页/共79页第二十四页，共80页。n n20121109第24页/共79页第二十五页，共80页。第三节第三节 焊接检验焊接检验(jinyn)过程过程一、焊接检验：表一、焊接检验：表1-21-2二、焊接过程检验：表二、焊接过程检验：表1-31

15、-3三、焊后检验：表三、焊后检验：表1-41-4四、安装调试质量的检验四、安装调试质量的检验1 1对现场组装的焊接质量进行检验。对现场组装的焊接质量进行检验。2 2对产品的制造埋的焊接质量进行现场复查。对产品的制造埋的焊接质量进行现场复查。1 1）检验程序和检验项目）检验程序和检验项目2 2）检验方法）检验方法(fngf)(fngf)和验收标准和验收标准3 3）焊接质量问题的现场处理）焊接质量问题的现场处理第25页/共79页第二十六页，共80页。第三节第三节 焊接检验焊接检验(jinyn)过程过程五、产品股份质量的检验五、产品股份质量的检验1 1产品运行期间的质量监控产品运行期间的质量监控2

16、2产品检修质量的复查产品检修质量的复查3 3服役产品质量问题现场处理服役产品质量问题现场处理 4 4焊接结构破坏焊接结构破坏(phui)(phui)事故的现场调查分析事故的现场调查分析1 1）现场调查）现场调查2 2）取样分析）取样分析3 3）设计校核）设计校核4 4）复查制造工艺）复查制造工艺第26页/共79页第二十七页，共80页。第二章第二章 焊接焊接(hnji)缺陷缺陷第一节第一节 焊接缺陷的概念及分类焊接缺陷的概念及分类一、概念：一、概念：焊接过程中在焊接接头内部产生的不符合标准焊接过程中在焊接接头内部产生的不符合标准要求的缺陷称为焊接缺陷。要求的缺陷称为焊接缺陷。注意：注意：不同的产

17、品类型和质量要求，对缺陷的种类、不同的产品类型和质量要求，对缺陷的种类、大小、数量大小、数量(shling)(shling)、分布等限制是不同的，同、分布等限制是不同的，同样的缺陷某些情况下作为焊接缺陷，某些情况下不样的缺陷某些情况下作为焊接缺陷，某些情况下不作为焊接缺陷。作为焊接缺陷。第27页/共79页第二十八页，共80页。第二章第二章 焊接焊接(hnji)缺陷缺陷第一节 焊接缺陷的概念及分类二、分类1按焊接方法分：熔焊缺陷、压焊缺陷、钎焊缺陷2熔焊缺陷：1）裂纹a按分布情况：横向、纵向、弧坑、放射状、枝状、间断、微观（p13Fig21）。b按性质分：(i)热裂纹：结晶裂纹、液化裂纹、高温失

18、塑裂纹。(ii)冷裂纹：氢孜裂纹、淬火裂纹、层状撕裂。(iii)再热裂纹：热裂纹、再热裂纹断口表口有氧化(ynghu)色彩。2）气孔第28页/共79页第二十九页，共80页。第二章第二章 焊接焊接(hnji)缺陷缺陷第一节第一节 焊接缺陷的概念及分类焊接缺陷的概念及分类二、分类二、分类2 2熔焊缺陷：熔焊缺陷：2 2）气孔）气孔a a按分布情况：单个、密集、链状、层状分布。按分布情况：单个、密集、链状、层状分布。b b按性质分：按性质分：(i)H2(i)H2气孔：断面为螺丝形，表面呈喇叭形、内壁光滑，气孔：断面为螺丝形，表面呈喇叭形、内壁光滑，鱼眼：周围存在有脆性解理扩展的裂纹鱼眼：周围存在有脆

19、性解理扩展的裂纹(ii)N2(ii)N2气孔：蜂窝状，成堆出现气孔：蜂窝状，成堆出现(chxin)(chxin)。(iii)CO2(iii)CO2气孔：表面光滑、条虫形。气孔：表面光滑、条虫形。3 3）固体夹渣（杂）：）固体夹渣（杂）：第29页/共79页第三十页，共80页。第二章第二章 焊接焊接(hnji)缺陷缺陷第一节第一节 焊接焊接(hnji)(hnji)缺陷的概念及分类缺陷的概念及分类二、分类二、分类2 2熔焊缺陷：熔焊缺陷：3 3）固体夹渣（杂）：）固体夹渣（杂）：a a夹渣：夹渣：b b夹杂夹杂 4 4）未熔合和未焊透）未熔合和未焊透5 5）形状缺陷）形状缺陷a a咬边咬边b b焊瘤

20、焊瘤c c烧穿和下塌烧穿和下塌d d错边和角变形错边和角变形e e焊缝尺寸、形状不合要求焊缝尺寸、形状不合要求第30页/共79页第三十一页，共80页。第二章第二章 焊接焊接(hnji)缺陷缺陷第一节第一节 焊接缺陷的概念及分类焊接缺陷的概念及分类二、分类二、分类2 2熔焊缺陷：熔焊缺陷：6 6）其它缺陷）其它缺陷a a电弧电弧(dinh)(dinh)擦伤擦伤b b飞溅飞溅第31页/共79页第三十二页，共80页。第二章第二章 焊接焊接(hnji)缺陷缺陷第二节第二节 产生产生(chnshng)(chnshng)焊接缺陷的主要因素焊接缺陷的主要因素一、材料一、材料二、结构二、结构三、工艺三、工艺第

21、32页/共79页第三十三页，共80页。第二章第二章 焊接焊接(hnji)缺陷缺陷第三节第三节 焊接焊接(hnji)(hnji)缺陷的危害及对质量的影响缺陷的危害及对质量的影响一、缺陷的危害：焊接一、缺陷的危害：焊接(hnji)(hnji)结构破坏的主要原因之一是缺陷结构破坏的主要原因之一是缺陷二、焊接二、焊接(hnji)(hnji)缺陷对质量的影响缺陷对质量的影响1 1结构负载强度结构负载强度2 2耐腐蚀性能耐腐蚀性能1 1焊接焊接(hnji)(hnji)缺陷引起的应力集中：缺陷引起的应力集中：KtKt：2 2对静载强度的影响对静载强度的影响承载面积减小承载面积减小3 3对脆性断裂的影响对脆性

22、断裂的影响缺陷缺陷应力集中应力集中脆断脆断错边错边角变形角变形弯曲应力弯曲应力低应力破坏低应力破坏4 4对疲劳强度的影响对疲劳强度的影响5 5对应力腐蚀开裂的影响对应力腐蚀开裂的影响三、常用结构类型及其焊缝质量等级三、常用结构类型及其焊缝质量等级第33页/共79页第三十四页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤教学目的：教学目的：通过学习，初步掌握通过学习，初步掌握(zhngw)(zhngw)射线探伤的原理、射线探伤的原理、方法、操作过程。方法、操作过程。重点：重点：1 1衰减定律：衰减定律：I=I0I=I0e-e-2 2探伤的基本原理探伤的基本原理 3 3探伤条件的选择探伤

23、条件的选择 4 4底片评定底片评定难点：底片评定难点：底片评定第34页/共79页第三十五页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤第一节第一节 射线探伤基本原理射线探伤基本原理一、概念一、概念(ginin)(ginin)和分类：和分类：射线探伤射线探伤利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种方法来发现缺陷的一种方法分类：按分类：按rays rays 种类：种类：X-raysX-rays探伤探伤 -rays -rays探伤探伤 高能高能raysrays按显示缺陷方式：按显示缺陷方式：电离法电离法荧光屏观察法荧光屏观察法照相法

24、照相法实时图象法实时图象法计算机断层扫描计算机断层扫描第35页/共79页第三十六页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤第一节第一节 射线探伤基本原理射线探伤基本原理一、概念和分类：一、概念和分类：二、射线性质：二、射线性质：1 1电磁波：以光速直线传播，不带电电磁波：以光速直线传播，不带电1A1A=10=101nm1nm电磁波种类：电磁波种类：无线电波无线电波 30km0.3mm 30km0.3mm红外线红外线 0.3mm7800A 0.3mm7800A 可见光可见光 7800A 7800A 3900 A3900 A 紫外钱紫外钱 3900A 3900A 200 A200

25、A X-ray 10.9 AX-ray 10.9 A 0.006 A0.006 A（高速电子撞击金属（高速电子撞击金属靶产生）靶产生）-ray 1.139A-ray 1.139A 0.003 A0.003 A （放射线（放射线物质物质(60Co(60Co，O192IrO192Ir）内部）内部(nib)(nib)原子核的衰变而来）原子核的衰变而来）第36页/共79页第三十七页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤第一节第一节 射线探伤基本原理射线探伤基本原理一、概念和分类：一、概念和分类：二、射线性质：二、射线性质：1 1电磁波：电磁波：2 2不带电：不受电场、磁场的影响不带电

26、：不受电场、磁场的影响 3 3可穿透物质并在物质中会衰减可穿透物质并在物质中会衰减用于探伤用于探伤4 4可使物质电离、使胶片感光，并使某些物质产生荧光可使物质电离、使胶片感光，并使某些物质产生荧光可见可见(kjin)(kjin)5 5生物效应，即对生物细胞起作用生物效应，即对生物细胞起作用防护防护第37页/共79页第三十八页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤第一节第一节 射线探伤基本原理射线探伤基本原理一、概念和分类：一、概念和分类：二、射线性质：二、射线性质：三、三、raysrays与物质的相互作用：与物质的相互作用：（光电效应（光电效应(un din xio yng)

27、(un din xio yng)，汤姆逊放射，康，汤姆逊放射，康顿效应和电磁效应）能量衰减，吸收和散射顿效应和电磁效应）能量衰减，吸收和散射1 1The absorption of rays by materialsThe absorption of rays by materials 能量的转能量的转换换第38页/共79页第三十九页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤第一节第一节 射线探伤基本原理射线探伤基本原理三、三、raysrays与物质的相互作用：与物质的相互作用：1 1The absorption of rays by materialsThe absorptio

28、n of rays by materials射线通过物质射线通过物质与物质的原子与物质的原子(yunz)(yunz)互相撞击互相撞击原子原子(yunz)(yunz)被激活被激活（与原子（与原子(yunz)(yunz)核联系较弱的电子被逐出）核联系较弱的电子被逐出）ray ray消耗全部能量，电子能量较大消耗全部能量，电子能量较大标识电子放射标识电子放射 ray ray消耗部分能量，电子能量较小消耗部分能量，电子能量较小散射电子放射散射电子放射标识电子：产生二次、三次标识电子：产生二次、三次.电子放射电子放射散射电子：与物质相互作用变为热量散射电子：与物质相互作用变为热量 rays rays的能

29、量降低的能量降低 物质厚度越大，射线与物质电子撞击的机会越多，射线能量损耗较大。物质厚度越大，射线与物质电子撞击的机会越多，射线能量损耗较大。即：即：raysrays能量损耗越大能量损耗越大 能量的转换能量的转换第39页/共79页第四十页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤第一节第一节 射线探伤基本原理射线探伤基本原理三、三、raysrays与物质的相互作用：与物质的相互作用：1 1The absorption of rays by materialsThe absorption of rays by materials2 2The dispersion of rays T

30、he dispersion of rays 可看作是部分射线入变了原来的方向可看作是部分射线入变了原来的方向(fngxing)(fngxing)实质：实质：rayray电磁波电磁波 原子中的电子在电磁场作用下产生强迫振原子中的电子在电磁场作用下产生强迫振动动 振动的电子产生振动的电子产生ray ray 波长与频率与原射线相同，向四周辐射波长与频率与原射线相同，向四周辐射 （X-rayX-ray）汤）汤姆姆 逊效应；逊效应；部分射线波长长于原射线波长部分射线波长长于原射线波长原来射线能量消耗在电子原来射线能量消耗在电子的逸出的逸出 轨道和电子的附加速度上。轨道和电子的附加速度上。能量的转换能量的

31、转换第40页/共79页第四十一页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤第一节第一节 射线探伤基本原理射线探伤基本原理三、三、raysrays与物质的相互作用：与物质的相互作用：2 2The dispersion of rays The dispersion of rays 3 3衰减定律：衰减定律：I=I0 I=I0e-e-能量因素、材料因素能量因素、材料因素 吸收系数吸收系数 =+=+散射系数散射系数 线衰减系数线衰减系数透过透过(tu u)(tu u)物质的厚度物质的厚度II透过透过(tu u)(tu u)厚度厚度的物质后的射线强度的物质后的射线强度I0I0射线的初始强度

32、射线的初始强度 能量的转换能量的转换 第41页/共79页第四十二页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤-射射线线(shxin)探伤基本原理探伤基本原理三、三、raysrays与物质的相互作用：与物质的相互作用：3 3衰减定律：衰减定律：I=I0 I=I0e-e-能量因素、材料因素能量因素、材料因素讨论：影响讨论：影响II的因素：的因素：密密度度越越大大，射射线线在在其其途途径径上上碰碰到到的的原原子子就就越多，衰减越严重。越多，衰减越严重。大大：易易被被吸吸收收提提高高照照相相分分辨辨率率，增增加加金金属属滤滤极极（cmcm）小小：射射线线能能量量大大，易易使使电电子子发发

33、生生强强迫迫振振动动和和弹弹性性(tnxng)(tnxng)碰撞。碰撞。：小：电子与分核的结合力小，易发生康普顿散射。小：电子与分核的结合力小，易发生康普顿散射。因因此此，对对于于相相同同波波长长或或能能量量的的射射线线，物物质质的的原原子子序序数数越越大大，密密度越大，度越大，值越大。相同的物质，射线的波长越长、值越大。相同的物质，射线的波长越长、值越大。值越大。第42页/共79页第四十三页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤-射射线线(shxin)探伤基本原理探伤基本原理三、三、raysrays与物质的相互作用：与物质的相互作用：四、四、The principle of

34、 inspectionThe principle of inspection原原理理：被被检检工工件件与与其其内内部部缺缺陷陷介介质质对对射射线线能能量量衰衰减减程程度度不不同同，引引起起射射线线透透过过工工件件后后强强度度差差异异，使使缺缺陷陷在在射射线线底底片片或或X X光光电电视视屏屏幕幕上上显示出来显示出来(ch li)(ch li)。关键：不同物质对射线的衰减系数关键：不同物质对射线的衰减系数不同。不同。设：设：工件的线衰减系数工件的线衰减系数 缺陷的线衰减系数缺陷的线衰减系数则透过工件完好部分则透过工件完好部分X X厚的射线强度：厚的射线强度：Ix=I0.e-xIx=I0.e-x透

35、透过过缺缺陷陷部部位位的的射射线线强强度度：I=I0.e-x.I=I0.e-x.e-(-)x=e-(-)x=Ix.Ix.e-(-)xe-(-)x第43页/共79页第四十四页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤-射线射线(shxin)探伤基本原理探伤基本原理四、四、The principle of inspectionThe principle of inspection透透过过缺缺陷陷部部位位的的射射线线(shxin)(shxin)强强度度：I=I0.e-x.I=I0.e-x.e-(-)e-(-)x=x=Ix.Ix.e-(-e-(-)x x 讨论：1 时，IIx，底片较黑，

36、如气孔(qkng)、夹渣、裂纹等 2 时，IIx，底片较白，如夹钨 3 时，IIx，缺陷部位与周围完好部位透过的射线强度无差异I=I0.e-(x-x).e-x第44页/共79页第四十五页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤第一节第一节 射线探伤基本原理射线探伤基本原理第二节第二节 射线探伤设备射线探伤设备(shbi)(shbi)一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机1 1 classification classification按结构形式：携带式、移动式、固定式按结构形式：携带式、移动式、固定式按辐射方向：定向幅射、周向幅射。按辐射方向：定向幅射、周向幅射。特殊用途：软

37、特殊用途：软X-rayX-ray机：机：UPUP60KV60KV不是能量越大越好不是能量越大越好 微焦点微焦点X-rayX-ray机：焦点尺寸小于机：焦点尺寸小于0.01 mm0.01 mm0.1mm0.1mm2 2constructionconstruction：第45页/共79页第四十六页，共80页。第三章第三章 射线探伤射线探伤(tn shng)-第二第二节节 射线探伤射线探伤(tn shng)设备设备一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机1 1 classification classification2 2constructionconstruction：X-rayX-ray管管、

38、高高压压发发生生器器、控控制制装装置置、冷冷却却器器、机机械械(jxi)(jxi)装装置置、高高压电缆压电缆 第46页/共79页第四十七页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤-第二节第二节 射线射线(shxin)探伤设备探伤设备一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机3 3formation of X-rayformation of X-ray：X-X-光管光管1 1）structurestructurea a阴极构件：阴极、灯丝、聚焦阴极构件：阴极、灯丝、聚焦(jjio)(jjio)罩：罩：冷阴极：铝冷阴极：铝 热阴极：钨热阴极：钨b b阳阳极极构构件件：阳阳极极、靶靶块

39、块-阳阳极极板板受受高高能能电电子子及及冲冲击击变变热热，要冷却要冷却c c套管套管 第47页/共79页第四十八页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤-第二第二节节 射线射线(shxin)探伤设备探伤设备一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机3 3formation of X-rayformation of X-ray：X-X-光管光管2)Principle2)Principle 灯灯丝丝通通电电后后，在在其其周周围围形形成成电电子子云云，聚聚焦焦罩罩使使其其聚聚焦焦，电电子子在在阴阴极极阳阳极极之之间间被被加加速速(ji(ji s)s)，高高速速撞撞击击靶靶块块，电电子

40、子被被阻阻挡挡，减减速速和和吸吸收收，部部分分功功能能(1%)(1%)转转换换为为X-rayX-ray，大大部部分分能能量量转转换换为热能。为热能。第48页/共79页第四十九页，共80页。第三章第三章 射线探伤射线探伤(tn shng)-第二第二节节 射线探伤射线探伤(tn shng)设备设备一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机3 3formation of X-rayformation of X-ray：X-X-光管光管1 1）structurestructure2)Principle2)Principle 设高压设高压(goy)(goy)为为UpUp，则：，则：除除minmin外，还有

41、其它波长的外，还有其它波长的X-rays.X-rays.3)Focus3)Focus 第49页/共79页第五十页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤-第二第二节节 射线射线(shxin)探伤设备探伤设备一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机3 3formation of X-rayformation of X-ray：X-X-光管光管1 1）structurestructure2)Principle2)Principle3)Focus3)FocusX-rayX-ray机机的的重重要要技技术术指指标标，影影响响探探伤伤灵敏度灵敏度焦焦点点尺尺寸寸(ch(ch cun)cun

42、)主主要要取取决决于于灯灯丝丝形状和大小，如图形状和大小，如图 第50页/共79页第五十一页，共80页。第三章第三章 射线探伤射线探伤(tn shng)-第二第二节节 射线探伤射线探伤(tn shng)设备设备一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机3 3formation of X-rayformation of X-ray：X-X-光管光管1 1）structurestructure2)Principle2)Principle3)Focus3)Focus图中：图中：1 1电子束尺寸电子束尺寸 2 2实际焦点实际焦点 33有有效效(y(y uxio)uxio)焦焦点点（光光学学焦点）焦点）4

43、4靶块靶块 5 5轰击区轰击区 实实际际焦焦点点/有有效效(y(y uxio)uxio)焦焦点点=3=3 有有效效(y(y uxio)uxio)焦焦点点尺尺寸寸 ，清清晰度晰度 第51页/共79页第五十二页，共80页。第三章第三章 射线探伤射线探伤(tn shng)-第二节第二节 射线探伤射线探伤(tn shng)设备设备一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机3 3formation of X-rayformation of X-ray：X-X-光管光管1 1）structurestructure2)Principle2)Principle3)Focus3)Focus图中：图中：1 1电子束

44、尺寸电子束尺寸 2 2实际焦点实际焦点(jiodi(jiodi n)n)33有有效效焦焦点点(jiodi(jiodi n)n)（光光学学焦点焦点(jiodi(jiodi n)n)）44靶块靶块 5 5轰击区轰击区 实实际际焦焦点点(jiodi(jiodi n)/n)/有有效效焦焦点点(jiodi(jiodi n)=3n)=3 有有效效焦焦点点(jiodi(jiodi n)n)尺尺寸寸 ，清清晰度晰度 第52页/共79页第五十三页，共80页。第三章第三章 射线探伤射线探伤(tn shng)-第二第二节节 射线探伤射线探伤(tn shng)设备设备一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机3 3fo

45、rmation of X-rayformation of X-ray：X-X-光管光管 1 1）structurestructure 2)Principle 2)Principle 3)Focus 3)Focus 4)X-ray 4)X-ray机主要机主要(zh(zh yo)yo)性能：性能：P34 P34，表，表3-23-2 第53页/共79页第五十四页，共80页。第三章第三章 射线射线(shxin)探伤探伤-第二第二节节 射线射线(shxin)探伤设备探伤设备一、一、X-rayX-ray探伤机探伤机二、二、-rays-rays机机1 1classificationclassificatio

46、n：携带式：用携带式：用192Ir192Ir作射线作射线(shxin)(shxin)源，薄件源，薄件 移动式：用移动式：用60Co60Co作射线作射线(shxin)(shxin)源，厚件源，厚件 爬行式：野外焊接管线爬行式：野外焊接管线 2structure 放射源、保护帽Fig3-6源：人工放射性同位素，钴-60(Co-60)、铯-137(Cs-137)、铱-192(Ir-192)、铥-170(Tm-170)要求：足够的能量、合适的半衰期、较小的焦点尺寸(ch cun)、便于防护、用后处理方便 第54页/共79页第五十五页，共80页。2023/2/7NDT-by Dr Xiong JG56二

47、、工业射线二、工业射线(shxin)胶片胶片射线射线(shxin)(shxin)胶片结构胶片结构第55页/共79页第五十六页，共80页。第56页/共79页第五十七页，共80页。第七章第七章 无损检测无损检测(jin(jin c)c)新技术新技术 本章重点：本章重点：1、声发射探伤特点；、声发射探伤特点；2、声发射探伤设备的基本要求；、声发射探伤设备的基本要求；3、声发射源分类；、声发射源分类；4、红外探伤原理及红外探伤仪分类；、红外探伤原理及红外探伤仪分类；5、激光、激光(jgung)全息探伤原理；全息探伤原理；6、中子射线与物质作用特点。、中子射线与物质作用特点。第57页/共79页第五十八页

48、，共80页。第七章第七章 无损检测无损检测(jin(jin c)c)新技术新技术 一、声发射探伤技术一、声发射探伤技术 （一）声发射探伤基础（一）声发射探伤基础 1声发射现象声发射现象(xinxing)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波形式释放出应变能的现象(xinxing)叫作声发射。换句话说，叫作声发射。换句话说，声发射是材料或结构中局部区域快速卸载使弹性波得以释放的结声发射是材料或结构中局部区域快速卸载使弹性波得以释放的结果，即是一种常见的物理现象果，即是一种常见的物理现象(xinxing)。

49、绝大多数金属材料塑。绝大多数金属材料塑性变形和断裂时都有声发射发生，但声发射信号的强度很弱，人性变形和断裂时都有声发射发生，但声发射信号的强度很弱，人耳不能直接听到，需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪耳不能直接听到，需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来。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源的器检测、分析声发射信号，并利用声发射信号来推断声发射源的技术，称为声发射技术。技术，称为声发射技术。所有的焊接缺陷都可以成为声发射源，平面型缺陷比非平面所有的焊接缺陷都可以成为声发射源，平面型缺陷比非平面型缺陷更容易成为声发射源，这是因为平面型缺陷的应力集中系型缺陷更容易成为声发射

50、源，这是因为平面型缺陷的应力集中系数高，更容易引起局部屈服产生新的开裂。数高，更容易引起局部屈服产生新的开裂。第58页/共79页第五十九页，共80页。2声发射信号的表征参数声发射信号的表征参数 声发射换能器所检测到的信号是经过多次反射和波型变换的复杂信号。所以目前说明声发射声发射换能器所检测到的信号是经过多次反射和波型变换的复杂信号。所以目前说明声发射信号的表征参数是针对仪器输出波形而言的。这些信号的表征参数是针对仪器输出波形而言的。这些(zhxi)参数主要有声发射事件计数、平均事参数主要有声发射事件计数、平均事件计数、振铃计数、平均振铃计数、振铃事件比、幅度分布、能量和能量率等。件计数、振铃