【正文】 1 無損檢測與射線評片 徐曉東 2021年 12月 20日 2 3 本次課程內容 一、無損檢測概論 無損檢測概念 無損檢測方法及應用 二、射線照相底片評定 評片基礎知識 JB4730標準 4 第一部分 無損檢測概論 5 一、無損檢測概念 什么是無損檢測？ 無損檢測是在不破壞或損傷被檢物體的條件下檢查被被檢測物體的狀態(tài)的一種檢測工藝方法。 無損檢測的目的 ①、改進制造工藝 ②、降低制造成本 ③、保證產品質量 ④、確保設備安全運行 6 常規(guī)無損檢測方法及代號 ①、射線檢測（ RT） ②、超聲波檢測（ UT） ③、磁粉檢測（ MT） ④、滲透檢測（ PT） ⑤、電磁（渦流）檢測（ ET） 除此之外， 《 特種設備無損檢測人員考核與監(jiān)督管理規(guī)則 》 還規(guī)定了以下兩種方法的考核要求： ⑥、聲發(fā)射（ AE） ⑦、熱像 /紅外（ TIR） 7 無損檢測方法的應用特點 ①選擇合理的檢測方法 工件材質 加工工藝和缺陷類型 質量要求 ②選擇合理的檢測時機 缺陷出現時機 工件表面狀態(tài) ③綜合運用無損檢測方法 缺陷類型和特征 檢測方法的特點和適用性 8 二、無損檢測方法及應用 射線檢測（ RT） 1）射線檢測用的射線 X射線 γ 射線 中子射線 9 2） X射線和 γ 射線的性質 X射線和 γ 射線與可見光一樣屬于電磁波。主要性質： 不可見，以光速沿直線傳播 能穿透可見光不能穿透的物質 穿透物質時能被物質吸收和散射而發(fā)生衰減。 能使氣體電離 光化學效應，能使膠片感光 熒光效應，能使某些熒光物質發(fā)熒光 生物效應，能殺死有生命的細胞 10 3）射線檢測方法 按記錄方式不同分為 －射線照相法 －熒光屏成像法 －氣體電離法 －電視成像法 按射線源不同分為 － X射線探傷法 －高能 X射線探傷法 － γ 射線探傷法 11 4）射線照相法原理 射線穿透物質時，其強度會由于物質的吸收和散射而發(fā)生衰減，衰減的程度取決于物質厚度和密度。當物體中存在缺陷時，由于缺陷部位的厚度和密度發(fā)生變化，穿過無缺陷完好部位和有缺陷部位的射線 強度不同，因而使膠片的 感光程度不同，膠片處理 后，就形成了黑白不同的 影像 。 12 5）射線檢測主要設備器材 射線源： X射線機、高能 X射線機、 γ 射線機 X射線膠片 增感屏 象質計 鉛標記 膠片處理設備 6）射線照相法適用范圍 適用于檢查各種金屬和非金屬材料和工件的內部缺陷，常用于鑄件和焊縫。 13 7）射線照相法的特點和局限性 優(yōu)點： －不受材料及表面狀態(tài)限制，適用廣泛 －檢測結果直觀 －定性定量容易 －底片可永久性保存 局限性： －檢測成本高，檢測速度慢 －檢測靈敏度與材料厚度相關 －對細微的密閉性裂紋和未熔合類面狀缺陷可能漏檢 －射線對人體有害，需安全防護 14 超聲波檢測（ UT） 1）聲波、超聲波和次聲波 機械振動在彈性介質中的傳播叫機械波，機械波按振動頻率分為聲波、超聲波和次聲波。 次聲波：頻率 ≤ 20Hz，人耳聽不到 聲波：頻率＞ 20— 20210Hz，人耳能聽到 超聲波：頻率＞ 20210Hz，人耳聽不到 2）超聲波的主要特性 具有良好的方向性，可定向發(fā)射 傳播過程中會因擴散和介質吸收和散射而發(fā)生衰減 在異質界面上能產生反射、折射和波型轉換 頻率高能量高，在大多介質中傳播能量損失小，穿透厚度大。 15 3）超聲波的類型 按介質質點振動方向分類： ①、縱波：介質質點振動方向與傳播方向平行的波。在固、液、氣中傳播； ②、橫波：介質質點振動方向與傳播方向垂直的波。只在固體中傳播； ③、表面波：沿固體表面?zhèn)鞑サ牟ǎ勘砻娴馁|點橢圓振動）。 ④、板波：在板厚與波長相當的薄板中傳播的波（兩表面質點橢圓振動，中間層平行或垂直振動）。 16 4）超聲波檢測方法 按原理分類： 穿透法 共振法 脈沖反射法 17 按波形分類 縱波法（垂直法） 橫波法（斜角法） 表面波法（瑞利波法） 板波法（蘭姆波法） 18 按接觸方式分類 直接接觸法 液浸法 19 5）超聲波檢測主要設備器材 超聲波探傷儀 超聲波探頭 各種試塊 6）超聲波檢測的適用范圍 適用于檢測各種金屬材料 、 工件的內部缺陷 ， 常用于管 、 板 、 棒材和焊縫 。 7） 超聲波檢測方法的特點和局限性 優(yōu)點： — 檢測速度快 ， 檢測成本低 — 檢測厚度大 ， 靈敏度高 — 缺陷定位較準確 20 — 對細微的密閉裂紋類缺陷靈敏度高 局限性： — 適用性受工件材質和表面狀態(tài)限制 — 檢測結果不直觀，定性困難 — 定量有偏差 — 對人員的操作技能和經驗要求較高 — 無永久性記錄 21 磁粉檢測（ MT） 1）磁鐵的磁極和磁場 把一根磁鐵棒在中心支持或懸掛起來，磁鐵棒的兩端總是指向南北方向，指向南方的一端稱為南極（ S），指向北方的一端稱為北極（ N）。 如果把磁鐵棒投入鐵屑中，取出之后，發(fā)現其兩極上吸引的鐵屑特別多，即磁性特別強。 22 磁鐵之所以能吸引鐵屑，是因為磁鐵在它周圍一定區(qū)域的空間產生一種稱為磁場的特殊物質，磁鐵就是通過磁場對其周圍的鐵磁質發(fā)生吸引或排斥作用的。磁場的方向是由 N到 S，在磁鐵的內外部都是這樣。 如果把一個條形磁鐵折斷成兩段，則每一段磁鐵都有兩個磁極 N和 S。 23 2）鐵磁質的磁化 任何物質都是由分子和原子組成的，而原子又是由原子核和繞核旋轉的電子組成的。電子除了繞核旋轉，同時還進行自旋，因此原子都有磁矩。由 Fe、 Co、 Ni及其組成的合金和化合物、 Cr及 Mn的一些合金等，它們的原子磁矩在一個個小區(qū)域內是按同一方向排列的，這些小區(qū)域稱為磁疇，由于磁疇的無序排列，磁性相互抵消，整個物體對外不顯磁性。當鐵磁體加上外加磁場時，磁疇通過磁矩轉動和疇壁位移使磁矩方向與外加磁場一致，從而變成磁體，呈現出磁性。 24 3）磁粉和磁懸液及其特性 磁粉：磁粉是由具有高磁導率和低矯頑力的細微的鐵磁性材料粉末組成的。正常情況下不顯磁性，在微小的磁場作用下容易被磁化而被吸引。 一般使用的磁粉有： 黑磁粉： Fe3O4 紅磁粉： Fe2O3 白磁粉：包敷白染料 熒光磁粉：包敷熒光