【正文】 由于盲區(qū)和分辨力的限制，其中反射法只能發(fā)現(xiàn)試件內(nèi)部離探測(cè)面一定距離以外的缺陷。當(dāng)試件內(nèi)存在缺陷或工件厚度發(fā)生變化時(shí)，將改變?cè)嚰墓舱耦l率，依據(jù)試件的共振頻率特性，來(lái)判斷缺陷情況和工件厚度變化情況的方法稱為共振法。信噪比高，雜波少，對(duì)探傷有利。靈敏度余量與儀器和探頭的綜合性能有關(guān)，因此又叫儀器與探頭的綜合靈敏度。平行移動(dòng)探頭，同一反射體產(chǎn)生兩個(gè)波峰的現(xiàn)象稱為雙峰。3. 動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍是指儀器屏幕容納信號(hào)大小的能力。（2） 按試塊上人工反射體分：平底孔試塊、橫孔試塊和槽形試塊4. 常用試塊簡(jiǎn)介（儀器使用時(shí)重點(diǎn)講解）IIW(CSKIA)CS1CSKIIIA第4節(jié) 儀器和探頭的性能及其測(cè)試　　儀器和探頭的性能包括儀器的性能、探頭的性能以及儀器與探頭的綜合性能。1． 試塊的作用（1） 確定探傷靈敏度　　超聲波探傷靈敏度太高或太低都不好，太高雜波多，判傷困難，太低會(huì)引起漏檢。橫波斜探頭主要用于探測(cè)與探測(cè)面垂直或成一定角度的缺陷，如焊縫、汽輪機(jī)葉輪等。1. 壓電效應(yīng)　　某些晶體材料在交變拉壓應(yīng)作用下，產(chǎn)生交變電場(chǎng)的效應(yīng)稱為正壓電效應(yīng)?！　　　“慈毕蒿@示方式分類，超聲波探傷儀分為三種。自然缺陷的實(shí)際尺寸往往大于當(dāng)量尺寸?！　?shí)際探傷時(shí)，有時(shí)近場(chǎng)區(qū)分布在兩種不同的介質(zhì)中，如水浸探傷，超聲波先進(jìn)入水，然后再進(jìn)入鋼中，當(dāng)水層厚度較小時(shí)，近場(chǎng)區(qū)就會(huì)分布在水、鋼兩種介質(zhì)中?！　〔ㄔ摧S線上最后一個(gè)聲壓極大值至波源的距離稱為近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度，用N表示。引起超聲波衰減的主要原因是波束擴(kuò)散、晶粒散射和介質(zhì)吸收1. 擴(kuò)散衰減　　超聲波在傳播過(guò)程中，由于波束的擴(kuò)散，使超聲波的能量隨距離增加面逐漸減弱的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散衰減。聲強(qiáng)反射率及透射率只與Z1 、Z2的數(shù)值有關(guān)，與從哪種介質(zhì)入射無(wú)關(guān)?！　⊥ǔＲ?guī)定引起聽(tīng)覺(jué)的最弱聲強(qiáng)為I1 = 10 –16 瓦/厘米2 作為聲強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)，另一聲強(qiáng)I2與標(biāo)準(zhǔn)聲強(qiáng)I1 之比的常用對(duì)數(shù)稱為聲強(qiáng)級(jí)，單位是貝爾(BeL)。I = Z u2/2 = P2/(2Z)　　當(dāng)超聲波傳播到介質(zhì)中某處時(shí)，該處原來(lái)靜止不動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，因而具有動(dòng)能；同時(shí)該處介質(zhì)產(chǎn)生彈性變形，因而也具有彈性位能；聲能為兩者之和。　　Z = p / u = ?cu / u = ?c 三． 超聲場(chǎng)的特征值　　充滿超聲波的空間或超聲振動(dòng)所波及的部分介質(zhì)，叫超聲場(chǎng)；超聲場(chǎng)具有一定的空間大小和形狀，只有當(dāng)缺陷位于超聲場(chǎng)內(nèi)時(shí)，才有可能被發(fā)現(xiàn)。（繞射）　　波在傳播過(guò)程中遇到與波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)恼系K物時(shí)，能繞過(guò)障礙物邊緣改變方向繼續(xù)前進(jìn)的現(xiàn)象，稱為波的衍射或波的繞射。幾列波相遇后仍保持自己原有的頻率、波長(zhǎng)、振動(dòng)方向等特性并按原來(lái)的傳播方向繼續(xù)前進(jìn)，好象在各自的途中沒(méi)有遇到其他波一樣，這就是波的迭加原理，又稱波的獨(dú)立性原理?！　”砻娌ǖ哪芰侩S深度增加而迅速減弱，當(dāng)傳播深度超過(guò)兩倍波長(zhǎng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振幅就已經(jīng)很小了，因此，一般認(rèn)為表面波探傷只能發(fā)現(xiàn)距工件表面兩倍波長(zhǎng)深度內(nèi)的缺陷?？v波一般應(yīng)用于鋼板、鍛件探傷。3. 能在界面上產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換：超聲波具有幾何聲學(xué)的上一些特點(diǎn)，如在介質(zhì)中直線傳播，遇界面產(chǎn)生反射、折射和波型轉(zhuǎn)換等。　　次聲波、聲波和超聲波都是在彈性介質(zhì)中傳播的機(jī)械波，在同一介質(zhì)中的傳播速度相同?！　∥矬w沿著直線或曲線在某一平衡位置附近作往復(fù)周期性的運(yùn)動(dòng)，稱為機(jī)械振動(dòng)。 (3)當(dāng)無(wú)損探傷發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部有不允許存在的缺陷并認(rèn)為該缺陷有可能延伸時(shí)則應(yīng)在其延伸方向(一端或兩端)增加探傷數(shù)量直至達(dá)到鄰近合格的焊縫為止；(4)當(dāng)所有被檢焊縫的一次合格率低于80％時(shí)，應(yīng)對(duì)重要部位焊縫追加檢查，其數(shù)量大約為10％一20％，并應(yīng)對(duì)全部焊接工藝引起注意。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)產(chǎn)品要求，每種產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中都規(guī)定了探傷的合格級(jí)別，評(píng)定時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循設(shè)計(jì)規(guī)定。步驟如下：1對(duì)每個(gè)條狀?yuàn)A渣進(jìn)行進(jìn)行評(píng)定，計(jì)算每個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度符合哪一級(jí)的規(guī)定；2按照相鄰條狀?yuàn)A渣間距的規(guī)定計(jì)算條狀?yuàn)A渣的總長(zhǎng)。根據(jù)表7—4可查得其對(duì)應(yīng)的缺陷點(diǎn)數(shù)分別為1﹑3﹑6，評(píng)定區(qū)內(nèi)缺陷點(diǎn)數(shù)總和為：1+3+6=10，查表3—4可知，該焊縫為Ⅲ級(jí)焊縫。Ⅰ級(jí)焊縫內(nèi)不允許存在任何裂紋﹑未熔合﹑未焊透以及條狀?yuàn)A渣，允許有一定數(shù)量和一定尺寸的圓形缺陷存在。 以上是評(píng)片的基本方法和技巧。分析影象黑度特點(diǎn)時(shí)，一是考慮影象黑度相對(duì)于工件本體黑度的高低；二是考慮影象自身個(gè)部分黑度的分布。在底片上的位置是焊縫中間。其細(xì)節(jié)特征包括：線有微小的鋸齒，有分叉，粗細(xì)和黑度有時(shí)有變化，線的端部尖細(xì)，端頭前方有時(shí)有絲狀陰影延伸。 2．靈敏度射線照相靈敏度是以底片上象質(zhì)計(jì)影象反映的象質(zhì)指數(shù)來(lái)表示的。 射線底片的評(píng)定工作簡(jiǎn)稱評(píng)片，由二級(jí)或二級(jí)以上探傷人員在評(píng)片室內(nèi)利用觀片燈﹑黑度計(jì)等儀器和工具進(jìn)行該項(xiàng)工作。Ｘ射線探傷的曝光規(guī)范包括管電壓、管電流、曝光時(shí)間及焦距等四個(gè)參數(shù)。GB/T33231987規(guī)定，射線束的方向應(yīng)滿足上下焊縫的影像在底片上呈橢圓形顯示，其間距以3~10mm為宜，最大間距不得超過(guò)15mm. 圖38 焊縫常見(jiàn)透照方法八、透照厚度差的控制X射線管發(fā)出的X射線并非平行束射線，一般是以一定的輻射角向外輻射，且其照射場(chǎng)內(nèi)的射線強(qiáng)度分布不均勻，這將使底片黑度分布不均勻。按照射線源、工件和膠片之間的相互位置關(guān)系，焊縫的透照方法分為縱縫透照法、環(huán)縫內(nèi)透法、雙壁單影法和雙壁雙影法五種，見(jiàn)圖38所示。且焦點(diǎn)尺寸愈大，半影也愈大，成象就愈不清晰。圖37 象質(zhì)計(jì)的正確安放在透照靈敏度相同情況下，由于缺陷性質(zhì)﹑取向﹑內(nèi)含物的不同，所能發(fā)現(xiàn)的實(shí)際尺寸不同。前屏（覆蓋膠片靠近射線源的一面）較薄，后屏（覆蓋膠片背面）較厚。四、膠片與增感屏的選取 1．膠片的選取 射線膠片不同于普通照相膠卷之處是在片基的兩面均涂有乳劑，以增加射線敏感的鹵化銀含量，通常依鹵化銀顆粒粗細(xì)和感光速度快慢，將射線膠片予以分類。標(biāo)記的安放位置如圖36所示。另外，根據(jù)規(guī)定，除16～17﹑23～24二個(gè)區(qū)段外，尚需再自行增加一個(gè)探傷區(qū)段。 AB級(jí)——成象質(zhì)量較高，適用于鍋爐和壓力容器產(chǎn)品及部件。攜帶式γ射線機(jī)多采用60Co作射線源，用于較厚工件的探傷。所以，首先關(guān)心的是X射線機(jī)能否穿透欲檢驗(yàn)物質(zhì)的材料或焊縫。由于陽(yáng)極靶塊與射線束軸線一般成200傾斜角，所以有效焦點(diǎn)大約是實(shí)際焦點(diǎn)的1/3。它主要由發(fā)射電子的鎢絲和聚焦電子的聚集罩（純鐵或純鎳制成的凹面形）組成。一、X射線機(jī)1．X射線機(jī)的分類和用途X射線機(jī)即X射線探傷機(jī)，按其結(jié)構(gòu)形式分為攜帶式、移動(dòng)式和固定式三種。其裝置結(jié)構(gòu)如圖34所示。通常所說(shuō)的工業(yè)X射線電視探傷，是指X光圖象增強(qiáng)電視成象法，該法在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛，是當(dāng)今射線實(shí)時(shí)成象檢驗(yàn)的主流設(shè)備，其探傷靈敏度已高于2%，并可與射線照相法相媲美。圖32 射線照相法原理（二）射線熒光屏觀察法熒光屏觀察法是將透過(guò)被檢物體后的不同強(qiáng)度的射線，再投射在涂有熒光物質(zhì)的熒光屏上，激發(fā)出不同強(qiáng)度的熒光而得到物體內(nèi)部的影象的方法。 射線探傷的方法及其原理 （一）射線照相法 射線照相法是根據(jù)被檢工件與其內(nèi)部缺陷介質(zhì)對(duì)射線能量衰減程度的不同，使得射線透過(guò)工件后的強(qiáng)度不同，使缺陷能在射線底片上顯示出來(lái)的方法。圖31 X射線的產(chǎn)生示意圖 2．X射線的主要性質(zhì) （1）不可見(jiàn)，以光速直線傳播。第2章 射線探傷原理及應(yīng)用第1節(jié) 射線探傷概述射線探傷是利用射線可以穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性來(lái)發(fā)現(xiàn)其中缺陷的一種無(wú)損探傷方法。我們稱之為磁痕，從而顯示缺陷。厚度信息，深度及缺陷種類等都可在構(gòu)件的一個(gè)表面得到4)不足：通常沒(méi)有永久記錄。體積型缺陷檢出率很高，而面積型缺陷的檢出率受到多種因素影響。該方法是最基本的、應(yīng)用最廣泛的一種射線檢測(cè)方法。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段，即無(wú)損探傷NDI(Non—destruetiveInspeetion)，無(wú)損檢驗(yàn)NDT(Non—destruetiveTesting)及無(wú)損評(píng)價(jià)NDE(NondestruetiveEvaluation)，目前一般統(tǒng)稱為無(wú)損檢測(cè)NDT。破壞檢驗(yàn)方法是用機(jī)械方法在焊接接頭(或焊縫)上截取一部分金屬，加工成規(guī)定的形狀和尺寸，然后在專門(mén)的設(shè)備和儀器上進(jìn)行破壞試驗(yàn)。渤海船舶職業(yè)學(xué)院(畢業(yè)論文)專用紙無(wú)損探傷技術(shù)在船舶檢測(cè)工藝中的應(yīng)用研究畢業(yè)論文目 錄緒 論 ………………………………………………………………………………1第1章 無(wú)損探傷技術(shù)概況……………………………………………………2第1 節(jié) 無(wú)損探傷定義及產(chǎn)生背景………………………………………………2第2節(jié) 探傷種類及缺點(diǎn)……………………………………………………3第2章 射線探傷原理及應(yīng)用…………………………………………………8第1節(jié) 射線探傷概述 …………………………………………………………8第2節(jié) 射線探傷法在船舶檢驗(yàn)中應(yīng)用規(guī)范 …………………………………24 第3章 超生波探傷原理及應(yīng)用………………………………………………26第1節(jié) 超聲波探傷的物理基礎(chǔ)…………………………………………………26第2節(jié) 波的反射、透射及衰減…………………………………………………30第3節(jié) 超聲波發(fā)射聲場(chǎng)和規(guī)則反射體的回波聲壓……………………………31第4節(jié) 儀器和探頭的性能及其測(cè)試……………………………………………34第5節(jié) 常用探傷方法和技術(shù)……………………………………………………35第6節(jié) 板材及管材超聲波探傷…………………………………………………41第7節(jié) 焊縫超聲波探傷 ………………………………………………………42 第4章 磁粉探傷概況及應(yīng)用 …………………………………………… 45第1節(jié) 磁粉探傷基礎(chǔ)知識(shí)……………………………………………………45第2節(jié) 熒光磁粉探傷法在船舶檢驗(yàn)應(yīng)用…………………………………46第5章110000噸油輪無(wú)損探傷工藝檢測(cè)流程 …………………………49第1節(jié) 110000噸油輪射線探傷檢測(cè)工藝流程………………………………49第2節(jié) 110000噸油輪超聲波探傷檢測(cè)工藝流程……………………………56第3節(jié) 110000噸油輪磁粉探傷檢測(cè)工藝流程………………………………62設(shè)計(jì)總結(jié) ……………………………………………………………………65參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………66 II緒 論船舶制造業(yè)自20世紀(jì)初開(kāi)始研究焊接應(yīng)用技術(shù)，并于1920年以英國(guó)船廠首次采用焊接技術(shù)建造遠(yuǎn)洋船為標(biāo)志，焊接技術(shù)逐漸在船廠得到推廣應(yīng)用，并迅速取代鉚接技術(shù)。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以了解焊接接頭性能及內(nèi)部缺陷情況，判斷焊接工藝正確與否。其中，NDI是在不損壞產(chǎn)品的前提下，發(fā)現(xiàn)人眼無(wú)法直接觀察到的缺陷；NDT是不但檢驗(yàn)最終產(chǎn)品，而且要測(cè)量過(guò)程的工藝參數(shù)：NDE是不僅要探出缺陷的有無(wú)及位置，而且還要測(cè)出缺陷的類型、尺寸、形狀、取向以及對(duì)力學(xué)行為的影響等，以便用斷裂力學(xué)的方法對(duì)被測(cè)產(chǎn)品作出檢修周期和使用安全性的結(jié)論。一般把被檢的物體安放在離射線裝置500～1000mm的位置處，把膠片緊貼在試樣背后，讓射線照射適當(dāng)?shù)臅r(shí)間(幾分鐘到幾十分鐘)進(jìn)行曝光．把曝光后的膠片在暗室中進(jìn)行顯影、定影、水沈和干燥。4)缺點(diǎn)：適宜檢驗(yàn)較薄的工件而不適宜較厚的工件； 適宜檢測(cè)對(duì)接焊縫，檢測(cè)角焊縫效果較差，不適宜檢測(cè)板材、棒材、鍛件；對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的確定比較困難；檢測(cè)成本高；射線照相法檢測(cè)速度慢；平面不連續(xù)的(可檢測(cè)方向)有臨界值；射線對(duì)人體有傷害。材料衰減，表面租糙和外形影響檢測(cè)。1)原理：磁化被測(cè)部件后將細(xì)磁粉涂于表面．不連續(xù)處會(huì)呈現(xiàn)線條2)應(yīng)用范圍：適用于檢測(cè)所有鐵磁性材料的表面或近表面的不連續(xù)3)優(yōu)點(diǎn)：使用相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備或材料通常廉價(jià)，比PT靈敏，快捷；可以檢查出表面和近表面缺陷；檢測(cè)靈敏度很高，可以發(fā)現(xiàn)極其細(xì)小的裂紋。它可以檢查金屬和非金屬材料及其制品的內(nèi)部缺陷，如焊縫中的氣孔、夾渣、未焊透等體積性缺陷。 （2）具有可穿透可見(jiàn)光不能穿透的物質(zhì)如骨骼、金屬等的能力，并且在物質(zhì)中有衰減的特性。如圖32所示，從X射線機(jī)發(fā)射出來(lái)的X射線透過(guò)工件時(shí)，由于缺陷內(nèi)部介質(zhì)對(duì)射線的吸收能力和周圍完好部位不一樣，因而透過(guò)缺陷部位的射線強(qiáng)度不同于周圍完好部位。此法所用設(shè)備主要由X射線發(fā)生器及其控制設(shè)備﹑熒光屏﹑觀察和記錄用的輔助設(shè)備﹑防護(hù)及傳送工件的裝置等幾部分組成。該法探傷系統(tǒng)基本組成如圖33所示。攜帶式X射線機(jī)多采用組合式X射線發(fā)生器，體積小，重量輕，適用于施工現(xiàn)場(chǎng)和野外作業(yè)的工件探傷；移動(dòng)式X射線機(jī)能在車間或?qū)嶒?yàn)室移動(dòng)，適用于中、厚焊件的探傷；固定式X射線機(jī)則固定在確定的工作環(huán)境中靠移動(dòng)焊件來(lái)完成探傷工作。(3)陽(yáng)極 X射線是從射線管的陽(yáng)極發(fā)出的。3．X射線機(jī)的組成X射線機(jī)通常由X射線管、高壓發(fā)生器、控制裝置、冷卻器、機(jī)械裝置和高壓電纜等部件組成。X射線穿透能力取決于X射線的能量和波長(zhǎng)。爬行式γ射線機(jī)主要用于野外焊接管線的探傷。焊縫射線照相法探傷 B級(jí)——成象質(zhì)量最高，適用于航天和核設(shè)備等極為重要的產(chǎn)品和部件 不同的象質(zhì)等級(jí)對(duì)射線底片的黑度﹑靈敏度均有不同的規(guī)定。（3）筒體縱縫X—321上的0～1﹑6～7二區(qū)段占焊縫長(zhǎng)度的28%；X—322的0～1﹑7～8二區(qū)段已占焊縫長(zhǎng)度25%，均大于20%的要求。探傷時(shí)可按檢驗(yàn)的質(zhì)量和象質(zhì)等級(jí)要求來(lái)選用，檢驗(yàn)質(zhì)量和象質(zhì)等級(jí)要求高的應(yīng)選用顆粒小、感光速度慢的膠片。其厚度應(yīng)根據(jù)射線能量進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。所以在達(dá)到某一靈敏度時(shí)，并不能斷定能夠發(fā)現(xiàn)缺陷的實(shí)際尺寸究竟有