【正文】 面材料 反射系數(shù) K % 鋼 — 鋼 0 鋼 — 變壓器油 81 鋼 — 有機(jī)玻璃 77 鋼 —— 水 88 有機(jī)玻璃 — 變壓器油 17 鋼 —— 空氣 100 有機(jī)玻璃 —— 空氣 100 ④ 反射現(xiàn)象的辯證分析 反射現(xiàn)象 ： 對(duì)發(fā)射超聲波不利 ； 對(duì)脈沖反射法接收有利。 ? 因此，要想 提高探傷靈敏度 ，必須 提高頻率 f,以便 發(fā)現(xiàn)更小的缺陷 。 。 (2)實(shí)現(xiàn)方法 ： 該法采用 單一探頭 —— 既作發(fā)射器件，又作接收元件，以脈沖方式間歇地向工件發(fā)射超聲波； 接受到的回波信號(hào)經(jīng)功能電路放大、檢波后，在探傷儀的 示波屏 上，以 脈沖信號(hào) 顯示出來。 簡記： 垂直入射法 = 直探頭法 = 縱波法 ② 缺陷顯示方式 ：以回波在 時(shí)基線 上的位 置、脈沖大小反映缺陷的情況。圖示如下： 缺陷長度 探頭移動(dòng)距離 6db 波高 波高包絡(luò)線 探頭 時(shí)，采用 當(dāng)量法 ； 當(dāng)量法的基本思想 ： 在一定的探傷靈敏度條件下，將 已知形狀、尺寸的人工反射體的回波 與 實(shí)際檢測到的缺陷回波相對(duì)比，若 二者的聲程 、 回波高度 相等 ，則這個(gè)已知人工反射體的 相關(guān)尺寸 可視為該實(shí)際缺陷的“ 缺陷當(dāng)量 ”。 基本掃查方式 ? 圖示 垂直 水平 環(huán)繞 轉(zhuǎn)角 斜角探傷法（斜探頭，橫波法） (1)定義 ：采用斜探頭將 聲束傾斜入射 工件 探傷面 進(jìn)行檢測的方法，簡稱斜射法。 幾何關(guān)系術(shù)語的圖解 圖例 : 直射法 ＝一次波法； 一次反射法 ＝二次波法 o β B P1 δ b F 缺陷水平距離 L 聲程 S h 直射法圖解 ? K= tgβ=L / h ? 缺陷水平距離 L=Scosβ = 2δ－ L /K； 工件 缺陷 L h β h 思考題： 。δ。其變化規(guī)律需操作者 積累豐富的經(jīng)驗(yàn) 。 n= δ/ tb 。 ? 本節(jié)將根據(jù)上述任務(wù)，重點(diǎn)介紹兩種探傷方法。 在 實(shí)際應(yīng)用 中以 該法為主。此時(shí)對(duì)應(yīng)的縱波入射角 α；叫作 第一臨界角 ，記為 α1m。CL (45) 氣體、液體、金屬之間聲阻抗之比約為： 1： 3000： 8000。 超聲波探傷儀示波屏上 波高 h的衰減狀況 ? 這里， B1～ B6代表超聲波在工件底面的 6次反射波。 主聲軸 N 近場區(qū)長度 N=D2 /4λ 超聲場及 近場區(qū) 壓電晶片 超聲波在介質(zhì)中的傳播 超聲波在金屬中的衰減定律 超聲波在 金屬中 主要的衰減原因是 散射和擴(kuò)散 ；在 液體中主要是吸收 。 超聲波波型的分類 ? 按質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與聲波的傳播方向之間的關(guān)系分為： （ 1） 縱波 L—— 介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳 播方向一致； （ 2） 橫波 S—— 介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳 播方向垂直； （ 3）表面波 R—— 介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)沿介質(zhì)表面做橢圓運(yùn) 動(dòng)；又稱瑞利波； （ 4）板波 —— 板厚與波長相當(dāng)?shù)谋“逯袀鞑サ? 超聲波，板的兩表面介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)沿 介質(zhì)表面做橢圓運(yùn)動(dòng)，板中間也 有超聲波傳播。 超聲檢測 常用頻率 在 ～ 10 MHZ。 每年 最高允許劑量當(dāng)量 5 rem(雷姆 ) ； 終生 累計(jì)照射劑量，不得超過 250 rem。但應(yīng)注意貼在工件的下表面！而且不能與工件上表面的標(biāo)記 重影 ！ 2022， 3， 12－ 007 GL1002 暗袋 標(biāo)記帶 射線探傷的基本操作程序 總體上分為 三個(gè)階段 ，具體操作內(nèi)容 根據(jù)具體情況有所刪減。h / (F－ h) ug max = d ③ 曝光條件的選擇 四個(gè) 主要參數(shù)： 管電壓 U、 管電流 I、 曝光時(shí)間 t、 焦距 f。 ? 使用說明： 將 16根線徑不同的金屬絲 (線徑 ) 編成序號(hào)： 1～ 16； 分成三組： 1～ 7。這就是 x射線照相法檢測原理。e － μA ? 不同材料 具有 不同的衰減系數(shù) 。 ? γ射線的特點(diǎn)： ①強(qiáng)度高于 X射線， 穿透力強(qiáng) ，適合 厚板透視 ； ②強(qiáng)度 無法直接調(diào)節(jié) ，射線長期存在， 防護(hù)更要注意！ ③可實(shí)現(xiàn) 周向輻射 ，透視 效率高 。 ②產(chǎn)生 X射線的強(qiáng)度 與 管電流 成正比，與 管電壓 的 平方 成正比，與 陽極靶材料 的 原子序數(shù)成正比 。 ? 根據(jù)波譜圖可查得 : X射線的波長為 : ~。 ? ,危害性是否相同？試說明之。 ⑶ 磁力探傷 ： 適合鐵磁性材料 的 表面 缺陷及 近表面 缺陷的探傷； 不適用 于非鐵磁性材料，如 銅 、 鋁 、奧氏體鋼等等； (4) 滲透探傷 ： 適用 于各種材料 表面的 開口型 缺陷 的檢測（如裂紋、針孔等）；但 不適用 多孔型材料 ； (5) 渦流探傷 ：適用于各種導(dǎo)電材料的 表面及 近表面 缺陷的探測。 在 黑色金屬 的 表面檢測 中應(yīng)用廣泛 . 常用的無損探傷方法及探傷原理 ? (4)滲透探傷 （ PT） —— 是利用 熒光染料 或紅色染料 滲透劑的滲透作用顯現(xiàn)工件 表面開口型 缺陷痕跡的。從總體上說，主要來自： ① 冶金因素 —— 如化學(xué)成分、碳當(dāng)量、雜質(zhì)含量、冷卻速度等等； ② 結(jié)構(gòu)（力學(xué)）因素 —— 如壁厚、應(yīng)力集中、截面突變、拘束應(yīng)力等等； ③ 工藝因素 —— 預(yù)熱條件、烘干溫度、清理、環(huán)境濕度、規(guī)范參數(shù)等等； 對(duì)于每種 具體缺陷的產(chǎn)生原因 ，還要結(jié)《 材料成型原理 》 課程的學(xué)習(xí)來 深入理解 。 （ 7）其它分類： ①按裂紋 走向 不同有： 橫向 裂紋、 縱向 裂紋、 人字 形裂紋、 輻射 形裂紋等稱謂； ②按裂紋 尺寸 不同又有： 宏觀裂紋 、 微裂紋 等稱謂。即 合于使用 的原則。 最后，對(duì) 常用檢測方法 作 簡要介紹 。有時(shí)還要追加或改變檢驗(yàn)要求等等。特別是在 超聲波檢驗(yàn) 時(shí)，同一檢驗(yàn)項(xiàng)目要由兩個(gè) 檢驗(yàn)人員 來完成。因而，更具有 靈活性 （ 普檢、抽檢均可 ）和可靠性 。 ? 特別是在出現(xiàn) 產(chǎn)品質(zhì)量糾紛 時(shí)，上述 檢驗(yàn)資料 的法律價(jià)值 就會(huì) 凸現(xiàn)出來 ！ 區(qū)別 適度檢驗(yàn) 和 過度檢驗(yàn) —— 無損檢測技術(shù)的 兩面性 事物總是一分為二的，都具有 二重性 。這樣做比在產(chǎn)品加工完成后再來消除缺陷更 節(jié)省時(shí)間 、材料和工時(shí)。而無損探傷技術(shù)恰好是必不可少的技術(shù)手段。尤其適合 成品檢驗(yàn) 和 在役運(yùn)行產(chǎn)品 的檢驗(yàn)。 因此，對(duì)材料及工件內(nèi)部缺陷的理解 、分布規(guī)律和特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，熟悉它們?cè)诿糠N檢測方法中的 顯像規(guī)律 并做出正確的評(píng)價(jià)等方面，均與檢驗(yàn)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)?！?材料無損檢測 》 課程說明 ? 課程設(shè)置及分工 ： 24學(xué)時(shí) ， ； 其中： 理論教學(xué) 16學(xué)時(shí)；李桂中老師主講 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 8 學(xué)時(shí) 李桂中、李紅梅老師指導(dǎo) ? 課程性質(zhì)： 本課程為材料學(xué)科基礎(chǔ)任選課 ； ? 選修對(duì)象 ： 材料成型與控制工程 、 材料學(xué) 、 材料物理化學(xué) 專業(yè)本科生。 《 材料無損檢測 》 課程說明 ? 實(shí)踐性 —— 對(duì)材料、試樣、產(chǎn)品的無損檢測，主要是探測其中的 缺陷 ，了解 各類缺陷的性質(zhì)、位置 、尺寸、形狀、分布規(guī)律 等等。 ? 它與某些 破壞性檢測 方法，如力學(xué)性能檢驗(yàn)、化學(xué)分析試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)等具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。 ① 生產(chǎn) 高質(zhì)量產(chǎn)品 的需要 生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，往往需要從原材料、試板，到零件、部件乃至最終產(chǎn)品，都進(jìn)行較嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)，即實(shí)行全面質(zhì)量管理。在 重點(diǎn)工序 適時(shí)進(jìn)行合理 、適度 的檢驗(yàn)，可 及時(shí)消除 該工序產(chǎn)生的缺陷、防止同類缺陷的重復(fù)出現(xiàn)。 ? 依托精干的檢測隊(duì)伍、 先進(jìn)的檢測設(shè)備 以及嚴(yán)密的管理措施所建立起來的 質(zhì)量保證體系 ，不但能夠提高材料的潛能、促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，還能提高企業(yè)的信譽(yù) 和產(chǎn)品的 國際競爭力 。因此， 檢測規(guī)模 不受零件多少的限制 ，既可抽樣檢驗(yàn)，又可在必要時(shí)采用普檢。 ⑤ 檢驗(yàn)結(jié)果的分歧性 —— 不同的檢測人員 對(duì) 同一試件的檢測結(jié)果 可能有分歧 。 ③ 技術(shù)文件 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝部門下達(dá)的各種技術(shù)文件，如 工藝規(guī)程 、 檢驗(yàn)卡片 、 產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告 、 返修單 等等。缺陷的產(chǎn)生原因應(yīng)結(jié)合 《 材料成型原理 》 課程內(nèi)容深入理解與總結(jié)。因此，必須注意 貫徹和參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ，不能隨意判廢。 （ 4）按 缺陷的埋藏深度 分為： ① 表面缺陷 —— 如表面氣孔、表面裂紋、砂眼、咬邊等； ② 近表面缺陷 —— 如皮下氣孔、夾雜等； ③ 內(nèi)部缺陷 —— 如內(nèi)部夾雜、氣孔、縮孔、裂紋、未熔合、未焊透等； (5)按 缺陷的 幾何特征 不同分為： ① 體積型 —— 如孔洞、夾雜等； ② 面積型 —— 如裂紋、未熔合、夾層等； （ 6） 按具體缺陷的 位置特征 又有不同的稱謂：例如： ? 裂紋可分為： HAZ 裂紋、 焊縫 裂紋、 火口裂紋、 焊趾 裂紋、 焊根 裂紋等； ? 未熔合可分為： 坡口 未熔合、 層間 未熔合、根部 未熔合。 ? 工藝缺陷的產(chǎn)生原因 這個(gè)問題十分復(fù)雜，需要具體問題具體分析。 該法與射線探傷法形成優(yōu)勢互補(bǔ) . (3)磁力探傷 （ MT） —— 是通過對(duì)鐵磁材料進(jìn)行磁化所產(chǎn)生的 漏磁場 來發(fā) 現(xiàn)其 表面及 近表面 缺陷的。另外，由于檢測系統(tǒng) 存在盲區(qū) ，故 不適合薄板 的檢測。 本章思考題 ? ？ ? ？ ? ？試說明之。 X,γ射線 統(tǒng)稱為 光子 。 (4)幾點(diǎn)說明 ① 高速運(yùn)動(dòng)電子的能量， 絕大多數(shù)轉(zhuǎn)換為熱能 ，轉(zhuǎn)化為 X射線的能量比率 僅占 1％ 左右；因此陽極靶 必須散熱和冷卻 ；這個(gè)問題應(yīng)該由 X射線管的設(shè)計(jì)人員解決。 ? 常用于射線探傷的放射性同位素主要有： 鈷 60、 銥 19 銫 137/134等。 線衰減系數(shù) μ ? 線衰減系數(shù) μ—— 入射光子在物質(zhì)中 穿行單位距 離 時(shí)，與物質(zhì) 發(fā)生相互作用 的 幾率。 e－ μB = I0 e－ （ μˊ － μ)X (32) 顯然有： Ix / Iδ = e－ （ μˊ － μ)X (33) 討論與結(jié)論 ① 當(dāng) μ’ μ時(shí)， Ix Iδ；比如，鋼中的氣孔、夾渣就屬于這種； ②當(dāng) μ’ μ時(shí)， Ix Iδ；比如，鋼中的夾鎢、夾銅就屬于這種； ③當(dāng) μ’＝ μ或 x很小時(shí)， Ix ≈Iδ；幾乎差異，缺陷則得不到顯示！ ? 這就是射線檢測的基本應(yīng)用原理 ! X射線照相法檢測技術(shù) x射線照相法檢測原理 依據(jù)射線檢測的基本原理，將射線透射工件后的 潛影 以膠片形式接收 ，再經(jīng) 顯影、定影 后，就可從 射線底片 上得到了工件內(nèi)在的 質(zhì)量信息 。 相對(duì)靈敏度 —— 射線底片上發(fā)現(xiàn)的最小缺 陷尺寸與工件的透照厚度