无损检测基本知识共95页
史上最全的无损检测基础知识
1、什么是无损探伤/无损检测？(1)无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
(2)无损检测：NondestructiveTesting（缩写NDT）2、常用的探伤方法有哪些？无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析，认为可分为六大类约70余种。
但在实际应用中比较常见的有以下几种：常规无损检测方法有：－超声检测Ultrasonic Testing（缩写UT）；－射线检测Radiographic Testing（缩写RT）；－磁粉检测Magnetic particle Testing（缩写MT）；－渗透检验Penetrant Testing （缩写PT）；－涡流检测Eddy current Testing（缩写ET）；非常规无损检测技术有：－声发射Acoustic Emission(缩写AE)；－泄漏检测Leak Testing（缩写UT）；－光全息照相Optical Holography；－红外热成象Infrared Thermography；－微波检测Microwave Testing3、超声波探伤的基本原理是什么？超声波探伤仪的种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。
一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。
脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。
目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的，所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离，纵坐标是超声波反射波的幅值。
譬如，在一个钢工件中存在一个缺陷，由于这个缺陷的存在，造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射，反射回来的能量又被探头接受到，在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。
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5）底片质量要求
底片上定位和识别标记——齐全、影像显示完整、 位置正确；
底片评定范围内的黑度D ——应符合下列规定:
A 级：1.5≤D≤4.0 AB级：2.0≤D≤4.0 ；B 级 2.3≤D≤4.0 底片的像质计灵敏度满足标准要求； 底片评定范围内不应存在干扰缺陷影像识别的水迹 、划痕、斑纹等伪缺陷影像。
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6）射线照相法的特点
a）检测结果有直接记录-底片； b）可以获得缺陷的投影图像，缺陷定性定量准确； c）对体积型缺陷检出率高，而面积型缺陷的检出率受到多种因 素影响； d）适于检测厚度较薄的工件而不适合较厚的工件； e）适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材 、棒材、锻件； f）有些试件结构和现场条件不适合射线照相； g）对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较 困难； h）检测成本高、射线照相检测速度慢； i）射线对人体有害。
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4） 缺陷的评定 a）定性；裂纹、未熔合等危害性缺陷评定为Ⅳ级； b）定量：波幅 波幅+长度
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a）定性 材质：A335P91 焊接方法：氩弧打底，手工填充盖面。 超声检验判定为裂纹，
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b）定量 -----波幅 说明：某厂三号机热段规格：ID883X46 A335P92 焊接方法：氩弧打底，手工填充盖面。 超声检验判定为裂纹，
（1）预处理时要在试件上造成充分润湿条件 （2）确定适当的渗透时间 （3）清洗时只需除去覆着在试件上的渗透液，不要 过度清洗 （4）干式显象前进行干燥时，要有合适的干燥温度
二．无损检测的目的
1、保证产品质量 2、保障使用安全 3、改进制造工艺 4、降低生产成本
无损检测基础知识(全)
✓ 能编制检测工艺，正确选择检测方法，并有熟练的操作技 术。
✓ 认真贯彻执行质量管理体系规定的岗位职责和国家对 NDT人员资格的规定，保持高度的责任心和敬业精神。
一 射线检测
✓ 射线检测是利用射线探测零件内部缺陷的无损探伤方法 、利用X射线、γ射线和中子射线易于穿透物体和穿透物体 后的衰减程度不同，使胶片感光程度的不同来探测物体内 部的缺陷，对缺陷的种类、大小、位置等进行判断。
✓ 无损评价：是将进入或目前正在进入的新阶段的名称， 其内涵不仅仅是探测缺陷、探测试件的结构、性质、状态 ，还要获取更全面、更深刻的、更准确的综合信息，例如 缺陷的形状、尺寸、位置、取向、内容特、缺陷部位的金 相组织、残余应力等。
常用常规无损检测方法
➢ 射线检测 ➢ 超声检测 ➢ 磁粉检测 ➢ 渗透检测 ➢ 涡流检测 ➢ 声发射检测
射线检测基本原理
✓ 射线照相法探伤是利用物质在密度不同、厚度不同时对射 线的吸收程度不同(即使射线的衰减程度不同),就会使零件 下面的底片感光不同的原理，实现对材料或零件内部质量 的照相探伤。
✓ 当射线穿过密度大的物质，如金属或非金属材料时,射线被 吸收得多，自身衰减的程度大,使底片感光轻;当射线穿过 密度小的缺陷(空气)时。则被吸收得少,衰减小，底片感光 重。这样就获得反映零件内部质量的射线底片。
钢板：分层、裂纹、线状缺陷、非金属夹杂物、夹渣、折 叠、偏析等
使用缺陷：应力腐蚀、氢损伤、蠕变损伤、疲劳裂纹、摩 擦、冲刷等
各种检测方法易检出的缺陷
✓ MT：表面、近表面裂纹、剖口分层、夹杂物等 ✓ PT：表面开口性裂纹、针孔等 ✓ ET：表面和近表面裂纹、夹杂物等 ✓ RT：体积状缺陷和与射线入射方向一致（平行）的面型
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四、超声检测的质量分级 JB/T4730－2005标准 第三部分
等级 板厚T
反射波幅 (所在区域)
单个缺陷指示长度L
多个缺陷累计长度
L′
6～120
ⅠHale Waihona Puke 非裂纹类缺陷Ⅰ 6～120
Ⅱ
L＝T /3，最小为10，
最大不超过30
在任意9T焊缝长度 范围内
L′不超过T
3、条形缺陷评定区是指与焊缝方向平行的具有一定 宽度的矩形区，T≤25mm宽度为4mm，25mm＜ T≤100mm宽度为6mm，T＞100mm宽度为8mm。
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七、各级别对接焊接接头允许的条形缺陷长度
级别 单个条形缺陷最大长度 Ⅰ级 Ⅱ级 ≤T/3最小可为4且≤20
Ⅲ级 ≤2T/3最小可为6
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<二>标准的使用原则
应根据受检承压设备的材质、结构、制造方 法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能 产生的缺陷种类、形状、部位和方向，选择适宜 的无损检测方法。
射线和超声波主要用于承压设备的内部缺陷 的检测。磁粉检测主要用于铁磁性材料制承压设 备的表面和近表面缺陷的检测；渗透检测主要用 于非多孔性金属材料和非金属材料制承压设备的 表面开口缺陷的检测；涡流检测主要用于导电金 属材料制承压设备表面和近表面的检测。
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四、熔化焊对接接头射线检测质量分级（钢、镍、铜）
1、质量分级的依据：根据对接接头中存在的缺陷性 质，数量和密度程度，其质量等级可划分为四个 等级。
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《无损检测》1，无损检测有哪几大类？各类方法包含那些内容？答：射线探伤法，超声波探伤法，磁粉探伤法。
：①射线探伤(radiographic testing)。
利用X射线或γ射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，检测被检物的缺陷。
若将受到不同程度吸收的射线投射到X射线胶片上，经显影后可得到显示物体厚度变化和内部缺陷情况的照片。
如用荧光屏代替胶片，可直接观察被检物体的内部情况。
②超声检测(ultrasonic testing)。
利用物体自身或缺陷的声学特性对超声波传播的影响，来检测物体的缺陷或某些物理特性。
在超声检测中常用的超声频率为0.5～5兆赫（MHz）。
最常用的超声检测是脉冲探伤。
③磁粉探伤(magnetic testing)。
通过磁粉在物体缺陷附近漏磁场中的堆积来检测物体表面或近表面处的缺陷，被检测物体必须具有铁磁性。
此外，中子射线照相法、激光全息照相法、超声全息照相法、红外检测、微波检测等无损检测新技术也得到了发展和应用。
2，机械零件：铸件，焊接件，棒材，管材中各自常见的缺陷是什么？答：铸件是金属液注入铸模中冷却凝固而成的，铸件中常见缺陷有气孔、缩孔、夹杂和裂纹等；焊接件常见的有夹渣、气孔、咬边、未焊透、裂纹等；管材的有砂眼，缩孔，裂缝、缝隙、裂隙，夹杂物。
3，射线检测方法有哪几种？各种方法包含哪些内容？答：Χ射线照相检测法、透视检测法、γ 射线检测法、其他几种新型射线检测方法，非常规检测技术。
4，简述射线的性质。
答：x射线的性质，穿透作用穿透作用是指X射线通过物质时不被吸收的能力，荧光作用，感光作用；r射线，γ 射线具有比X射线还要强的穿透能力。
当γ 射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。
原子核释放出的γ 光子与核外电子相碰时，会把全部能量交给电子，使电子电离成为光电子，此即光电效应。
由于核外电子壳层出现空位，将产生内层电子的跃迁并发射X射线标识谱。
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无损检测基础知识无损检测基础知识1.力学性能指标有:强度、硬度、塑性、韧性2.应力腐蚀脆性断裂；由于拉应力与介质腐蚀联合作用引起的低应力脆性断裂叫做应力腐蚀。
应力腐蚀产生的必要条件：1元件承受拉应力的作用2具有与材料种类相匹配的特定腐蚀介质环境3材料对应力腐蚀的敏感程度。
对钢材而言应力腐蚀的敏感性与的成分、组织及热处理情况有关。
3.热处理是将固态金属及合金按预定要求进行加热，保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所要求性能的一种工艺过程。
4.热处理的基本工艺过程加热，保温和冷却三个阶段构成的，温度和时间是影响热处理的主要因素5.处理工艺分: 退火、正火、淬火、回火、化学热处理6.退火目的：均匀组织、降低硬度、消除内应力、改善切削加工性能。
7.消除应力退火目的：消除焊接过程中产生的内应力、扩散焊缝的氢，提高焊缝抗裂性和韧性，也能改善焊缝和热影响区的组织，稳定结构形状。
8.正火主要目的:细化晶粒，均匀组织，降低内应力承压类特种设备常用材料应具有的特点1足够的强度;2良好的韧性;3 良好的加工工艺性能 4. 良好的低倍组织和表面质量 5 良好的耐高温性 6. 良好的抗腐蚀性能。
9.药皮的作用：稳弧作用、保护作用、冶金作用、掺合金作用、改善焊接工艺性能。
10.手工电弧焊的焊接规范：焊接电流、电弧电压、焊条直径、焊接速度、焊接层数。
11.坡口的形式的选择要考虑以下因素：1.保证焊透2.充填焊缝部位的金属要尽量少3.便于施焊，改善劳动条件，对圆筒形构件尽量减少内焊接 4.应尽量减少焊接变形量。
12.焊接变形和应力的形成：1、焊件上的温度分布不均匀2、熔敷金属的收缩3、金属组织的转变 4、焊件的刚性拘束13.焊接应力的控制措施：1.合理的装配与焊接顺序 2.焊前预热14,消除焊接应力的方法：1、热处理法 2、机械法 3、振动法15.控制焊接质量的工艺措施：1预热 2焊接能量参数 3多层焊多道焊 4紧急后热 5焊条烘烤和坡口清洁16.焊后热处理有利作用：1、减轻残余应力2、改善组织，降低淬硬性3、减少扩散氢17.低合金钢的焊接特点1热影响区的淬硬倾向比较大2容易出现冷裂纹18产生冷裂纹的主要原因；1. 氢的聚集2.淬硬组织3.焊接应力大小19.奥氏体不锈钢的焊接时，防止或减少晶间腐蚀的主要措施；1使焊缝形成双相组织 2严格控制含碳量 3添加稳定剂 4焊后热处理 5采用正确的焊接工艺20.奥氏体不锈钢的焊接时，防止产生热裂纹的主要措施；1在焊缝中加入形成铁素体的元素2减少母材和焊缝的含碳量3严格控制焊接规范21.锅炉定义：利用各种燃料、电或其它能源，将所盛装的液体加热到一定参数，并承载一定压力的密闭设备，其范围规定为容积大于或等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或等于0.1Mpa（表压），且额定功率大于或等于0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。
无损检测基础知识介绍图文并茂分解
2.3常用超声检测探头：
斜探头-斜探头发射横波脉冲波，主要 用于探测与检测面垂直或成一定角度的
缺陷，如焊缝的探伤。
直探头-直探头发射纵波脉冲波，主要 用于检测与检测面平行的缺陷，如板材 、锻件的探伤。
双晶直探头-探头内两个压电晶片成角 度一发一手发射脉冲纵波，和直探头相 比盲区小，灵敏度高，一直用于检测近 表面缺陷。
聚焦探头-多用于水浸法探伤，纵波在 水层中进入工件转换成横波进行探伤， 如管材、板材探伤。
耦合剂 正与医院B超需要在身体上涂抹耦合剂一样，工业耦合剂也是实现超声波从探头
向工件的有效传递。 机油
水
浆糊
试块 超声波检测试块用于测试、校验仪器和探头的性能，确定检测灵敏度、调整扫查
速度和评定缺陷大小。没有试块就没有正确超声检测数据。
： 渗透剂在毛细管作用下，渗入表面开口缺陷内；在去除工件表面多余的渗透剂后， 通过显象剂的毛细管作用将缺陷内的渗透剂吸附到工件表面形成痕迹，从而显示缺陷 的存在，这种检测方法称为渗透检测。 （着色渗透是在自然下观测，荧光渗透是在黑光灯下观测，原理都一样）
清洗剂
渗透剂（荧光渗透剂）
显像剂
灵敏度试片
用于钢铁、有色金属等导电材料所 制成的试件，不适于玻璃、石头和 合成树脂等非金属材料
（1）焊缝：对接焊缝、角接焊缝、T接焊缝。（小管接焊缝常做射线） （2）锻件：锻件一般做超声检测，包括轴类、圆棒、饼类、板材、筒类锻件。 （3）铸件：铸件的晶粒粗大，疏松等缺陷较多，影响超声波的分辨率与评定，
所以铸件优先做射线，结构复杂薄壁件尤其适合做射线；超声较为经济， 危害小，且穿透力比射线大，也有非常广泛的应用。 （产品图见下一页）
2.7超声业务注意事项： （1）:首先需要了解检测标准和验收标准，注意很多标准检测标准和验收标准是 在一个标准里，有些验收标准不分质量等级，直接是符合和不符合。 （2）:其次要了解产品制造工艺、规格、材质，只有了解这些才能选择适合的标 准，选择合适的探伤工艺，正确评定缺陷性质。 （3）:检测产品前可能要加工对比试块，制作对比试块前要有工件的图纸或具体 规格，所以预估工期时要考虑加工试块的时间。 （4）:很多常规检测不需要对比试块，如厚钢板、直径大的棒料等。
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图１－３渗透探伤原理
1、作业过程： a 渗透 b 清水清洗 c 溶 剂清洗 d显像 e 观察 2、说明： １—渗透液 ２—缺陷 ３— 清水 ４—溶剂 ５—显像剂 ６—缺陷显像迹痕
（四）涡流探伤（ＥＴ）
如图１－４所示，当把一个通有交流电的激励线 圈靠近某一试件（导体）时，由于电磁感应作用， 进入试件的交变磁场可在试件中感生出方向与激 励磁场相垂直的、呈旋涡状流动的电流（涡流）， 此涡流会转而产生一与激励磁场方向相反的磁场 使原磁场有部分减少，从而引起线圈阻抗的变化。 当试件材质不变，没用缺陷时，其涡电流不变， 若试件中存在缺陷时，涡电流将发生变化，涡电 流的变化引起磁场变化，磁场变化使得线圈阻抗 发生变化，我们通过检测线圈电流（或电压）即 可确定试件中是否有缺陷存在。
超声波探伤的优点
1．指向性好。 超声波波长很短，像光波一样，可以定向 发射，因而能方便、准确地对缺陷定位。
超声波探伤的优点
2．穿透能力强。 超声波能量高，且在大多数介质中传播时 能量损失小，在一些金属材料中传播时， 其穿透能力可达数米，其它无损探伤手段 无法比拟。
超声波探伤的优点
3．检测灵敏度高。 若存在于钢中的空气分层厚度在10-5mm以上 时，反射率可超过94%，其灵敏度居所有无 损探伤方法之首。
项目 探伤 方法
优
点
缺
点
适 用 范 围
可用于金属、非金属及复 合材料的铸、锻、焊 件与板材 检测铸件及焊接件等构件 内部缺陷，特别是体 积型缺陷。
超声探伤
1、探测范围大，检测灵敏度高。 2、指向性好，缺陷定位准确。 3、检测速度快，费用低廉。 1．不受工件形状限制，适用于几乎所有材料 2．探伤结果（底片）显示直观、便于分析 3．探伤结果可以长期保存 1．直观显示缺陷的形状、位置、大小 2．灵敏度高，可检缺陷最小宽度约为7μ m 3．几乎不受试件大小和形状的限制。 4．检测速度快、工艺简单、费用低廉 5．操作简便、仪器便于携带