无损探伤方法.docx

无损探伤方法五大常规探伤方法概述 五大常规方法是指射线探伤法、超声波探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法和渗透探伤法。 1、射线探伤方法 射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法。这些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知，但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器来接收。常用于探伤的射线有x光和同位素发出的射线，分别称为x光探伤和射线探伤。当这些射线穿过物质时，该物质的密度越大，射线强度减弱得越多，即射线能穿透过该物质的强度就越小。此时，若用照相底片接收，则底片的感光量就小；若用仪器来接收，获得的信号就弱。因此，用射线来照射待探伤的零部件时，若其内部有气孔、夹渣等缺陷，射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多，其强度就减弱得少些，即透过的强度就大些，若用底片接收，则感光量就大些，就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影；若用其它接收器也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。由此可见，一般情况下，射线探伤是不易发现裂纹的，或者说，射线探伤对裂纹是不敏感的。因此，射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤，而不适宜面积型缺陷探伤。 2、 超声波探伤方法 人们的耳朵能直接接收到的声波的频率范围通常是20Hz到20kHz，即音频。频率低于20 Hz的称为次声波，高于20 kHz的称为超声波。工业上常用数兆赫兹超声波来探伤。超声波频率高，则传播的直线性强，又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射，这样就可以用它来探伤。通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触，探头则可有效地向工件发射超声波，并能接收界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。根据超声波在介质中传播的速度和传播的时间，就可知道缺陷的位置。当缺陷越大，反射面则越大，其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来查知各缺陷的大小。常用的探伤波形有纵波、横波、表面波等，前二者适用于探测内部缺陷，后者适宜于探测表面缺陷，但对表面的条件要求高。 3、 磁粉探伤方法 磁粉探伤是建立在漏磁原理基础上的一种磁力探伤方法。当磁力线穿过铁磁材料及其制品时，在其不连续处将产生漏磁场，形成磁极。此时撒上干磁粉或浇上磁悬液，磁极就会吸附磁粉，产生用肉眼能直接观察的明显磁痕。因此，可借助于该磁痕来显示铁磁材料及其制品的缺陷情况。磁粉探伤法可探测露出表面，用肉眼或借助于放大镜也不能直接观察到的微小缺陷，也可探测未露出表面，而是埋藏在表面下几毫米的近表面缺陷。用这种方法虽然也能探查气孔、夹杂、未焊透等体积型缺陷，但对面积型缺陷更灵敏，更适于检查因淬火、轧制、锻造、铸造、焊接、电镀、磨削、疲劳等引起的裂纹。 磁力探伤中对缺陷的显示方法有多种，有用磁粉显示的，也有不用磁粉显示的。用磁粉显示的称为磁粉探伤，因它显示直观、操作简单、人们乐于使用，故它是最常用的方法之一。不用磁粉显示的，习惯上称为漏磁探伤，它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷，它比磁粉探伤更卫生，但不如前者直观。由于目前磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷，因此，人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤，其设备称为磁力探伤设备。 4、 涡流探伤方法 涡流探伤是由交流电流产生的交变磁场作用于待探伤的导电材料，感应出电涡流。如果材料中有缺陷，它将干扰所产生的电涡流，即形成干扰信号。用涡流探伤仪检测出其干扰信号，就可知道缺陷的状况。影响涡流的因素很多，即是说涡流中载有丰富的信号，这些信号与材料的很多因素有关，如何将其中有用的信号从诸多的信号中一一分离出来，是目前涡流研究工作者的难题，多年来已经取得了一些进展，在一定条件下可解决一些问题，但还远不能满足现场的要求，有待于大力发展。 涡流探伤的显著特点是对导电材料就能起作用，而不一定是铁磁材料，但对铁磁材料的效果较差。其次，待探工件表面的光洁度、平整度、边介等对涡流探伤都有较大影响，因此常将涡流探伤用于形状较规则、表面较光洁的铜管等非铁磁性工件探伤。 5、 渗透探伤方法 渗透探伤是利用毛细现象来进行探伤的方法。对于表面光滑而清洁的零部件，用一种带色或带有荧光的、渗透性很强的液体，涂覆于待探零部件的表面。若表面有肉眼不能直接察知的微裂纹，由于该液体的渗透性很强，它将沿着裂纹渗透到其根部。然后将表面的渗透液洗去，再涂上对比度较大的显示液。放置片刻后，由于裂纹很窄，毛细现象作用显著，原渗透到裂纹内的渗透液将上升到表面并扩散，在白色的衬底上显出较粗的红线，从而显示出裂纹露于表面的形状，因此，常称为着色探伤。若渗透液采用的是带荧光的液体，由毛细现象上升到表面的液体，则会在紫外灯照射下发出荧光，从而更能显示出裂纹露于表面的形状，故常常又将此时的渗透探伤直接称为荧光探伤。此探伤方法也可用于金属和非金属表面探伤。其使用的探伤液剂有较大气味，常有一定毒性。 除以上五大常规方法外，近年来又有了红外、声发射等一些新的探伤方法。 常规无损探伤方法简介 一、什么是无损探伤？ 答：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。 二、常用的探伤方法有哪些？ 答：常用的无损探伤方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。 三、试述磁粉探伤的原理？ 答：它的基本原理是：当工件磁化时，若工件表面有缺陷存在，由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁，形成局部磁场，磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置，从而判断缺陷的存在。 四、试述磁粉探伤的种类？ 1、按工件磁化方向的不同，可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。 2、按采用磁化电流的不同可分为：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。 3、按探伤所采用磁粉的配制不同，可分为干粉法和湿粉法。 五、磁粉探伤的缺陷有哪些？ 答：磁粉探伤设备简单、操作容易、检验迅速、具有较高的探伤灵敏度，可用来发现铁磁材料镍、钴及其合金、碳素钢及某些合金钢的表面或近表面的缺陷；它适于薄壁件或焊缝表面裂纹的检验，也能显露出一定深度和大小的未焊透缺陷；但难于发现气孔、夹碴及隐藏在焊缝深处的缺陷。 六、缺陷磁痕可分为几类？ 答：1、各种工艺性质缺陷的磁痕； 2、材料夹渣带来的发纹磁痕； 3、夹渣、气孔带来的点状磁痕。 七、试述产生漏磁的原因？ 答：由于铁磁性材料的磁率远大于非铁磁材料的导磁率，根据工件被磁化后的磁通密度BH来分析，在工件的单位面积上穿过B根磁线，而在缺陷区域的单位面积 上不能容许B根磁力线通过，就迫使一部分磁力线挤到缺陷下面的材料里，其它磁力线不得不被迫逸出工件表面以外出形成漏磁，磁粉将被这样所引起的漏磁所吸引。 八、试述产生漏磁的影响因素？ 答：1、缺陷的磁导率：缺陷的磁导率越小、则漏磁越强。 2、磁化磁场强度大小：磁化力越大、漏磁越强。 3、被检工件的形状和尺寸、缺陷的形状大小、埋藏深度等：当其他条件相同时，埋藏在表面下深度相同的气孔产生的漏磁要比横向裂纹所产生的漏磁要小。 九、某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁？ 答：某些转动部件的剩磁将会吸引铁屑而使部件在转动中产生摩擦损坏，如轴类轴承等。某些零件的剩磁将会使附近的仪表指示失常。因此某些零件在磁粉探伤后为什么要退磁处理。 十、超声波探伤的基本原理是什么？ 答：超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在萤光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。 十一、超声波探伤与X射线探伤相比较有何优的缺点？ 答：超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高，对人体无害等优点；缺点是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性；超声波探 伤适合于厚度较大的零件检验。 十二、超声波探伤的主要特性有哪些？ 答：1、超声波在介质中传播时，在不同质界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时，则超声波在缺陷上反射回来，探伤仪可将反射波显示出来；如缺陷的尺寸甚至小于波长时，声波将绕过射线而不能反射； 2、波声的方向性好，频率越高，方向性越好，以很窄的波束向介质中辐射，易于确定缺陷的位置。 3、超声波的传播能量大，如频率为1MHZ的超生波所传播的能量，相当于振幅相同而频率为1000HZ的声波的100万倍。 十三、超生波探伤板厚14毫米时，距离波幅曲线上三条主要曲线的关系怎样？ 答：测长线 1 6 12dB 定量线 1 6 6dB 判度线 1 6 2dB 十四、何为射线的“软”与“硬”？ 答：X射线穿透物质的能力大小和射线本身的波长有关，波长越短，其穿透能力越大，称之为“硬”；反之则称为“软”。 十五、用超生波探伤时，底波消失可能是什么原因造成的？ 答：1、近表表大缺陷；2、吸收性缺陷；3、倾斜大缺陷；4、氧化皮与钢板结合不好。 十六、影响显影的主要因素有哪些？ 答：1、显影时间；2、显影液温度；3、显影液的摇动；4、配方类型；5、老化程度。 十七、简述超生波探伤中，超生波在介质中传播时引起衰减的原因是什么？ 答：1、超声波的扩散传播距离增加，波束截面愈来愈大，单位面积上的能量减少。 2、材质衰减一是介质粘滞性引起的吸收；二是介质界面杂乱反射引起的散射。 十八、CSKA试块的主要作用是什么？ 答：1、校验灵敏度；2、校准扫描线性。 十九.、用超生波对饼形大锻件探伤，如果用底波调节探伤起始灵敏度对工作底面有何要求？ 答：1、底面必须平行于探伤面； 2、底面必须平整并且有一定的光洁度。 二十、超声波探伤选择探头K值有哪三条原则？ 答：1、声束扫查到整个焊缝截面； 2、声束尽量垂直于主要缺陷； 3、有足够的灵敏度。 二十一、超声波探伤仪主要有哪几部分组成？ 答：主要有电路同步电路、发电路、接收电路、水平扫描电路、显示器和电源等部份组成。 二十二、发射电路的主要作用是什么？ 答：由同步电路输入的同步脉冲信号，触发发射电路工作，产生高频电脉冲信号激励晶片，产生高频振动，并在介质内产生超声波。 二十三、超声波探伤中，晶片表面和被探工件表面之间使用耦合剂的原因是什么？ 答：晶片表面和被检工件表面之间的空气间隙，会使超声波完全反射，造成探伤结果不准确和无法探伤。 二十四、JB115073标准中规定的判别缺陷的三种情况是什么？ 答：1、无底波只有缺陷的多次反射波。 2、无底波只有多个紊乱的缺陷波。 3、缺陷波和底波同时存在。 二十五、JB115073标准中规定的距离波幅曲线的用途是什么？ 答：距离波幅曲线主要用于判定缺陷大小，给验收标准提供依据它是由判废线、定量线、测长线三条曲线组成； 判废线判定缺陷的最大允许当量； 定量线判定缺陷的大小、长度的控制线；测长线探伤起始灵敏度控制线。 二十六、什么是超声场？ 答：充满超声场能量的空间叫超声场。 二十七、反映超声场特征的主要参数是什么？ 答：反映超声场特征的重要物理量有声强、声压声阻抗、声束扩散角、近场和远场区。 二十八、探伤仪最重要的性能指标是什么？ 答：分辨力、动态范围、水平线性、垂直线性、灵敏度、信噪比。 二十九、超声波探伤仪近显示方式可分几种？ 答：1、A型显示示波屏横座标代表超声波传递播时间纵座标代表反射回波的高度；2、B型显示示波屏横座标代表超声波传递播时间，这类显示得到的是探头扫查深度方向的断面图；3、C型显示仪器示波屏代表被检工件的投影面，这种显示能绘出缺陷的水平投影位置，但不能给出缺陷的埋藏深度。 三十、超声波探头的主要作用是什么？ 答：1、探头是一个电声换能器，并能将返回来的声波转换成电脉冲；2、控制超声波的传播方向和能量集中的程度，当改变探 头入射 角或改变超声波的扩散角时，可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性，提高分辨率；3、实现波型转换；4、控制工作频率；适用于不同的工作条件。 三十一、磁粉探头的安全操作要求？ 答：1、当工件直接通过电磁化时，要注意夹头间的接触不良、或用了太大的磁化电流引起打弧闪光，应戴防护眼镜，同时不应在有可能燃气体的场合使用；2、在连续使用湿法磁悬液时，皮肤上可涂防护膏；3、如用于水磁悬液，设备 须接地良好，以防触电；4、在用茧火磁粉时，所用紫外线必须经滤光器，以保护眼睛和皮肤。 三十二、什么是分辨率？ 答：指在射线底片或荧光屏上能够识别的图像之间最小距离，通常用每1毫米内可辨认线条的数目表示。 三十三、什么是几何不清晰度？ 答：由半影造成的不清晰度、半影取决于焦点尺寸，焦距和工件厚度。 三十四、为什么要加强超波探伤合录和报告工作？ 答：任何工件经过超声波探伤后，都必须出据检验报告以作为该工作质量好坏的凭证，一份正确的探伤报告，除建立可靠的探测方法和结果外，很大程度上取决于原始记录和最后出据的探伤报告是非常重要的，如果我们检查了工件不作记录也不出报告，那么探伤检查就毫无意义。 三十五、磁粉探伤中为什么要使用灵敏试片？ 答：使用灵敏试片目的在于检验磁粉和磁悬液的性能和连续法中确定试件表面有效磁场强度和方向以及操作方法是否正确等综合因素。 三十六、什么叫定影作用？ 答：显影后的胶片在影液中，分影剂将它上面未经显影的溴化银溶解掉，同时保护住黑色金属银粒的过程叫定影作用。 三十七、着色探伤的基本原理是什么？ 答：着色探伤的基本原理是利用毛细现象使渗透液渗入缺陷，经清洗使表面渗透液支除，而缺陷中的渗透残瘤，再利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中残瘤渗透液而达到检验缺陷的目的。 三十八、着色探伤灵敏度的主要因素有哪些？ 答：1、渗透剂的性能的影响；2、乳化剂的乳化效果的影响；3、显像剂性能的影响；4、操作方法的影响；5、缺陷本身性质的影响。 三十九、在超声波探伤中把焊缝中的缺陷分几类？怎样进行分类？ 答：在焊缝超声波探伤中一般把焊缝中的缺陷 分成三类：点状缺陷、线状缺陷、面状缺陷。 在分类中把长度小于10mm的缺陷叫做点状缺陷；一般不测长，小于10mm的缺陷按5mm计。把长度大于10mm的缺陷叫线状缺陷。把长度大于10mm高度大于3mm的缺陷叫面状缺陷。 四十、超声波试块的作用是什么？ 答：超声波试块的作用是校验仪器和探头的性能，确定探伤起始灵敏度，校准扫描线性。 四十一、什么是斜探头折射角的正确值？ 答：斜探头折射角的正确值称为K值，它等于斜探头射点至反射点的水平距离和相应深度的比值。 四十二、当局部无损探伤检查的焊缝中发现有不允许的缺陷时如何办？ 答：应在缺陷的延长方向或可疑部位作补充射线探伤。补充检查后对焊缝质量仍然有怀疑对该焊缝应全部探伤。 四十三、非缺陷引起的磁痕有几种？ 答：1、局部冷 作硬化，由材料导磁变化造成的磁痕聚集；2、两种不同材料的交界面处磁粉堆积；3、碳化物层组织偏析；4、零件截面尺寸的突变处磁痕；5、磁化电流过高，因金属流线造成的磁痕；6、由于工件表面不清洁或油污造成的斑点状磁痕。 四十四、磁粉检验规程包括哪些内容？ 答：1、规程的适用范围；2、磁化方法；3、磁粉。4、试片；5、技术操作；6、质量评定与检验记录。 四十五、磁粉探伤适用范围？ 答：磁粉探伤是用来检测铁磁性材料表面和近表面缺陷的种检测方法。 四十六、超声波探伤仪中同步信号发生器的主要作用是什么？它主要控制哪二部分电路工作？ 答：同步电路产生同步脉冲信号，用以触发仪器各部分电路同时协调工作，它主要控制同步发射和同步扫描二部分电路。 四十七、无损检测的目地？ 答：1、改进制造工艺；2、降低制造成本；3、提高产品的可能性；4、保证设备的安全运行。 四十八、超声波焊缝探伤时为缺陷定位仪器时间扫描线的调整有哪几种方法？ 答：有水平定位仪、垂直定位、声程定位三种方法。 四十九、试比较干粉法与湿粉法检验的主要优缺点？ 答：干粉法检验对近表面缺陷的检出能力高，特别适于大面积或野外探伤；湿粉法检验对表面细小缺陷检出能力高，特别适于不规则形状的小型零件的批量探伤。