常見焊接缺陷及X射線無損檢測

1、渤海船舶職業(yè)學(xué)院（畢業(yè)論文）專用紙前言船舶制造業(yè)自20世紀(jì)初開始研究焊接應(yīng)用技術(shù)，并于1920年以英國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)。由于焊接過程中各種參數(shù)的影響，焊縫中有時(shí)候不可避免地會(huì)出現(xiàn)裂紋、氣孔、央渣、未熔合和未焊透等缺陷。為了保證焊接構(gòu)件的產(chǎn)品質(zhì)量，必須對(duì)其中的焊縫進(jìn)行有效的檢測和評(píng)價(jià)，尤其是在船舶壓力管道、分段大接縫、外板及水密與強(qiáng)力接點(diǎn)等部位進(jìn)行質(zhì)量檢測是十分必要的。眾所周知，船舶結(jié)構(gòu)件發(fā)生焊接裂紋對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和航行安全危害極大，特別是一些隱性裂紋不易發(fā)現(xiàn)，一旦船舶出廠，這些隱性裂紋后患無窮。因此，船舶在建造焊接過程中產(chǎn)生的

2、裂紋一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，就必須立即查明原因并采取果斷的措施徹底根除。焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)方法，一般分無損檢驗(yàn)和破壞檢驗(yàn)兩大類，采用何種方法，主要根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求和有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。無損探傷分滲透檢驗(yàn)、磁粉探傷、超聲波探傷和射線照相探傷。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，然后在專門的設(shè)備和儀器上進(jìn)行破壞試驗(yàn)。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。經(jīng)檢驗(yàn)，船體結(jié)構(gòu)焊縫超過質(zhì)量允許限值時(shí)，應(yīng)首先查明產(chǎn)生缺陷的原因，確定缺陷在工件上的部位。在確認(rèn)允許修補(bǔ)時(shí)，再按規(guī)定對(duì)焊縫進(jìn)行修補(bǔ)。一、船舶焊接缺陷及無損探傷技術(shù)簡介1、船舶焊接中的常

3、見缺陷分析船舶焊接是保證船舶密性和強(qiáng)度的關(guān)鍵，是保證船舶質(zhì)量的關(guān)鍵，是保證船舶安全航行和作業(yè)的重要條件。如果焊接存在著缺陷，就有可能造成結(jié)構(gòu)斷裂、滲漏，甚至引起船舶沉沒。因此，在船舶建造中焊接質(zhì)量是重點(diǎn)驗(yàn)收工作之一，規(guī)范也明確規(guī)定，焊縫必須進(jìn)行外觀檢查，外板對(duì)接焊縫必須進(jìn)行內(nèi)部檢查。船體焊縫內(nèi)部檢查，可采用射線探傷與超聲探傷等辦法。射線探傷能直接判斷船體焊縫中存在的缺陷的種類、大小、部位及分布情況，直觀可靠，重復(fù)性好，容易保存，當(dāng)前船廠普遍采用X射線探傷來進(jìn)行船體焊縫的內(nèi)部質(zhì)量檢查。船舶焊接缺陷種類很多，按其位置不同，可分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷。常見缺陷有氣孔、央渣、焊接裂紋、未焊透、未熔合、焊

4、縫外形尺寸和形狀不符合要求、咬邊、焊瘤、弧坑等2、焊接缺陷分類(1)氣孔氣孔是指在焊接時(shí)，熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而形成的空穴。產(chǎn)生氣孔的。主要原因有：坡口邊緣不清潔，有水份、油污和銹跡；焊條或焊劑未按規(guī)定進(jìn)行焙烘，焊芯銹蝕或藥皮變質(zhì)、剝落等。由于氣孔的存在，使焊縫的有效截面減小，過大的氣孔會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度，破壞焊縫金屬的致密性。預(yù)防產(chǎn)生氣孔的辦法是：選擇合適的焊接電流和焊接速度，認(rèn)真清理坡口邊緣水份、油污和銹跡。嚴(yán)格按規(guī)定保管、清理和焙烘焊接材料。 (2)夾渣夾渣就是殘留在焊縫中的熔渣。夾渣也會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度和致密性。產(chǎn)生夾渣的原因主要是：焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣；坡口角度或焊

5、接電流太小，或焊接速度過快。在使用酸性焊條時(shí)，由于電流太小或運(yùn)條不當(dāng)形成“糊渣”；使用堿性焊條時(shí)，由于電弧過長或極性不正確也會(huì)造成夾渣。 防止產(chǎn)生夾渣的措施是：正確選取坡口尺寸，認(rèn)真清理坡口邊緣，選用合適的焊接電流和焊接速度，運(yùn)條擺動(dòng)要適當(dāng)。(3)咬邊焊縫邊緣留下的凹陷，稱為咬邊。產(chǎn)生咬邊的原因：是由于焊接電流過大、運(yùn)條速度快、電弧拉得太長或焊條角度不當(dāng)?shù)?。埋弧焊的焊接速度過快或焊機(jī)軌道不平等原因，都會(huì)造成焊件被熔化去一定深度，而填充金屬又未能及時(shí)填滿而造成咬邊。防止產(chǎn)生咬邊的辦法是：選擇合適的焊接電流和運(yùn)條手法，隨時(shí)注意控制焊條角度和電弧長度；埋弧焊工藝參數(shù)要合適，特別要注意焊接速度不宜過高

6、，焊機(jī)軌道要平整。(4)未焊透、未熔合焊接時(shí)，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，稱為未焊透；在焊件與焊縫金屬或焊縫層間有局部未熔透現(xiàn)象，稱為未熔合。未焊透或未熔合是一種比較嚴(yán)重的缺陷，由于未焊透或未熔合，焊縫會(huì)出現(xiàn)間斷或突變，焊縫強(qiáng)度大大降低，甚至引起裂紋。因此，在船體的重要結(jié)構(gòu)部分均不允許存在未焊透、未熔合的情況。未焊透和未熔合的產(chǎn)生原因是焊件裝配間隙或坡口角度太小、鈍邊太厚、焊條直徑太大、電流過小、速度太快及電弧過長等。焊件坡口表面氧化膜、油污等沒有清除干凈，或在焊接時(shí)該處流入熔渣妨礙了金屬之間的熔合或運(yùn)條手法不當(dāng)，電弧偏在坡口一邊等原因，都會(huì)造成邊緣不熔合。防止未焊透或未熔合的方法是正確選取坡口

7、尺寸，合理選用焊接電流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干凈；封底焊清根要徹底，運(yùn)條擺動(dòng)要適當(dāng)，密切注意坡口兩側(cè)的熔合情況。(5)焊接裂紋焊接裂紋是一種非常嚴(yán)重的缺陷。結(jié)構(gòu)的破壞多從裂紋處開始，在焊接過程中要采取一切必要的措施防止出現(xiàn)裂紋，在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂紋，應(yīng)徹底清除，然后給予修補(bǔ)。焊接裂紋有熱裂紋、冷裂紋。焊縫金屬由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過程中產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋，其特征是焊后立即可見，且多發(fā)生在焊縫中心，沿焊縫長度方向分布。熱裂紋的裂口多數(shù)貫穿表面，呈現(xiàn)氧化色彩，裂紋末端略呈圓形。產(chǎn)生熱裂紋的原因是焊接熔池中存有低熔點(diǎn)雜質(zhì)(如FeS等)。防止產(chǎn)生熱裂紋的措施是：一

8、要嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，減慢冷卻速度，適當(dāng)提高焊縫形狀系數(shù)，盡可能采用小電流多層多道焊，以避免焊縫中心產(chǎn)生裂紋；二是認(rèn)真執(zhí)行工藝規(guī)程，選取合理的焊接程序，以減小焊接應(yīng)力。焊縫金屬在冷卻過程或冷卻以后，在母材或母材與焊縫交界的熔合線上產(chǎn)生的裂紋稱為冷裂紋。這類裂紋有可能在焊后立即出現(xiàn)，也有可能在焊后幾小時(shí)、幾天甚至更長時(shí)間才出現(xiàn)。冷裂紋產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋?)在焊接熱循環(huán)的作用下，熱影響區(qū)生成了淬硬組織；2)焊縫中存在有過量的擴(kuò)散氫，且具有濃集的條件；3)接頭承受有較大的拘束應(yīng)力。防止產(chǎn)生冷裂紋的措施有：1)選用低氫型焊條，減少焊縫中擴(kuò)散氫的含量：2)嚴(yán)格遵守焊接材料(焊條、焊劑)的保管、烘焙、使

9、用制度，謹(jǐn)防受潮；3)仔細(xì)清理坡口邊緣的油污、水份和銹跡，減少氫的來源；4)根據(jù)材料等級(jí)、碳當(dāng)量、構(gòu)件厚度、施焊環(huán)境等，選擇合理的焊接工藝參數(shù)和線能量，如焊前預(yù)熱、焊后緩冷，采取多層多道焊接，控制一定的層問溫度等；3、缺陷修正有些缺陷的存在對(duì)船舶安全航行是非常危險(xiǎn)的，因此一旦發(fā)現(xiàn)缺陷要及時(shí)進(jìn)行修正。對(duì)于氣孔的修正，特別是對(duì)于內(nèi)部氣孔，確認(rèn)部位后，應(yīng)用風(fēng)鏟或碳弧氣刨清除全部氣孔缺陷，并使其形成相應(yīng)坡口，然后再進(jìn)行焊補(bǔ)；對(duì)于夾渣、未焊透、未熔合的缺陷，也是要先用同樣的方法清除缺陷，然后按規(guī)定進(jìn)行焊補(bǔ)。對(duì)于裂紋，應(yīng)先仔細(xì)檢查船舶焊接缺陷及無損探傷研究裂紋的始、末端和裂紋的深度，然后再清除缺陷。用風(fēng)鏟

10、消除裂紋缺陷時(shí)，應(yīng)先在裂紋兩端鉆止裂孔，防止裂紋延長。鉆孔時(shí)采用812ram鉆頭，深度應(yīng)大于裂紋深度23mm。用碳弧氣刨消除裂紋時(shí)，應(yīng)先從裂紋兩端進(jìn)行刨削，直至裂紋消除，然后進(jìn)行整段裂紋的刨除。無論采用何種方法消除裂紋缺陷，都應(yīng)使其形成相應(yīng)坡口，按規(guī)定進(jìn)行焊補(bǔ)。3.1、對(duì)焊縫缺陷進(jìn)行修正時(shí)應(yīng)注意(1)缺陷補(bǔ)焊時(shí)，宣采用小電流、不擺動(dòng)、多層多道焊，禁止用過大的電流補(bǔ)(2)對(duì)剛性大的結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)焊時(shí)，除第一層和最后一層焊道外，均可在焊后熱狀態(tài)下進(jìn)行錘擊。每層焊道的起弧和收弧應(yīng)盡量錯(cuò)開；(3)對(duì)要求預(yù)熱的材質(zhì)，對(duì)工作環(huán)境氣溫低于0時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)熱措施：(4)對(duì)要求進(jìn)行熱處理的焊件，應(yīng)在熱處理前進(jìn)行

11、缺陷修正；(5)對(duì)D級(jí)、E級(jí)鋼和高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊縫缺陷，用手工電弧焊焊補(bǔ)時(shí)，應(yīng)采用控制線能量施焊法。每一缺陷應(yīng)一次焊補(bǔ)完成，不允許中途停頓。預(yù)熱溫度和層間溫度，均應(yīng)保持在60以上。(6)焊縫缺陷的消除的焊補(bǔ)，不允許在帶壓和背水情況下進(jìn)行；(7)修正過的焊縫，應(yīng)按原焊縫的探傷要求重新檢查，若再次發(fā)現(xiàn)超過允許限值的缺陷，應(yīng)重新修正，直至合格。焊補(bǔ)次數(shù)不得超過規(guī)定的返修次數(shù)。4、無損檢測4.1、無損檢測的定義現(xiàn)代無損檢測的定義是：在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。無損檢測是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

12、例如，用于探測工業(yè)產(chǎn)品缺陷的X射線是在德國物理科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線基礎(chǔ)上發(fā)生的，超聲波檢測是在二次世界大戰(zhàn)中迅速發(fā)展的聲納技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，磁粉檢測建立在電磁學(xué)理論的基礎(chǔ)上，而滲透檢測得益于物理化學(xué)的進(jìn)展，等等。長期以來，無損檢測技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)材料和制品的質(zhì)量監(jiān)測，在接下來的章節(jié)中，我將對(duì)船舶焊縫中無損探傷的展開研究。4.2、無損檢測的背景及發(fā)展隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，無損檢測的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段，即無損探傷NDI(NondestruetiveInspeetion)，無損檢驗(yàn)NDT(NondestruetiveTesting)及無損評(píng)價(jià)NDE(Non-destruetive

13、Evaluation)，目前一般統(tǒng)稱為無損檢測NDT。其中，NDI是在不損壞產(chǎn)品的前提下，發(fā)現(xiàn)人眼無法直接觀察到的缺陷；NDT是不但檢驗(yàn)最終產(chǎn)品，而且要測量過程的工藝參數(shù)：NDE是不僅要探出缺陷的有無及位置，而且還要測出缺陷的類型、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)被測產(chǎn)品作出檢修周期和使用安全性的結(jié)論。因此，NDE包括NDI及NDT的內(nèi)容，更具有綜合性。材料和工件的無損檢測和評(píng)價(jià)，對(duì)于控制和改進(jìn)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品的質(zhì)量，保證材料、零部件、產(chǎn)品的可靠性和生產(chǎn)過程的安全性，以及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等都起著關(guān)鍵性的作用.無損檢測作為一項(xiàng)工業(yè)技術(shù)，被應(yīng)用于產(chǎn)品的整個(gè)制造、服役過程中

14、，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具。因此世界各國對(duì)無損檢測技術(shù)的研究都非常重視，大力開展了無損檢測技術(shù)的研究工作。可以說，無損檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展標(biāo)志著一個(gè)國家的現(xiàn)代化工業(yè)水平，其復(fù)雜系統(tǒng)集成技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通、制造、石油、核發(fā)電站以及國防等工業(yè)領(lǐng)域，滲透到各：I二業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品的全壽命質(zhì)量控制和質(zhì)量管理中，并利用最低的成本來獲取最大的效益。其中在船舶焊縫探傷中，也有了很好的應(yīng)用4.3、無損檢測的分類無損檢測具有悠久的歷史，長期以來人們在實(shí)踐中形成了許多實(shí)用的無損檢測方法，而且隨著各種新技術(shù)的出現(xiàn)還在逐步增加，典型的方法如下：(1)目視檢測(visualTesting)1)原理：由人眼或光敏

15、設(shè)備對(duì)被檢測物體的反射光或發(fā)射光成像2)應(yīng)用范圍：許多工業(yè)領(lǐng)域和場合都可以用，從原材料到成品到使用檢查3)優(yōu)點(diǎn)：廉價(jià)、簡單、培訓(xùn)很少、范圍廣、優(yōu)點(diǎn)多4)缺點(diǎn)：只能評(píng)價(jià)表面狀態(tài)，需要光源，必須能接近，如圖21。注：目視檢測無法看到下面裂紋(2)射線檢鋇I(Radi ograPhicTesting)射線探傷法是利用射線透過物體時(shí)，會(huì)發(fā)生吸收和散射這一特性，通過測量材料中因缺陷存在而影響射線的吸收來探測缺陷的，以膠片作為記錄信息器材的無損檢測方法。該方法是最基本的、應(yīng)用最廣泛的一種射線檢測方法。一般把被檢的物體安放在離射線裝置5001000mm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

16、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。將干燥的底片放在觀片燈的顯示屏上觀察，根據(jù)底片的黑度和圖像來判斷存在缺陷的種類、大小和數(shù)量，隨后按通行的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷進(jìn)行評(píng)定分級(jí)。如圖原理：放射線穿透試件時(shí)膠片曝光，不連續(xù)對(duì)曝光有影響。如圖2)應(yīng)用范圍：適用于大部分材料，開關(guān)和結(jié)構(gòu)。例如新制造或在用的焊接件，鑄件組合件等。3)優(yōu)點(diǎn)：檢測結(jié)果有直接記錄底片，由于底片上記錄的信息十分豐富，且可以長期保存，從而使射線照相法成為各種無損檢測方法中記錄最真實(shí)、最直觀、可追蹤性最好的檢測方法。可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量最準(zhǔn)確。體積型缺陷檢出率很高，而面積型缺陷的檢出率受到多

17、種因素影響。4)缺點(diǎn)：適宜檢驗(yàn)較薄的工件而不適宜較厚的工件； 適宜檢測對(duì)接焊縫，檢測角焊縫效果較差，不適宜檢測板材、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；檢測成本高；射線照相法檢測速度慢；平面不連續(xù)的(可檢測方向)有臨界值；射線對(duì)人體有傷害。(3)超聲波檢測(PenetrationTesting)超聲波是一種頻率超過20KHz的特殊聲波，除具有傳統(tǒng)聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦裕?如：反射、折射和衍射等)外，其還具有方向性集中、穿透力強(qiáng)、振幅小等特點(diǎn)因而超聲波檢測技術(shù)在實(shí)時(shí)控制、高精度、無損傷等方面均具有優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用在工業(yè)無損檢測等領(lǐng)域。用于無損檢測的超聲波頻率一般在

18、0.510MHz之間，如鋼等金屬材料的常用檢測頻率為l5Hz。超聲波探傷是利用材料本身或內(nèi)部缺陷的聲學(xué)性質(zhì)對(duì)超聲波傳播的影響來檢測材料的組織和內(nèi)部缺陷的方法。目前，廣泛使用的探傷方法是脈沖反射法，該探傷方法的基本原理是將超聲波脈沖發(fā)射到被測樣本中，然后接收來自樣本的發(fā)射波，根據(jù)發(fā)射波聲壓的不同以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測材料中缺陷的定位和識(shí)別。超聲波檢測主要用于探測試件的內(nèi)部缺陷，所謂超聲波是指超過人耳聽覺、頻率大于20kHz的聲音。1)原理：來自傳感器的高頻聲脈沖在試件材料中傳播，遇交界面反射2)應(yīng)用范圍：只要聲音傳播性和表面粗糙度較好，形狀不復(fù)雜，可適用于大多數(shù)材料的檢查3)優(yōu)點(diǎn)：提供快速，精確，高靈敏的

19、檢驗(yàn)結(jié)果。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：通常沒有永久記錄。材料衰減，表面租糙和外形影響檢測。需耦合劑。(4)磁粉檢測(MagneticParticleTesting)自然界有些物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的特性，我們把這些具有磁性的物體稱為磁體。使原來不帶磁性的物體變得具有磁性叫磁化，能夠被磁化的材料稱為磁性材料。鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁力線增大幾百倍到幾千倍如果材料中存在不連續(xù)性缺陷，磁力線會(huì)發(fā)生畸變，由于缺陷中空氣介質(zhì)的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于試件的磁導(dǎo)率，使磁力線受阻一部分磁力線擠到缺陷的底部，一部分穿過裂紋。一部分排擠出工件的表面再進(jìn)入工件

20、。如果這時(shí)在工件上撒上磁粉，漏磁場就會(huì)吸附磁粉，形成與缺陷形狀相近的磁粉堆積。我們稱之為磁痕，從而顯示缺陷。如圖1)原理：磁化被測部件后將細(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；檢測靈敏度很高，可以發(fā)現(xiàn)極其細(xì)小的裂紋。4)不足：只用于表面和近表面的不連續(xù)，只是用于鐵磁性材料工件的形狀和尺寸有時(shí)對(duì)探傷有影響，因其難以磁化而無法探傷。(5)滲透檢測(PenetrationTesting)零件表面被施涂含有熒光染料或者著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一

21、定時(shí)間，滲透液可以滲進(jìn)表面開口的缺陷中：經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯影劑，同樣，在毛細(xì)管作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中：在一定的光源下(紫外線或者白光)，缺陷處的滲透液痕跡被顯示(黃綠色熒光或者鮮艷紅光)，從而探測出缺陷的型貌以及分布狀態(tài)。如圖1)原理：將可視或熒光物資的液體涂到表面，由毛細(xì)作用進(jìn)入不連續(xù)處2)應(yīng)用范圍：事實(shí)上可以用于任何無覆蓋層，未污染的無吸附性固體3)優(yōu)點(diǎn)：操作相對(duì)簡單，材料廉價(jià)，特別敏感，通用，培訓(xùn)少滲透探傷可以用于疏松多孔性材料外任何種類的材料；形狀復(fù)雜的部件也可用滲透探傷，并一次操作就可大致做到全面檢測：同時(shí)存在幾個(gè)方

22、向的缺陷，用一次探傷操作就可完成檢測；不需要大型的設(shè)備，可不用水、電。4)不足：只能檢測到開口至表面的不連續(xù)，表面必須相對(duì)光滑且沒有污染物；檢測工序多，速度慢；檢測靈敏度比磁粉探傷低；材料較貴，成本較高；有些材料易燃，有毒。(6)渦流檢測(Eddycurrenttesting)1)原理：導(dǎo)電試樣在電磁感應(yīng)的作用下產(chǎn)生局部電場2)應(yīng)用范圍：幾乎可以對(duì)所有導(dǎo)體的缺陷，冶金狀態(tài)，減薄及導(dǎo)電性進(jìn)行檢驗(yàn)3)優(yōu)點(diǎn)：快速，通用，靈敏，非接觸式，適于自動(dòng)化和現(xiàn)場檢驗(yàn)4)不足：必須理解和控制變量。只穿透淺層，離地距離和表面條件限制。二、射線探傷技術(shù)在船舶制造業(yè)中的應(yīng)用研究1、前言1895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X

23、射線，1912年美國物理學(xué)家D庫利吉博士研制出新型X射線管一白熾陰極X射線管，這種X射線管可以承受高電壓、高電流，為X射線的工業(yè)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。1922年美國麻薩諸塞州陸軍兵工廠安裝了庫利吉管X射線機(jī)，工作電壓為200kV，管電流達(dá)5111A，一次完成了真正的工業(yè)射線照相。此后，射線照相檢驗(yàn)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，1930年前后，射線照相檢驗(yàn)技術(shù)正式進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用。1940年前后，首次得出了射線照相檢驗(yàn)底片質(zhì)量問題。1962年前后，建立了完整的、至今仍在指導(dǎo)常規(guī)射線照相檢驗(yàn)技術(shù)的基本理論。1970年以后，圖像增強(qiáng)器射線實(shí)時(shí)成像檢驗(yàn)技術(shù)、射線層析檢測技術(shù)等發(fā)展迅速。1990年以后射線檢測技術(shù)進(jìn)入了數(shù)

24、字射線檢測技術(shù)時(shí)代，成像板及線陣列射線實(shí)時(shí)成像檢驗(yàn)技術(shù)和CR技術(shù)是發(fā)展中的重要技術(shù)對(duì)于工業(yè)應(yīng)用，射線檢測技術(shù)已形成了一個(gè)完整的技術(shù)系統(tǒng)，一般認(rèn)為可劃分為：射線照相檢驗(yàn)技術(shù)、射線實(shí)時(shí)成像檢驗(yàn)技術(shù)、射線層析檢測技術(shù)和輻射測量技術(shù)四類。射線照相檢驗(yàn)技術(shù)主要是X射線照相檢驗(yàn)技術(shù)、Y射線照相檢驗(yàn)技術(shù)、中子射線照相檢驗(yàn)技術(shù)和非膠片射線照相檢驗(yàn)技術(shù)等。2、射線探傷21、 X射線檢測概述射線檢測技術(shù)是一種重要的無損檢測技術(shù)。它依據(jù)的是被檢工件由于成分、密度、厚度等的不同，對(duì)射線產(chǎn)生不同的吸收和散射特性并對(duì)被檢工件的質(zhì)量、尺寸、特性等做出判斷。X射線檢測是眾多射線檢測中比較常見的一種，廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、石油

25、、化工、航空、航天、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。22、射線探傷的應(yīng)用射線檢測技術(shù)不僅可用于金屬材料(黑色金屬和有色金屬)的檢驗(yàn)，也可用于非金屬材料和復(fù)合材料的檢驗(yàn)，特別是它還可能用于放射性材料的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)被檢工件或試件的表面和結(jié)構(gòu)沒有特殊要求，所以它可以應(yīng)用各種產(chǎn)品的檢驗(yàn)。目前，射線廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、兵器、船舶、核工業(yè)、航空、航天、電子等各工業(yè)領(lǐng)域，其中應(yīng)用最廣泛的方面是鑄件和焊接件的檢驗(yàn)。射線檢測技術(shù)在工業(yè)與科學(xué)研究等方面的主要應(yīng)用類型包括：(1)探傷：鑄造、焊接工藝缺陷檢驗(yàn)，復(fù)合材料構(gòu)件檢驗(yàn)等：(2)測厚：厚度在線實(shí)時(shí)測量：(3)檢查：機(jī)場、車站、海關(guān)檢查，結(jié)構(gòu)與尺寸測定等：(4)研究：彈道、爆

26、炸、核技術(shù)、鑄造工藝等動(dòng)態(tài)過程研究，考古研究，反饋工程等23、射線探傷的特點(diǎn)射線檢測技術(shù)，與其他常規(guī)無損檢測技術(shù)，如超聲檢驗(yàn)技術(shù)、磁粉檢驗(yàn)技術(shù)、滲透檢驗(yàn)技術(shù)、渦流檢驗(yàn)技術(shù)比較，具有的主要特點(diǎn)是：(1)對(duì)被檢驗(yàn)工件無特殊要求，檢驗(yàn)結(jié)果顯示直觀：(2)檢驗(yàn)技術(shù)和檢驗(yàn)工作質(zhì)量可以自我監(jiān)測。24、射線探傷的安全問題在應(yīng)用中，射線檢測技術(shù)需要考慮的主要問題是輻射防護(hù)問題。射線具有輻射生物效應(yīng)，對(duì)人體可以產(chǎn)生傷害，因此在應(yīng)用射線檢測技術(shù)時(shí)必須考慮輻射防護(hù)問題，必須按照國家和地方的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)作好輻射防護(hù)工作，應(yīng)力求避免輻射事故。25、 X射線探傷的檢驗(yàn)原理X射線是一種波長很短的電磁波，波長范圍為0000

27、6一80nm，具有很強(qiáng)的穿透力，能穿透一般可見光不能穿透的各種不同密度的物質(zhì)。X射線檢測原理是：當(dāng)射線透過被檢物體時(shí)，有缺陷部位與無缺陷部位對(duì)射線吸收能力不同，因而可以通過檢測透過被檢物體后射線強(qiáng)度的差異，來判斷被檢測材料內(nèi)部是否存在缺陷。放在適當(dāng)?shù)奈恢?，使其在透過射線的作用下感光，經(jīng)過暗室處理后就得到X射線底片。底片上各點(diǎn)的黑色程度取決于射線強(qiáng)度和照射時(shí)間的乘積，由于缺陷部位和完好部位的透過射線的強(qiáng)度不同，底片上相應(yīng)部位就會(huì)出現(xiàn)黑度差異。把底片放在觀片燈上，借助透過光線觀察，可以看到由黑度差異構(gòu)成的不同形狀的影像。評(píng)片人員據(jù)此判斷缺陷情況并做出評(píng)價(jià)，這樣就完成了對(duì)被檢對(duì)象的無損檢測。3、射線

28、探傷的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)31、中國船級(jí)社射線探傷規(guī)范焊縫的內(nèi)部質(zhì)量采用射線探傷、超聲波探傷。以入級(jí)中國船級(jí)社為例，具體的實(shí)施見以下規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：(1)中國船級(jí)社2001鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范：(2)中國船級(jí)社1996鋼質(zhì)內(nèi)河船入級(jí)與建造規(guī)范：(3)中國船級(jí)社1998材料與焊接規(guī)范：(4)原中國船舶工業(yè)總公司中國造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)CSQs(1998)：(5)GBT332387鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)：(6)CT3T317794船舶鋼焊縫射線照相和超聲波檢查規(guī)則：(7)GBT355894船舶鋼焊縫射線照相工藝和質(zhì)量分級(jí)：(8)GBT355994船舶鋼焊縫手工超聲波探傷工藝和質(zhì)量分級(jí)。以上規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)主要體現(xiàn)

29、在船廠技術(shù)部門編制的有關(guān)焊接工藝文件中，在現(xiàn)場檢驗(yàn)的檢驗(yàn)人員主要是確定其工藝和計(jì)劃是否經(jīng)船檢機(jī)構(gòu)認(rèn)可，在實(shí)際工作中船廠特別是中小型廠會(huì)經(jīng)常疏忽，還需要注意以下內(nèi)容：(1)無損探傷人員必須要有相應(yīng)的資格。(2)被評(píng)定為不合格的焊縫應(yīng)及時(shí)返修，并注意對(duì)返修工藝的控制和檢驗(yàn)。 (3)當(dāng)無損探傷發(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。(5)射線拍片的布片密度應(yīng)按鋼材的材料級(jí)別從高到低遞減?？v橫向?qū)?/p>

30、焊縫交叉處的布片方向應(yīng)平行與橫向?qū)雍缚p。(6)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品船焊縫的無損探傷，尚應(yīng)對(duì)下列部分進(jìn)行無損探傷。a)液貨艙艙壁板上所有的焊縫十字交叉處：b)液貨艙邊界焊縫應(yīng)探測裂紋，探測的長度應(yīng)至少為液貨艙邊界焊縫總長度的10：c)當(dāng)舷側(cè)和船底縱骨以及縱艙壁水平扶強(qiáng)材在橫艙壁處中斷時(shí)，上述構(gòu)件與橫艙壁的焊縫應(yīng)探測裂紋，探測的長度應(yīng)至少為骨材與橫艙壁連接焊縫總長度的10：d)當(dāng)縱向構(gòu)件和縱艙壁水平扶強(qiáng)材連續(xù)地通過橫艙壁時(shí)，其與橫艙壁的焊縫應(yīng)探測裂紋，探測的長度對(duì)舷側(cè)和船底縱向構(gòu)件至少為總長度30，對(duì)縱艙壁水平扶強(qiáng)材至少為總長度的20。當(dāng)橫向構(gòu)件連續(xù)地穿過液貨艙縱艙壁時(shí)，該構(gòu)件與邊界連接焊縫戍探測裂紋探

31、測的焊縫長度至少為總長度的10。32、美國船級(jí)社(ABS)射線探傷規(guī)范1射線探傷范圍(1)總則必須對(duì)現(xiàn)場驗(yàn)船師提供足夠的證明以核準(zhǔn)射線探傷的適用性，并且檢查具有代表性的檢測點(diǎn)的射線圖片。(2)高比例的超標(biāo)缺陷：如果超標(biāo)缺陷非常高，檢測點(diǎn)的數(shù)目必須增加。船舶焊接缺陷及無損探傷研究2射線探傷的位置(1)總則在選擇檢測點(diǎn)時(shí)，以下檢測位置將著重考慮：a)位于高強(qiáng)度區(qū)域內(nèi)的焊接b)其他重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件c)不能到達(dá)或很難檢查到的焊接部位d)現(xiàn)場搭載焊接e)可疑區(qū)域3射線探傷應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)(1)船體表面一A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于船長大于或等于150m，應(yīng)用于船腫部06L范圍內(nèi)船體表面熔透焊(fundePenetration)的

32、射線探傷必須符合A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。a)當(dāng)使用特殊船體材料或者船體設(shè)計(jì)認(rèn)為材料屬于危險(xiǎn)級(jí)別時(shí)，對(duì)船長小于150m(500ft)的船體表面探傷也可以應(yīng)用A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。b)所有LNG(LiquefiedNaturalGas)和LpG(Liquefiedpetroleum船舶的貨艙(除了隔膜艙)的熔透焊射線探傷必須符合A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。(2)船體表面一B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，除了上面情況適用于A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)外，對(duì)于船長小于150m和所有船腫O6L以外的船體表面熔透焊的射線探傷適用于B級(jí)。4可接受的標(biāo)準(zhǔn)(1)裂紋射線探傷顯示的任何裂紋都不被接受。(2)未熔合或未焊透在焊縫任何部位或者焊縫與相鄰母材之間的未完全熔合被稱為未熔合或者未焊透。對(duì)于A

33、級(jí)和B紐的任何射線圖像顯示未熔合或未焊透的尺寸必須小于單個(gè)缺陷允許長度或尺寸總和小于累計(jì)允許長度，見圖： (3)夾渣非金屬固體物資嵌入焊縫區(qū)域或焊縫和母材之間被稱為夾渣a)當(dāng)計(jì)算每一級(jí)別夾渣總長度時(shí)，可以接受的末熔合或未焊透缺陷被當(dāng)作頭渣處理。b)對(duì)于A級(jí)的任何射線圖像顯示夾渣的尺寸必須小于單個(gè)缺陷允許長度或尺寸總和小于累計(jì)允許長度，見圖：d)對(duì)于B級(jí)的任何射線圖像顯示夾渣的尺寸必須小于單個(gè)缺陷允許長度或尺寸總和小于累計(jì)允許長度，見圖： (4)氣孔氣孔、圓形空洞和分散良好的夾鎢都被作為氣孔處理。a)A級(jí)和B級(jí)在150mm焊接長度內(nèi)且鋼板厚度在12smm到50mm內(nèi)，射線圖像顯示的氣孔大于圈34

34、至圖35允許的范圍被評(píng)定為缺陷超標(biāo)。b)對(duì)于材料厚度大于50的射線探傷圖像評(píng)定氣孔的標(biāo)準(zhǔn)完全不同于圖34到圖3 5的標(biāo)準(zhǔn)。 (5)多種缺陷射線圖像顯示既有氣孔又有夾渣(包括可以接受的未熔合和未焊透)，以下為判定標(biāo)準(zhǔn)：a)如果射線探傷缺陷接近最大可以允許的夾渣程度，此時(shí)只有50可被允許的氣孔存在。b)如果射線探傷缺陷接近最大可以被允許的氣孔程度，此時(shí)只有50可以被允許的總累計(jì)夾渣允許存在。c)可以被允許的夾渣百分?jǐn)?shù)加上可以被允許的氣孔百分?jǐn)?shù)之和不超過150。(6)咬邊咬邊是指在焊縫的表面或者根部，位于焊腳相鄰的母材出現(xiàn)的焊接槽溝。a)對(duì)于厚度小于25mm的材料，射線探傷顯示的咬邊超過以下標(biāo)準(zhǔn)視為

35、不符合要求：任何單個(gè)咬邊長度大于50mm并且深度大于08mm。在任何300mm長度的焊縫上累計(jì)咬邊長度不超過50mm，并且深度大于08mm咬邊的深度可以通過目測或機(jī)械的方式測量，用射線測量深度是不可接受的。結(jié)論本論文在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，經(jīng)過本人三個(gè)多月的努力業(yè)已完成，從課題選擇到具體構(gòu)思和內(nèi)容，無不凝聚著老師的心血和汗水，在學(xué)校學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著老師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做論文是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有

36、自己的研究，就不會(huì)有所突破。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)與編寫的過程，是對(duì)我所學(xué)的無損檢測專業(yè)知識(shí)的又一次鞏固與加強(qiáng)。這使我對(duì)無損檢測的一些基礎(chǔ)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固。通過對(duì)相關(guān)書籍的翻閱和網(wǎng)上查找，我了解了焊接和無損檢測的原理與內(nèi)涵，以及它的發(fā)展方向和所面臨的問題。不過更重要的是，這次畢業(yè)論文的編寫讓我懂得了很多論文內(nèi)容之外的東西，整個(gè)編寫過程不僅是對(duì)自己掌握知識(shí)全面性的考察，更是一次鍛煉自身能力的機(jī)會(huì)和對(duì)自己意志品質(zhì)的全面考驗(yàn)。它讓我找到了一種創(chuàng)新的、自主的學(xué)習(xí)方式，這更有利于我把所研究的知識(shí)和今后的實(shí)際工作緊密地聯(lián)系到一起。正是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)更加熱愛，并指