工業(yè)安裝-無(wú)損檢測(cè)

1、無(wú)損檢測(cè) 在不破壞試件的前提下，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(cè)試的方法。1 1. . 無(wú)損檢測(cè)定義無(wú)損檢測(cè)定義 1 1） 射線(xiàn)檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)射線(xiàn)檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)RTRT） 2 2） 超聲檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)超聲檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)UTUT） 3 3） 磁粉檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)磁粉檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)MTMT） 4 4） 滲透檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)滲透檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)PTPT） 5 5） 衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)TOFDTOFD） 6 6） 渦流檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)渦流檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)ETET） 7 7） 聲發(fā)射檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)聲發(fā)射檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)AEAE） 2. 2. 無(wú)損檢測(cè)的分類(lèi)無(wú)損檢測(cè)的分

2、類(lèi) 常規(guī)的檢測(cè)方法為常規(guī)的檢測(cè)方法為RTRT、UTUT、MTMT、PTPT四種，這四種方法仍是承壓類(lèi)特四種，這四種方法仍是承壓類(lèi)特種設(shè)備制造、安裝質(zhì)量檢測(cè)、檢驗(yàn)最常用的無(wú)損檢測(cè)方法。種設(shè)備制造、安裝質(zhì)量檢測(cè)、檢驗(yàn)最常用的無(wú)損檢測(cè)方法。 其它用于承壓類(lèi)特種設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)的方法有：衍射時(shí)差法超聲檢其它用于承壓類(lèi)特種設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)的方法有：衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)TOFDTOFD）、渦流檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)）、渦流檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)ETET）、聲發(fā)射檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)）、聲發(fā)射檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)AEAE）等。）等。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展無(wú)損檢測(cè)的方法及種類(lèi)日益繁多，如：激光、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展無(wú)損檢測(cè)的方法及種類(lèi)日益繁多，如：

3、激光、紅外、微波、液晶等技術(shù)都被應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)。紅外、微波、液晶等技術(shù)都被應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)。 2. 2. 無(wú)損檢測(cè)的分類(lèi)無(wú)損檢測(cè)的分類(lèi) 1) 保證產(chǎn)品質(zhì)量 應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，可以探測(cè)到肉眼無(wú)法看到的試件內(nèi)部缺陷，又不需要破壞試樣，通過(guò)發(fā)現(xiàn)缺陷、并對(duì)超標(biāo)缺陷進(jìn)行處理、達(dá)到符合使用要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量； 2) 保障使用安全 一方面：在產(chǎn)品制造安裝過(guò)程中，通過(guò)無(wú)損檢測(cè)來(lái)消除制造安裝過(guò)程中產(chǎn)生的超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的超標(biāo)缺陷，符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求，保障使用安全； 另一方面：各種管道、容器、鍋爐在惡劣的工作環(huán)境下運(yùn)行，出現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)變化、疲勞、腐蝕、材質(zhì)劣化、缺陷擴(kuò)大，當(dāng)需要長(zhǎng)周期運(yùn)行時(shí)，通過(guò)無(wú)損檢測(cè)，滿(mǎn)足使用要求，保障

4、使用安全； 3. 3. 無(wú)損檢測(cè)的目的無(wú)損檢測(cè)的目的 3) 改進(jìn)制造工藝 在產(chǎn)品生產(chǎn)中，為了了解制造工藝是否適宜，必須事先進(jìn)行工藝試驗(yàn)。試驗(yàn)中根據(jù)無(wú)損檢測(cè)結(jié)果，修正焊接參數(shù)或其它工藝參數(shù)，最終得到能夠達(dá)到質(zhì)量要求的焊接工藝或鑄造工藝，如：焊接工藝評(píng)定； 4) 降低生產(chǎn)成本 在產(chǎn)品制造過(guò)程中進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，往往認(rèn)為要增加檢查費(fèi)用，增加成本，若在制造過(guò)程中的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，就可以防止以后工序的浪費(fèi)，減少返工，降低廢品率，從而降低成本，如：厚板焊接、鍛件加工，上海漕涇苯酚丙酮裝置為了減少檢修次數(shù)，對(duì)管道進(jìn)行100%檢測(cè)。3. 3. 無(wú)損檢測(cè)的目的無(wú)損檢測(cè)的目的4. 4. 無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)

5、無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)4.1. 無(wú)損檢測(cè)要與破環(huán)性檢測(cè)相結(jié)合 無(wú)損檢測(cè)最大特點(diǎn)是能在不損傷材料、工件和結(jié)構(gòu)的前提下來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，產(chǎn)品的檢查率可以達(dá)到100，但是，不是所有需要測(cè)試的項(xiàng)目和指標(biāo)都能進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，具有一定的局限性，如：拉伸、彎曲、沖擊、金相、光譜等理化檢測(cè)。 根據(jù)無(wú)損檢測(cè)的目的，選擇實(shí)施的時(shí)間如： 1） 鍛件的超聲檢測(cè)，一般安排在鍛造完成且進(jìn)行過(guò)粗加工后，鉆孔、銑槽、精磨等之前； 2） 普通鋼材的焊縫一般在焊后進(jìn)行檢測(cè)； 3）高強(qiáng)度鋼焊縫由于可能產(chǎn)生延遲裂紋（Cr5Mo、SPV490Q等），應(yīng)安排在焊接后24小時(shí)后進(jìn)行，有再熱裂紋的焊縫應(yīng)在焊接后36小時(shí)后進(jìn)行； 4）需要進(jìn)行熱處理的管道

6、焊縫，一般在熱處理后進(jìn)行檢測(cè)。 只有正確選定實(shí)施無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī)，檢測(cè)才能順利完成，才能發(fā)揮最大作用。 4.2. 4.2. 正確選用實(shí)施無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī)正確選用實(shí)施無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī) 每一種無(wú)損檢測(cè)方法都有局限性，不能適用于所有工件和所用缺陷，為了提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性，在檢測(cè)前，根據(jù)被檢物的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生什么種類(lèi)、什么形狀的缺陷，在什么部位、什么方向產(chǎn)生，選擇最佳檢測(cè)方法。如： 鋼板分層缺陷UT 工件表面細(xì)小裂紋MT、PT 體積狀缺陷RT 面積狀缺陷UT 4.3. 4.3. 正確選用最適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)方法正確選用最適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)方法 每種方法都用優(yōu)缺點(diǎn)，因此，在無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用中，如

7、果可能，不要只采用一種無(wú)損檢測(cè)方法，以便保證各種檢測(cè)方法取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而獲得更多的信息。另外，應(yīng)充分利用有關(guān)材料、焊接、加工工藝的知識(shí)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的知識(shí)，進(jìn)行綜合運(yùn)用。如：超聲波對(duì)裂紋缺陷探測(cè)靈敏度較高，但定性不準(zhǔn)，而射線(xiàn)的有點(diǎn)是對(duì)缺陷定性比較準(zhǔn)確，兩者配合使用，就能保證檢測(cè)結(jié)果既可靠又準(zhǔn)確。如： 厚鋼板焊縫： （大于46mm）RT 100%UT20% 厚鋼板焊縫 ： (大于100mm)UT 100% RT 20% 高強(qiáng)度鋼焊縫：100RT100%MT熱處理后100MT4.3. 4.3. 綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)方法綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)方法5. 5. 鋼焊縫中常見(jiàn)缺陷的種類(lèi)鋼焊縫中常見(jiàn)缺陷的種類(lèi)缺陷分

8、為： 外觀缺陷咬邊、焊瘤、凹坑、未焊滿(mǎn) 、燒穿、其它 表面缺陷（成形不良、錯(cuò)邊、塌陷、表面氣孔、弧坑、縮孔、 各種焊接變形） 內(nèi)部缺陷氣孔、夾渣、裂紋、未熔合、未焊透一。射線(xiàn)檢測(cè)一。射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)檢測(cè)原理射線(xiàn)檢測(cè)原理 射線(xiàn)通過(guò)檢測(cè)工件時(shí)，由于工件內(nèi)缺陷的存在，缺陷部位與無(wú)缺陷部位對(duì)射線(xiàn)的衰減不同，射線(xiàn)到達(dá)膠片的射線(xiàn)強(qiáng)度就不同，產(chǎn)生不同的感光效果，經(jīng)暗室膠片處理，得到不同黑度的成像，根據(jù)形成的影像來(lái)判斷缺陷的性質(zhì)、大小，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，對(duì)不符合要求的缺陷進(jìn)行處理，最終滿(mǎn)足使用要求。射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備X射線(xiàn)機(jī)-一般適用240mm，最大可以透照至60mm（350kV）；2.硒-75 （Se-7

9、5) 射線(xiàn)機(jī)-一般適用1040mm，最小可透照 5mm（透照厚度）；3.銥-192（Ir-192)射線(xiàn)機(jī)-一般適用20100mm，最小可透照10mm（透照厚度）；4.鈷-60（Co-60）射線(xiàn)機(jī)-一般適用30200mm5.銫-137、銩170等射線(xiàn)機(jī)射線(xiàn)透照方式射線(xiàn)透照方式1. 縱縫透照法 膠 片源2. 2. 環(huán)縫外透法環(huán)縫外透法3. 3. 環(huán)縫內(nèi)透法環(huán)縫內(nèi)透法4. 4. 雙壁單影法雙壁單影法5. 5. 雙壁雙影法雙壁雙影法射線(xiàn)底片本身質(zhì)量驗(yàn)收射線(xiàn)底片本身質(zhì)量驗(yàn)收底片本身質(zhì)量的驗(yàn)收 評(píng)定區(qū)內(nèi)無(wú)影響評(píng)定的偽缺陷。 劃傷、水跡、折痕、壓痕、靜電感光、顯影斑紋、霉點(diǎn)等。2. 底片黑度 X射線(xiàn)底片黑度

10、：2.04.0，小徑管（89）底片黑度最低可以降至：1.5， 射線(xiàn)底片黑度新標(biāo)準(zhǔn)：2.04.0 當(dāng)觀片燈亮度足夠時(shí)，底片黑度上限可以提高3. 3. 各種標(biāo)識(shí)各種標(biāo)識(shí) 標(biāo)記齊全，擺放正確； 必須擺放的標(biāo)記有：設(shè)備號(hào)（管線(xiàn)號(hào)）、焊縫號(hào)、底片號(hào)、中心標(biāo)記、搭接標(biāo)記等，標(biāo)記應(yīng)距焊縫邊緣5mm； 需要時(shí)，應(yīng)有焊工號(hào)、檢測(cè)日期或其它證明工件信息的標(biāo)記等。缺陷在底片上的形狀缺陷在底片上的形狀氣孔 在底片上顯示黑色圓點(diǎn)，邊緣輪廓清晰，黑色均勻。2. 夾渣 在底片上顯示黑色不均勻黑塊，邊緣輪廓不清晰，形狀隨著成型方法不同而不同。裂紋 在底片上顯示長(zhǎng)條狀形影像，缺陷兩端尖銳，黑度不均勻。未熔合 在底片上顯示不均勻

11、的黑塊，一面較直，一面鋸齒狀，靠熔合線(xiàn)方向一般較直。未焊透 在底片上顯示較長(zhǎng)的黑條，兩邊較直，黑度較均勻，一般出現(xiàn)在焊縫的中間。射線(xiàn)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性射線(xiàn)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性 1 1） 檢測(cè)結(jié)果有直接記錄-底片；2）可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確；3）體積型缺陷檢出率高，而面積型缺陷的檢出率受到多種因素影響；4）適宜檢驗(yàn)較薄的工件而不適宜較厚的工件；5）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；6）有些試件結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)條件不適合射線(xiàn)照相；2.9 2.9 射線(xiàn)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性射線(xiàn)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性 7）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；8）

12、檢測(cè)成本高；9）射線(xiàn)照相檢測(cè)速度慢；10）射線(xiàn)對(duì)人體有害。二。超聲波檢測(cè)二。超聲波檢測(cè)3.1 3.1 超聲波的發(fā)生及性質(zhì)超聲波的發(fā)生及性質(zhì)超聲波 頻率大于20千赫茲的聲波叫超聲波產(chǎn)生 通過(guò)壓電晶片的振動(dòng)發(fā)出超聲波。3.2 3.2 超聲波檢測(cè)原理超聲波檢測(cè)原理 超聲波探頭發(fā)射超聲波進(jìn)入工件，遇到缺陷部位，反射回波，被探頭接受，傳至超聲探傷儀，在熒光屏上顯示回波。3.3 3.3 超聲波的特點(diǎn)超聲波的特點(diǎn)超聲波指向性好，能形成窄的波束；波長(zhǎng)短，小的缺陷也能夠較好地反射；距離的分辨率好，缺陷的分辨率高；無(wú)法得到缺陷直觀圖像、定性困難、定量精度不高，定位準(zhǔn)確；檢測(cè)結(jié)果無(wú)直接見(jiàn)證記錄，對(duì)檢測(cè)操作人員要求高

13、；不宜對(duì)不銹鋼焊道進(jìn)行檢測(cè)。3.4 3.4 超聲波檢測(cè)探頭移動(dòng)方法超聲波檢測(cè)探頭移動(dòng)方法鋸齒型掃查鋸齒型掃查 斜平行掃查斜平行掃查 平行掃查平行掃查 四種基掃查方法四種基掃查方法 3.5 3.5 超聲波檢測(cè)的有點(diǎn)和局限性超聲波檢測(cè)的有點(diǎn)和局限性1. 面積型缺陷的檢出率較高，而體積型缺陷的檢出率低；2. 適合檢測(cè)厚度較大的工件，不適合檢測(cè)較薄的工件；3. 應(yīng)用范圍廣，可用于各種試件；4.檢測(cè)成本低，速度快，儀器體積小，重量輕，現(xiàn)場(chǎng)使用較方便；5. 無(wú)法得到缺陷直觀圖像，定性困難，定量精度不高；6. 檢測(cè)結(jié)果無(wú)直接見(jiàn)證記錄；3.7 3.7 超聲波檢測(cè)的有點(diǎn)和局限性超聲波檢測(cè)的有點(diǎn)和局限性7. 對(duì)缺

14、陷在工件厚度方向上的定位較準(zhǔn)確；8. 材質(zhì)、晶粒度對(duì)檢測(cè)有影響；9. 工件不規(guī)則的外形和一些結(jié)構(gòu)會(huì)影響檢測(cè)；10.不平或粗糙的表面會(huì)影響耦合和掃查，從而影響檢測(cè)精度和可靠性。三。磁粉檢測(cè)三。磁粉檢測(cè) 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(xiàn)密度增大幾百倍到幾千倍，如果材料中存在不連續(xù)性(包括缺陷造成的不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)等原因造成的不連續(xù)性)，磁力線(xiàn)會(huì)發(fā)生畸變，部分磁力線(xiàn)有可能逸出材料表面，從空間穿過(guò)，形成漏磁場(chǎng)，漏磁場(chǎng)的局部磁極能夠吸引鐵磁物質(zhì)。 4.1 4.1 磁粉檢測(cè)原理磁粉檢測(cè)原理 缺陷漏磁場(chǎng)缺陷漏磁場(chǎng) 表面缺陷近表面缺陷 4.2 4.2 磁粉檢測(cè)磁化方法磁粉檢測(cè)磁

15、化方法線(xiàn)圈法2. 2. 磁軛法磁軛法4.2 4.2 磁粉檢測(cè)磁化方法磁粉檢測(cè)磁化方法3. 3. 軸向通電軸向通電法法4. 4. 觸頭法觸頭法4.2 4.2 磁粉檢測(cè)磁化方法磁粉檢測(cè)磁化方法5. 5. 中心導(dǎo)體法中心導(dǎo)體法6. 6. 交叉磁軛法交叉磁軛法4.3 4.3 磁粉檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性磁粉檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性適宜鐵磁性材料檢測(cè)，不能用于非鐵磁性材料檢測(cè)；可以檢出表面和近表面缺陷，不能用于檢測(cè)內(nèi)部缺陷；3. 檢測(cè)靈敏度很高，可以發(fā)現(xiàn)極細(xì)小的裂紋及其他缺陷；檢測(cè)成本低，速度快；工件的形狀對(duì)檢測(cè)有影響，有時(shí)因其難以磁化而無(wú)法檢測(cè)。四。滲透檢測(cè)四。滲透檢測(cè) 滲透檢測(cè)的原理是：零件表面被施涂含有熒光染

16、料或著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，滲透液可以滲進(jìn)表面開(kāi)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象劑，同樣，在毛細(xì)管作用下，顯象劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯象劑中；在一定的光源下(紫外線(xiàn)光或白光)，缺陷處的滲透液痕跡被顯示，(黃綠色熒光或鮮艷紅色)，從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。 4.1 4.1 滲透檢測(cè)的基本原理滲透檢測(cè)的基本原理 1 1根據(jù)滲透劑和顯像劑種類(lèi)不同進(jìn)行分類(lèi)根據(jù)滲透劑和顯像劑種類(lèi)不同進(jìn)行分類(lèi)4.2 4.2 滲透檢測(cè)方法分類(lèi)和選用滲透檢測(cè)方法分類(lèi)和選用 4.34.3滲透檢測(cè)方法選用滲透檢測(cè)方法選用1 1. 滲透檢測(cè)方法的選用，

17、首先應(yīng)滿(mǎn)足檢測(cè)缺陷類(lèi)型和靈敏度的要求。在此基礎(chǔ)上，可根據(jù)被檢工件表面粗糙度、檢測(cè)批量大小和檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的水源、電源等條件來(lái)決定。2. 對(duì)于表面光潔且檢測(cè)靈敏度要求高的工件，宜采用后乳化型著色法或后乳化型熒光法，也可采用溶劑去除型熒光法。3. 對(duì)于表面粗糙且檢測(cè)靈敏度要求低的工件宜采用水洗型著色法或水洗型熒光法。4 44 4滲透檢測(cè)方法選用滲透檢測(cè)方法選用4. 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)水源、電源的檢測(cè)宜采用溶劑去除型著色法。5. 對(duì)于批量大的工件檢測(cè)，宜采用水洗型著色法或水洗型熒光法。6. 對(duì)于大工件的局部檢測(cè)，宜采用溶劑去除型著色法或溶劑去除型熒光法。7. 熒光法比著色法有較高的檢測(cè)靈敏度。4.5 4.5 滲透檢

18、測(cè)操作的基本步驟滲透檢測(cè)操作的基本步驟1. 預(yù)清洗；2. 施加滲透劑；3. 去除多余的滲透劑；4. 干燥；5. 施加顯像劑；6. 觀察及評(píng)定。滲透檢測(cè)可以用于除了疏松多孔性材料外任何種類(lèi)的材料；形狀復(fù)雜的部件也可滲透檢測(cè)，一次操作就可完成檢測(cè)；同時(shí)存在幾個(gè)方向的缺陷，用一次檢測(cè)操作就可完成檢測(cè)；不需要大型設(shè)備，可不用水、電；試件表面粗糙度影響大，檢測(cè)結(jié)果往往容易受操作人員水平的影響；可以檢測(cè)表面開(kāi)口缺陷，但對(duì)埋藏或閉合型的表面缺陷無(wú)法檢出； 4.6 4.6 滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性7.檢測(cè)工序多，速度慢；8.檢靈敏度比磁粉檢測(cè)低；9.材料較貴，成本較高；10.檢測(cè)所用的檢測(cè)

19、劑大多易燃、有毒，必須采取有效措施保證安全。 4.64.6滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)和局限性五。各種檢測(cè)方法的區(qū)別五。各種檢測(cè)方法的區(qū)別及選用及選用射線(xiàn)檢測(cè) 適用于檢測(cè)工件內(nèi)部體積狀缺陷，對(duì)于并行于射線(xiàn)束方向的面狀缺陷不敏感，具有缺陷形狀直觀、大小能測(cè)量，但不能測(cè)定缺陷的深度位置。5.1 5.1 區(qū)別區(qū)別超聲波檢測(cè) 適用于檢測(cè)面狀缺陷，對(duì)于并行于超聲束的面狀缺陷不敏感，不能準(zhǔn)確判定缺陷性質(zhì)、形狀、大小，但能直接探測(cè)缺陷的埋藏位置，缺陷當(dāng)量大小。磁粉檢測(cè) 磁粉檢測(cè)只能檢測(cè)鐵磁性材料工件的表面及近表面缺陷（一般為12mm，最深可達(dá)34mm），能直觀測(cè)量缺陷的形狀、大小，但不能測(cè)量缺陷的深

20、度，對(duì)點(diǎn)狀缺陷不敏感，對(duì)工件形狀有要求。 滲透檢測(cè) 檢測(cè)非多孔性材料制成的產(chǎn)品，不受工件材料、形狀的影響，只能檢測(cè)開(kāi)口缺陷。5.2 5.2 檢測(cè)方法和檢測(cè)對(duì)象的適應(yīng)性檢測(cè)方法和檢測(cè)對(duì)象的適應(yīng)性 檢測(cè)對(duì)象檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部缺陷檢測(cè)方法內(nèi)部缺陷檢測(cè)方法表面缺陷檢測(cè)方法表面缺陷檢測(cè)方法RTRTUTUTMTMTRTRT內(nèi)內(nèi)部部缺缺陷陷分層分層疏松疏松氣孔氣孔縮孔縮孔未焊透未焊透未熔合未熔合夾渣夾渣裂紋裂紋 檢測(cè)對(duì)象檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部缺陷檢測(cè)方法內(nèi)部缺陷檢測(cè)方法表面缺陷檢測(cè)方法表面缺陷檢測(cè)方法RTRTUTUTMTMTRTRT表表面面缺缺陷陷白點(diǎn)白點(diǎn)表面裂紋表面裂紋表面針孔表面針孔折疊折疊斷口白點(diǎn)斷口白點(diǎn)衍射時(shí)差法（

21、衍射時(shí)差法（TOFDTOFD）檢測(cè)技術(shù)）檢測(cè)技術(shù)TOFD技術(shù)概念TOFD技術(shù),即Time of flight diffraction technique,超聲波衍射時(shí)差檢測(cè)技術(shù)概念：一種依靠超聲波與缺陷端部相互作用發(fā)出的衍射波來(lái)檢出缺陷并對(duì)缺陷進(jìn)行定量的檢測(cè)技術(shù)發(fā)展條件：因其原理與傳統(tǒng)檢測(cè)方式有很多不同，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足之處TOFD原理1.1.波形衍射波形衍射當(dāng)超聲波作用于一條長(zhǎng)裂紋缺陷時(shí)，在裂紋縫隙產(chǎn)生衍射，另外在裂紋表面還會(huì)產(chǎn)生反射。TOFD就是利用聲束在裂紋兩個(gè)端點(diǎn)或端角產(chǎn)生的衍射波來(lái)對(duì)缺陷進(jìn)行定位定量。探頭探頭入射波入射波反射波反射波衍射波衍射波被測(cè)工件被測(cè)工件探頭探頭入射波入射波

22、反射波反射波衍射波衍射波被測(cè)工件被測(cè)工件t t 由于衍射波能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于反射波能量,因此采用單探頭作TOFD檢測(cè)時(shí)衍射信號(hào)被反射波掩蓋難以觀察,因此單探頭掃查方式,不適合高效的TOFD檢測(cè)反射波反射波衍射波衍射波探頭探頭入射波入射波反射波反射波衍射波衍射波被測(cè)工件被測(cè)工件探頭探頭 雙探頭陣列,將接收探頭置于焊縫另一側(cè),有效的保證了衍射波的接收,而反射信號(hào),基本上是不被接收的,而衍射波沒(méi)有明顯的指向性，可以輕易的被接收探頭接收，從而在屏幕上顯示出比較純粹的衍射信號(hào). 為了使衍射信號(hào)更好的被接收到,兩只探頭的技術(shù)參數(shù)應(yīng)盡量一致,如探頭頻率和角度等.2/3T2/3T探頭間距的設(shè)定,基本遵循兩探頭主聲軸

23、交叉于被測(cè)區(qū)域厚度的2/3處,計(jì)算公式如下:PCS=(4/3)T tanPCS-探頭中心間距 T被檢區(qū)域厚度 -探頭折射角探頭角度與頻率的選擇探頭角度與頻率的選擇 由上表可知再進(jìn)行TOFD檢測(cè)時(shí)，薄壁工件應(yīng)選擇高頻小晶片大角度探頭，而厚壁工件應(yīng)選用低頻大晶片小角度探頭發(fā)射探頭發(fā)射探頭接收探頭接收探頭被測(cè)工件被測(cè)工件TOFDTOFD掃查焊縫掃查焊縫形成的形成的A A掃脈沖圖像掃脈沖圖像直通波直通波上端點(diǎn)上端點(diǎn)下端點(diǎn)下端點(diǎn)底波底波3. 3. 波形的相位關(guān)系波形的相位關(guān)系當(dāng)超聲波束由一個(gè)高阻抗的介質(zhì)傳播到一個(gè)低阻抗介質(zhì)中時(shí)，在界面經(jīng)過(guò)反射后波束相位發(fā)生改變，如果波束在遇到界面前是負(fù)向周期則在界面反射

24、后轉(zhuǎn)變?yōu)檎蛑芷?。發(fā)射探頭發(fā)射探頭接收探頭接收探頭如下圖，波束經(jīng)過(guò)上端點(diǎn)和底面時(shí)，在異質(zhì)界面反射和相位發(fā)如下圖，波束經(jīng)過(guò)上端點(diǎn)和底面時(shí)，在異質(zhì)界面反射和相位發(fā)生轉(zhuǎn)變，因此波形相位相似。而波束經(jīng)過(guò)下端點(diǎn)時(shí)相當(dāng)于波束生轉(zhuǎn)變，因此波形相位相似。而波束經(jīng)過(guò)下端點(diǎn)時(shí)相當(dāng)于波束在底缺陷底部環(huán)繞，相位不發(fā)生轉(zhuǎn)變與直通波相位相似。在底缺陷底部環(huán)繞，相位不發(fā)生轉(zhuǎn)變與直通波相位相似。根據(jù)理論和實(shí)驗(yàn)證明，如果兩個(gè)衍射信號(hào)的相位相反，則在兩個(gè)信號(hào)間一根據(jù)理論和實(shí)驗(yàn)證明，如果兩個(gè)衍射信號(hào)的相位相反，則在兩個(gè)信號(hào)間一定存在一個(gè)連續(xù)不間斷的缺陷。因此識(shí)別相位變化對(duì)于評(píng)定缺陷尺寸非常定存在一個(gè)連續(xù)不間斷的缺陷。因此識(shí)別相位變

25、化對(duì)于評(píng)定缺陷尺寸非常重要。利用上、下端點(diǎn)的時(shí)間差來(lái)計(jì)算缺陷深度和自身高度是重要。利用上、下端點(diǎn)的時(shí)間差來(lái)計(jì)算缺陷深度和自身高度是TOFDTOFD探傷最探傷最重要的部分重要的部分* *注在一些特殊情況下，例如氣孔，小夾渣之類(lèi)的缺陷注在一些特殊情況下，例如氣孔，小夾渣之類(lèi)的缺陷由于幾何尺寸太小不會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)分離的端點(diǎn)信號(hào)由于幾何尺寸太小不會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)分離的端點(diǎn)信號(hào)+ +_ _+ +_ _TOFDTOFD掃描成像掃描成像發(fā)射探頭發(fā)射探頭接收探頭接收探頭TOFD的成像并非是缺陷的實(shí)際圖像顯示，而是通過(guò)掃查時(shí)探頭所接收到的A掃圖形轉(zhuǎn)換為黑白兩色的灰度圖，為了能有更清晰的圖像因些要求至少256級(jí)的灰度分辨率

26、100%100%0%0%100%100%利用灰階度來(lái)表示振幅，當(dāng)回波處于利用灰階度來(lái)表示振幅，當(dāng)回波處于0 0位位時(shí)用中間灰色表示，當(dāng)波形向正半周變化時(shí)用中間灰色表示，當(dāng)波形向正半周變化時(shí)向時(shí)向100%100%灰度（白色）漸變，當(dāng)波形向負(fù)灰度（白色）漸變，當(dāng)波形向負(fù)正半周變化時(shí)向正半周變化時(shí)向-100%-100%灰度（黑色）漸變灰度（黑色）漸變A A掃圖像掃圖像D D掃圖像掃圖像直通波直通波上端點(diǎn)上端點(diǎn)下端點(diǎn)下端點(diǎn)底波底波+ +_ _+ +_ _TOFD掃查模式有缺陷時(shí)掃描圖像有缺陷時(shí)掃描圖像A A掃圖像掃圖像D D掃圖像掃圖像上端點(diǎn)上端點(diǎn)下端點(diǎn)下端點(diǎn)特殊缺陷的特征特殊缺陷的特征直通波被阻斷直

27、通波被阻斷下端點(diǎn)下端點(diǎn)底波底波特征：特征：沒(méi)有直通波沒(méi)有直通波和上端點(diǎn)的和上端點(diǎn)的信號(hào)信號(hào)1.1.上表面開(kāi)口裂紋上表面開(kāi)口裂紋當(dāng)缺陷沿掃查方向有一定長(zhǎng)度時(shí)，連續(xù)掃查得下如下當(dāng)缺陷沿掃查方向有一定長(zhǎng)度時(shí)，連續(xù)掃查得下如下D D掃圖像掃圖像直通波被阻斷直通波被阻斷下端點(diǎn)下端點(diǎn)底波底波直通波斷開(kāi)直通波斷開(kāi)只有下端點(diǎn)信號(hào)只有下端點(diǎn)信號(hào)底波被阻斷底波被阻斷上端點(diǎn)上端點(diǎn)底波底波2.2.下表面開(kāi)口裂紋下表面開(kāi)口裂紋特征：沒(méi)有下端點(diǎn)和底波特征：沒(méi)有下端點(diǎn)和底波底波斷開(kāi)底波斷開(kāi)上端點(diǎn)上端點(diǎn)底波被阻斷底波被阻斷上端點(diǎn)上端點(diǎn)底波底波2.2.下表面開(kāi)口裂紋下表面開(kāi)口裂紋由于開(kāi)口深度較小，無(wú)法完全阻當(dāng)直通波，由于開(kāi)口深度較小，無(wú)法完全阻當(dāng)直通波，因此底波并未消失，但明顯滯后因此底波并未消失，但明顯滯后沒(méi)有下端點(diǎn)和底波沒(méi)有下端點(diǎn)和底波上端點(diǎn)上端點(diǎn)底波滯后底波滯后底波底波3.3.短小缺陷短小缺陷在焊縫中出現(xiàn)短小缺陷，上下端點(diǎn)距離很小，在焊縫中出現(xiàn)短小缺陷，上下端點(diǎn)距離很小，因此沒(méi)有明顯區(qū)分的上下端點(diǎn)衍射，因此沒(méi)有明顯區(qū)分的上下端點(diǎn)衍射，