焊接檢驗及質量控制

1、焊接檢驗與質量控制柯黎明： 手機辦公室：M313/83863015相關問題1、何謂焊接檢驗？2、為什么要進行焊接檢驗？3、焊接專業(yè)學生為什么要學習焊接檢驗課程？4、焊接專業(yè)學生如何學習焊接檢驗課程？相關問題1、何謂焊接檢驗？ 關鍵詞：檢驗、焊接 檢驗: 破壞性檢驗（機械性能試驗、切片） 非破壞性檢驗（無損檢驗？） 焊接： 焊接結構相關問題2、為什么要進行焊接檢驗？修復、報廢（在零件生產過程中那個階段報廢）允許范圍內（斷裂力學）不可容許的焊 接產生缺陷影響質量相關問題3、焊接專業(yè)學生為什么要學習焊接檢驗課程？ 1）無損檢測實踐中，60%以上工作是針對焊接結構 2）焊接與

2、無損檢測的關系 促進研究無損檢測研究各種缺陷的檢測方法焊接應用技術提出要求三峽水輪機轉輪直徑：10.7m高：5.4m總重量：440噸耗用焊絲：12噸神舟3號航天飛船我國建造最大的30萬噸超大型原油船總長333m，型寬58m電機定子座直徑22m，重量832噸蝸殼進水口直徑12.4m重量750噸世界最大、最重世界最大、最重相關問題4、焊接專業(yè)學生如何學習焊接檢驗課程？ 發(fā)揮自己的優(yōu)勢： 對各種焊接方法可能產生的缺陷特征的了解。安徽機電職業(yè)技術學院機械工程系焊接專業(yè)常見焊接缺陷第一章第一章 緒論緒論第一節(jié)第一節(jié) 焊接檢驗的意義焊接檢驗的意義一、概念 性質：專門研究保證焊接產品質量的學科。 內容：包括

3、從圖紙設計到產品的成型整個生產過程中所使用的材料、工具、設備、工藝過程和成品質量的檢驗以及產品運行過程中的質量檢測。第一章第一章 緒論緒論第一節(jié)第一節(jié) 焊接檢驗的意義焊接檢驗的意義一、概念 特點： 1多學科性，以近代理學、化學、力學、電子學和材料科學為基礎，其檢驗手段和相關原理涉及到力、熱、磁、聲、光、電各領域，綜合多種方法獲得的信息，評價焊縫質量。 2實踐性：對焊接缺陷的理解與評定與檢驗人員的實踐經(jīng)驗密切相關。二、意義：是獲得可靠的焊接結構，在生活中不可缺少的環(huán)節(jié)。主要作用：1確保焊接結構（件）制造質量，保證其安全運行 生產過程中控制質量、使用過程中監(jiān)測。2改進焊接技術，提高產品質量 評定制

4、造工藝，選擇最佳工藝程序。3降低產品成本，正確進行安全評定4由于有焊接檢驗的可靠保證，可促使焊接技術的更廣泛應用。第二節(jié)第二節(jié) 焊接檢驗分類焊接檢驗分類一、分類1破壞性檢驗 1）力學性能試驗：拉伸、彎曲、沖擊 2）化學分析試驗：化學分析，腐蝕 3）金相試驗第二節(jié)第二節(jié) 焊接檢驗分類焊接檢驗分類2非破壞性檢驗 外觀檢測、強度檢驗、致密性檢驗、無損檢驗（NDT）1）外觀檢查：加厚高、縫寬是否穩(wěn)定，是否有咬邊、表面氣孔、裂紋、變形等。2）強度檢驗：水壓檢驗、氣壓檢驗3）致密性檢驗：氣密性、吹氣、氨滲漏、煤油、載水、沉水、水沖、氦檢漏。4）無損檢驗（NDT）第二節(jié)第二節(jié) 焊接檢驗分類焊接檢驗分類4）無

5、損檢驗（NDT）定義： 無損檢測技術是一門新興的綜合性應用學科。它是在不損傷被檢測對象的條件下，利用材料內部結構異?；蛉毕荽嬖谒鸬膶?、聲、光、電、磁等反應的變化，來探測各種工程材料、零部件、結構件等內部和表面缺陷，并對缺陷的類型、性質、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化作出判斷和評價。目的： 定量掌握缺陷與強度的關系，評價構件的允許載荷、壽命或剩余壽命。檢測結構在制造和使用過程中產生的結構不完整性及缺陷情況，以便改進制造工藝，提高產品質量，及時發(fā)現(xiàn)故障，保證設備安全、高效、可靠地運行。第二節(jié)第二節(jié) 焊接檢驗分類焊接檢驗分類4）無損檢驗（NDT） 質量管理：對非連續(xù)或連續(xù)加工的原材料、零

6、部件提供實時質量控制，如控制材料的冶金質量、加工工藝質量、組織狀態(tài)、涂鍍層的厚度以及缺陷的大小、方位與分布等等。 在役檢測：對裝置或構件在運行過程中進行監(jiān)測，或者在檢修期間進行定期檢測。 質量鑒定：對制成品（材料或零部件）在進行組裝或投入使用前，進行最終檢驗。第二節(jié)第二節(jié) 焊接檢驗分類焊接檢驗分類4）無損檢驗（NDT）無損檢測一般有三種含義：無損探傷NDI (Nondestructive Inspection)無損檢測NDT (Nondestructive Testing)無損評價NDE (Nondestructive Evaluation)NDI僅檢測出缺陷（探傷）；NDT以NDI檢測結果為

7、判定基礎，對檢測對象的使用可能性進行判定；此外還含有參數(shù)測試的意思；NDE掌握對象的載荷、環(huán)境條件，對構件的完整性、可靠性及使用性能進行綜合評價。目前國內一般統(tǒng)稱為NDT，國外NDE逐漸代替NDT。第二節(jié)第二節(jié) 焊接檢驗分類焊接檢驗分類4）無損檢驗（NDT）無損檢測技術的特點： (1) 不會對構件造成任何損傷 (2) 為查找缺陷提供了有效方法 (3) 能夠對產品質量實現(xiàn)監(jiān)控 (4) 能夠防止因產品失效引起的災難性后果 (5) 具有廣闊的應用范圍第二節(jié)第二節(jié) 焊接檢驗分類焊接檢驗分類4）無損檢驗（NDT）五大常規(guī)無損檢測方法：超聲檢測（Ultrasonic Testing，UT） 射線檢測（Ra

8、diographic Testing，RT） 磁粉檢測（Magnetic particle Testing，MT） 滲透檢測（Penetrant Testing，PT）渦流檢測（Eddy current Testing，ET）第二節(jié)第二節(jié) 焊接檢驗分類焊接檢驗分類4）無損檢驗（NDT）非常規(guī)無損檢測方法： 聲發(fā)射（Acoustic Emission，AE） 泄漏檢測（Leak Testing，LT） 光全息照相（Optical Holography） 紅外熱成象（Infrared Thermography） 微波檢測（Microwave Testing）等等，目前多達70余種第二節(jié)第二節(jié) 焊接

9、檢驗分類焊接檢驗分類二、焊接檢驗依據(jù)1施工圖樣：原材料、焊縫位置、坡口形式及尺寸、焊縫檢驗要求等。2技術標準：技術條件3檢驗文件：工藝規(guī)程、檢驗規(guī)程、檢驗工藝4訂貨合同： 20121109第三節(jié)第三節(jié) 焊接檢驗過程焊接檢驗過程一、焊接檢驗：表1-2二、焊接過程檢驗：表1-3三、焊后檢驗：表1-4四、安裝調試質量的檢驗1對現(xiàn)場組裝的焊接質量進行檢驗。2對產品的制造埋的焊接質量進行現(xiàn)場復查。1）檢驗程序和檢驗項目2）檢驗方法和驗收標準3）焊接質量問題的現(xiàn)場處理第三節(jié)第三節(jié) 焊接檢驗過程焊接檢驗過程五、產品股份質量的檢驗1產品運行期間的質量監(jiān)控2產品檢修質量的復查3服役產品質量問題現(xiàn)場處理 4焊接結

10、構破壞事故的現(xiàn)場調查分析1）現(xiàn)場調查2）取樣分析3）設計校核4）復查制造工藝第二章 焊接缺陷第一節(jié) 焊接缺陷的概念及分類一、概念： 焊接過程中在焊接接頭內部產生的不符合標準要求的缺陷稱為焊接缺陷。注意： 不同的產品類型和質量要求，對缺陷的種類、大小、數(shù)量、分布等限制是不同的，同樣的缺陷某些情況下作為焊接缺陷，某些情況下不作為焊接缺陷。第二章 焊接缺陷第一節(jié) 焊接缺陷的概念及分類二、分類1按焊接方法分：熔焊缺陷、壓焊缺陷、釬焊缺陷2熔焊缺陷：1）裂紋a按分布情況：橫向、縱向、弧坑、放射狀、枝狀、間斷、微觀（p13Fig21）。b按性質分：(i)熱裂紋：結晶裂紋、液化裂紋、高溫失塑裂紋。(ii)冷

11、裂紋：氫孜裂紋、淬火裂紋、層狀撕裂。(iii)再熱裂紋：熱裂紋、再熱裂紋斷口表口有氧化色彩。2）氣孔第二章 焊接缺陷第一節(jié) 焊接缺陷的概念及分類二、分類2熔焊缺陷：2）氣孔a按分布情況：單個、密集、鏈狀、層狀分布。b按性質分：(i) H2氣孔：斷面為螺絲形，表面呈喇叭形、內壁光滑，魚眼：周圍存在有脆性解理擴展的裂紋(ii) N2氣孔：蜂窩狀，成堆出現(xiàn)。(iii)CO2氣孔：表面光滑、條蟲形。3）固體夾渣（雜）：第二章 焊接缺陷第一節(jié) 焊接缺陷的概念及分類二、分類2熔焊缺陷： 3）固體夾渣（雜）：a夾渣：b夾雜 4）未熔合和未焊透5）形狀缺陷a咬邊b焊瘤c燒穿和下塌d錯邊和角變形e焊縫尺寸、形狀

12、不合要求第二章 焊接缺陷第一節(jié) 焊接缺陷的概念及分類二、分類2熔焊缺陷： 6）其它缺陷a電弧擦傷b飛濺第二章 焊接缺陷第二節(jié) 產生焊接缺陷的主要因素一、材料二、結構三、工藝第二章 焊接缺陷第三節(jié) 焊接缺陷的危害及對質量的影響一、缺陷的危害：焊接結構破壞的主要原因之一是缺陷二、焊接缺陷對質量的影響1結構負載強度2耐腐蝕性能1焊接缺陷引起的應力集中：Kt：2對靜載強度的影響承載面積減小3對脆性斷裂的影響缺陷應力集中脆斷錯邊角變形彎曲應力低應力破壞4對疲勞強度的影響5對應力腐蝕開裂的影響三、常用結構類型及其焊縫質量等級第三章 射線探傷教學目的： 通過學習，初步掌握射線探傷的原理、方法、操作過程。重點

13、： 1衰減定律：I=I0e- 2探傷的基本原理 3探傷條件的選擇 4底片評定難點：底片評定第三章 射線探傷第一節(jié) 射線探傷基本原理一、概念和分類： 射線探傷利用射線可穿透物質和在物質中有衰減的特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種方法分類：按rays 種類：X-rays探傷 -rays探傷 高能rays按顯示缺陷方式： 電離法熒光屏觀察法照相法實時圖象法計算機斷層掃描第三章 射線探傷第一節(jié) 射線探傷基本原理一、概念和分類：二、射線性質：1電磁波：以光速直線傳播，不帶電1A=101nm電磁波種類：無線電波 30km0.3mm紅外線 0.3mm7800A可見光 7800A3900 A紫外錢 3900A200 AX-

14、ray 10.9 A0.006 A（高速電子撞擊金屬靶產生）-ray 1.139A0.003 A （放射線物質(60Co，O192Ir）內部原子核的衰變而來）第三章 射線探傷第一節(jié) 射線探傷基本原理一、概念和分類：二、射線性質： 1電磁波： 2不帶電：不受電場、磁場的影響 3可穿透物質并在物質中會衰減用于探傷4可使物質電離、使膠片感光，并使某些物質產生熒光可見5生物效應，即對生物細胞起作用防護第三章 射線探傷第一節(jié) 射線探傷基本原理一、概念和分類：二、射線性質：三、rays與物質的相互作用： （光電效應，湯姆遜放射，康頓效應和電磁效應）能量衰減，吸收和散射1The absorption of

15、rays by materials 能量的轉換第三章 射線探傷第一節(jié) 射線探傷基本原理三、rays與物質的相互作用：1The absorption of rays by materials射線通過物質與物質的原子互相撞擊原子被激活（與原子核聯(lián)系較弱的電子被逐出） ray消耗全部能量，電子能量較大標識電子放射 ray消耗部分能量，電子能量較小散射電子放射標識電子：產生二次、三次.電子放射散射電子：與物質相互作用變?yōu)闊崃?rays的能量降低 物質厚度越大，射線與物質電子撞擊的機會越多，射線能量損耗較大。即：rays能量損耗越大 能量的轉換第三章 射線探傷第一節(jié) 射線探傷基本原理三、rays與物質的

16、相互作用：1The absorption of rays by materials2The dispersion of rays 可看作是部分射線入變了原來的方向實質：ray電磁波 原子中的電子在電磁場作用下產生強迫振動 振動的電子產生ray 波長與頻率與原射線相同，向四周輻射 （X-ray）湯姆 遜效應； 部分射線波長長于原射線波長原來射線能量消耗在電子的逸出 軌道和電子的附加速度上。 能量的轉換第三章 射線探傷第一節(jié) 射線探傷基本原理三、rays與物質的相互作用：2The dispersion of rays 3衰減定律： I=I0e- -能量因素、材料因素 吸收系數(shù) = + 散射系數(shù) 線

17、衰減系數(shù)透過物質的厚度I透過厚度的物質后的射線強度I0射線的初始強度 能量的轉換 第三章 射線探傷-射線探傷基本原理三、rays與物質的相互作用：3衰減定律： I=I0e- -能量因素、材料因素討論：影響I的因素： ：密度越大， 射線在其途徑上碰到的原子就越多，衰減越嚴重。 大：易被吸收提高照相分辨率，增加金屬濾極（cm） ?。荷渚€能量大，易使電子發(fā)生強迫振動和彈性碰撞。： ?。弘娮优c分核的結合力小，易發(fā)生康普頓散射。因此，對于相同波長或能量的射線，物質的原子序數(shù)越大，密度越大，值越大。相同的物質，射線的波長越長、值越大。第三章 射線探傷-射線探傷基本原理三、rays與物質的相互作用：四、Th

18、e principle of inspection原理：被檢工件與其內部缺陷介質對射線能量衰減程度不同，引起射線透過工件后強度差異，使缺陷在射線底片或X光電視屏幕上顯示出來。關鍵：不同物質對射線的衰減系數(shù)不同。設： 工件的線衰減系數(shù) 缺陷的線衰減系數(shù)則透過工件完好部分X厚的射線強度：Ix=I0.e-x透過缺陷部位的射線強度：I=I0.e-x. e-(-)x= Ix. e-(-)x第三章 射線探傷-射線探傷基本原理四、The principle of inspection透過缺陷部位的射線強度：I=I0.e-x. e-(-)x= Ix. e-(-)x 討論： 1 時，IIx，底片較黑，如氣孔、夾

19、渣、裂紋等 2 時，IIx，底片較白，如夾鎢 3 時，IIx，缺陷部位與周圍完好部位透過的射線強度無差異I=I0.e-(x-x). e-x第三章 射線探傷第一節(jié) 射線探傷基本原理第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機1 classification按結構形式：攜帶式、移動式、固定式按輻射方向：定向幅射、周向幅射。特殊用途：軟X-ray機：UP60KV不是能量越大越好 微焦點X-ray機：焦點尺寸小于0.01 mm0.1mm2construction： 第三章 射線探傷-第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機1 classification2construction：X-ray管、高壓發(fā)生器

20、、控制裝置、冷卻器、機械裝置、高壓電纜 第三章 射線探傷-第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機3formation of X-ray：X-光管1）structurea陰極構件：陰極、燈絲、聚焦罩： 冷陰極：鋁 熱陰極：鎢b陽極構件：陽極、靶塊-陽極板受高能電子及沖擊變熱，要冷卻c套管 第三章 射線探傷-第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機3formation of X-ray：X-光管2) Principle 燈絲通電后，在其周圍形成電子云，聚焦罩使其聚焦，電子在陰極陽極之間被加速，高速撞擊靶塊，電子被阻擋，減速和吸收，部分功能(1%)轉換為X-ray，大部分能量轉換為熱能。 第三章

21、射線探傷-第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機3formation of X-ray：X-光管1）structure2) Principle 設高壓為Up，則： 除min外，還有其它波長的X-rays.3) Focus 第三章 射線探傷-第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機3formation of X-ray：X-光管1）structure2) Principle3) FocusX-ray機的重要技術指標，影響探傷靈敏度焦點尺寸主要取決于燈絲形狀和大小，如圖 第三章 射線探傷-第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機3formation of X-ray：X-光管1）structur

22、e2) Principle3) Focus圖中： 1電子束尺寸 2實際焦點 3有效焦點（光學焦點）4靶塊 5 轟 擊 區(qū) 實際焦點/有效焦點=3 有效焦點尺寸 ，清晰度 第三章 射線探傷-第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機3formation of X-ray：X-光管1）structure2) Principle3) Focus圖中： 1電子束尺寸 2實際焦點 3有效焦點（光學焦點）4靶塊 5 轟 擊 區(qū) 實際焦點/有效焦點=3 有效焦點尺寸 ，清晰度 第三章 射線探傷-第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機3formation of X-ray：X-光管 1）structure 2

23、) Principle 3) Focus 4)X-ray機主要性能： P34，表3-2 第三章 射線探傷-第二節(jié) 射線探傷設備一、X-ray探傷機二、-rays機1classification： 攜帶式：用192Ir作射線源，薄件 移動式：用60Co作射線源，厚件 爬行式：野外焊接管線 2structure 放射源、保護帽Fig3-6源：人工放射性同位素，鈷-60(Co-60)、銫-137(Cs-137)、銥-192(Ir-192)、銩-170(Tm-170)要求：足夠的能量、合適的半衰期、較小的焦點尺寸、便于防護、用后處理方便 2022-2-11NDT-by Dr Xiong JG57射線膠

24、片結構第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 本章重點：本章重點：1、聲發(fā)射探傷特點；聲發(fā)射探傷特點；2、聲發(fā)射探傷設備的基本要求；、聲發(fā)射探傷設備的基本要求；3、聲發(fā)射源分類；、聲發(fā)射源分類；4、紅外探傷原理及紅外探傷儀分類；、紅外探傷原理及紅外探傷儀分類；5、激光全息探傷原理；、激光全息探傷原理；6、中子射線與物質作用特點。、中子射線與物質作用特點。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 一、聲發(fā)射探傷技術一、聲發(fā)射探傷技術 （一）聲發(fā)射探傷基礎（一）聲發(fā)射探傷基礎 1聲發(fā)射現(xiàn)象聲發(fā)射現(xiàn)象 材料或結構在外力或內力作用下產生變形或斷裂時，以材料或結構在外力或內力作用下產生變形或斷裂時

25、，以彈性波形式釋放出應變能的現(xiàn)象叫作聲發(fā)射。彈性波形式釋放出應變能的現(xiàn)象叫作聲發(fā)射。換句話說，聲換句話說，聲發(fā)射是材料或結構中局部區(qū)域快速卸載使發(fā)射是材料或結構中局部區(qū)域快速卸載使彈性波彈性波得以釋放的得以釋放的結果，即是一種常見的物理現(xiàn)象。絕大多數(shù)金屬材料塑性變結果，即是一種常見的物理現(xiàn)象。絕大多數(shù)金屬材料塑性變形和斷裂時都有聲發(fā)射發(fā)生，但聲發(fā)射信號的強度很弱，人形和斷裂時都有聲發(fā)射發(fā)生，但聲發(fā)射信號的強度很弱，人耳不能直接聽到，需要借助靈敏的電子儀器才能檢測出來。耳不能直接聽到，需要借助靈敏的電子儀器才能檢測出來。用儀器檢測、分析聲發(fā)射信號，并利用聲發(fā)射信號來推斷聲用儀器檢測、分析聲發(fā)射信

26、號，并利用聲發(fā)射信號來推斷聲發(fā)射源的技術，稱為聲發(fā)射技術。發(fā)射源的技術，稱為聲發(fā)射技術。 所有的焊接缺陷都可以成為聲發(fā)射源，平面型缺陷比非所有的焊接缺陷都可以成為聲發(fā)射源，平面型缺陷比非平面型缺陷更容易成為聲發(fā)射源，這是因為平面型缺陷的應平面型缺陷更容易成為聲發(fā)射源，這是因為平面型缺陷的應力集中系數(shù)高，更容易引起局部屈服產生新的開裂。力集中系數(shù)高，更容易引起局部屈服產生新的開裂。 2聲發(fā)射信號的表征參數(shù)聲發(fā)射信號的表征參數(shù) 聲發(fā)射換能器所檢測到的信號是經(jīng)過多次反射和波型聲發(fā)射換能器所檢測到的信號是經(jīng)過多次反射和波型變換的復雜信號。所以目前說明聲發(fā)射信號的表征參數(shù)是變換的復雜信號。所以目前說明聲

27、發(fā)射信號的表征參數(shù)是針對儀器輸出波形而言的。這些參數(shù)主要有聲發(fā)射事件計針對儀器輸出波形而言的。這些參數(shù)主要有聲發(fā)射事件計數(shù)、平均事件計數(shù)、振鈴計數(shù)、平均振鈴計數(shù)、振鈴事件數(shù)、平均事件計數(shù)、振鈴計數(shù)、平均振鈴計數(shù)、振鈴事件比、幅度分布、能量和能量率等。比、幅度分布、能量和能量率等。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 3聲發(fā)射探傷特點聲發(fā)射探傷特點 聲發(fā)射探傷與常規(guī)無損探傷方法相比具有以下特聲發(fā)射探傷與常規(guī)無損探傷方法相比具有以下特點：點： (1)聲發(fā)射探傷儀顯示和記錄那些在力的作用下擴聲發(fā)射探傷儀顯示和記錄那些在力的作用下擴展的危險缺陷。展的危險缺陷。 (2)聲發(fā)射探傷對擴展中的缺陷有很

28、高的靈敏度，聲發(fā)射探傷對擴展中的缺陷有很高的靈敏度，可以探測到零點幾微米數(shù)量級的裂紋增量。可以探測到零點幾微米數(shù)量級的裂紋增量。 (3)聲發(fā)射探傷過程對工件表面狀態(tài)和加工質量要聲發(fā)射探傷過程對工件表面狀態(tài)和加工質量要求不高。求不高。 (4)缺陷尺寸及在焊縫中的位置和走向不影響聲發(fā)缺陷尺寸及在焊縫中的位置和走向不影響聲發(fā)射探傷結果。射探傷結果。 (5)聲發(fā)射探傷與射線照相法和超聲波探傷相比，聲發(fā)射探傷與射線照相法和超聲波探傷相比，受材料的限制比較小。受材料的限制比較小。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 （二）聲發(fā)射探傷設備簡介（二）聲發(fā)射探傷設備簡介 1聲發(fā)射探傷設備的基本要求聲發(fā)射探

29、傷設備的基本要求 (1)應具有較高的檢測靈敏度應具有較高的檢測靈敏度 聲發(fā)射信號單個事件的聲發(fā)射信號單個事件的持續(xù)時間很短，通常在持續(xù)時間很短，通常在0.0l-100微秒范圍內，聲發(fā)射脈沖的微秒范圍內，聲發(fā)射脈沖的上升時間一般在幾十至幾百毫微秒范圍內。而且聲發(fā)射在上升時間一般在幾十至幾百毫微秒范圍內。而且聲發(fā)射在工件表面上產生的垂直位移約為工件表面上產生的垂直位移約為10-4-10-10mm。 (2)應具有較寬的頻率選擇范圍應具有較寬的頻率選擇范圍 因為聲發(fā)射信號本身因為聲發(fā)射信號本身具有很寬的頻率范圍，因此也要求聲發(fā)射探傷儀能在較寬具有很寬的頻率范圍，因此也要求聲發(fā)射探傷儀能在較寬的頻率范圍

30、內選擇檢測的頻率窗口。的頻率范圍內選擇檢測的頻率窗口。 (3)對各種噪聲具有較強的抑制和鑒別能力對各種噪聲具有較強的抑制和鑒別能力 因為聲發(fā)因為聲發(fā)射探傷常在各種機械噪聲、流體動力噪聲及電氣噪聲下進射探傷常在各種機械噪聲、流體動力噪聲及電氣噪聲下進行，而有些噪聲（例如夾具之間、夾具與工件之間因摩擦行，而有些噪聲（例如夾具之間、夾具與工件之間因摩擦而產生的噪聲）其特性與聲發(fā)射信號十分相似，所以要求而產生的噪聲）其特性與聲發(fā)射信號十分相似，所以要求聲發(fā)射探傷儀要有較強的抑制和鑒別噪聲的能力。聲發(fā)射探傷儀要有較強的抑制和鑒別噪聲的能力。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 2. 聲發(fā)射探傷設備

31、聲發(fā)射探傷設備 目前聲發(fā)射探傷儀大體上可以分為二類：一類是單目前聲發(fā)射探傷儀大體上可以分為二類：一類是單通道聲發(fā)射探傷儀；另一類是多通道聲發(fā)射探傷儀。通道聲發(fā)射探傷儀；另一類是多通道聲發(fā)射探傷儀。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 （三）聲發(fā)射探傷在焊接中的應用（三）聲發(fā)射探傷在焊接中的應用 在焊接領域中聲發(fā)射技術已成功地應用于役前、在役在焊接領域中聲發(fā)射技術已成功地應用于役前、在役壓力容器結構完整性檢測評定上。壓力容器結構完整性檢測評定上。 1在役、役前壓力容器結構完整性檢測評定在役、役前壓力容器結構完整性檢測評定 有相當數(shù)量的在役壓力容器，普遍存在著各種先天性有相當數(shù)量的在役壓力容

32、器，普遍存在著各種先天性（制造中遺留）和后天性（使用中產生）缺陷，未能得到（制造中遺留）和后天性（使用中產生）缺陷，未能得到及時檢驗和處理。聲發(fā)射技術可應用于在役壓力容器檢修及時檢驗和處理。聲發(fā)射技術可應用于在役壓力容器檢修水壓試驗，發(fā)現(xiàn)活動性缺陷源，定出位置后再用常規(guī)無損水壓試驗，發(fā)現(xiàn)活動性缺陷源，定出位置后再用常規(guī)無損探傷方法對局部活動源進行重點復查，這樣不僅大大減少探傷方法對局部活動源進行重點復查，這樣不僅大大減少了常規(guī)無損探傷工作量，加快檢修速度，而且免去了相當了常規(guī)無損探傷工作量，加快檢修速度，而且免去了相當數(shù)量超標缺陷的返修，提高了經(jīng)濟效益。同時也真正確保數(shù)量超標缺陷的返修，提高了

33、經(jīng)濟效益。同時也真正確保壓力容器的安全使用。壓力容器的安全使用。 役前水壓試驗聲發(fā)射檢測評定方法與在役壓力容器檢役前水壓試驗聲發(fā)射檢測評定方法與在役壓力容器檢修聲發(fā)射檢測評定方法相同。修聲發(fā)射檢測評定方法相同。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 2. 加載壓力及保壓臺階的確定加載壓力及保壓臺階的確定 在役壓力容器的聲發(fā)在役壓力容器的聲發(fā)射檢測應在容器加載過程中進行，加載程序一般包括升壓、射檢測應在容器加載過程中進行，加載程序一般包括升壓、保壓過程。最高加載壓力最好稍高于原出廠時的水壓試驗保壓過程。最高加載壓力最好稍高于原出廠時的水壓試驗壓力，至少不得低于最高使用壓力的壓力，至少不得低于

34、最高使用壓力的1.25倍。倍。 3. 聲發(fā)射源分類聲發(fā)射源分類 聲發(fā)射源通常根據(jù)聲發(fā)射源的活聲發(fā)射源通常根據(jù)聲發(fā)射源的活動度或強度分類。聲發(fā)射源的活動度是指聲發(fā)射源區(qū)事件動度或強度分類。聲發(fā)射源的活動度是指聲發(fā)射源區(qū)事件計數(shù)或振鈴計數(shù)在加載過程中的變化率。按活動度發(fā)射源計數(shù)或振鈴計數(shù)在加載過程中的變化率。按活動度發(fā)射源分為分為1、2、3型，型，1型最強。聲源的強度是由經(jīng)過距離修正型最強。聲源的強度是由經(jīng)過距離修正的聲發(fā)射源平均振鈴計數(shù)和平均幅度分別與總事件的平均的聲發(fā)射源平均振鈴計數(shù)和平均幅度分別與總事件的平均振鈴計數(shù)和平均幅度的比值來決定。按強度分類由強到弱振鈴計數(shù)和平均幅度的比值來決定。按

35、強度分類由強到弱分為分為I、II、III型。綜合聲發(fā)射源的活動度和強度，可把型。綜合聲發(fā)射源的活動度和強度，可把聲發(fā)射源嚴重性分為聲發(fā)射源嚴重性分為A、B、C三級，其中三級，其中A級源最嚴重、級源最嚴重、B級源嚴重、級源嚴重、C級源不嚴重。級源不嚴重。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 二、紅外線探傷技術二、紅外線探傷技術 紅外線探傷是建立在傳熱學理論上的一種無損探傷方紅外線探傷是建立在傳熱學理論上的一種無損探傷方法。在探傷時，可將一恒定熱流注入工件，如果工件內存法。在探傷時，可將一恒定熱流注入工件，如果工件內存在有缺陷，由于缺陷區(qū)與無缺陷區(qū)的熱擴散系數(shù)不同，那在有缺陷，由于缺陷區(qū)與無

36、缺陷區(qū)的熱擴散系數(shù)不同，那么在工件表面的溫度分布就會有差異，內部有缺陷與無缺么在工件表面的溫度分布就會有差異，內部有缺陷與無缺陷區(qū)所對應的表面溫度就不同，由此所發(fā)出的紅外光波陷區(qū)所對應的表面溫度就不同，由此所發(fā)出的紅外光波（熱輻射）也就不同。利用紅外探測器可以響應紅外光波（熱輻射）也就不同。利用紅外探測器可以響應紅外光波（熱輻射），并轉換成相應大小電信號的功能。逐點掃描（熱輻射），并轉換成相應大小電信號的功能。逐點掃描工件表面就可以得知工件表面溫度分布狀態(tài)，從而找出工工件表面就可以得知工件表面溫度分布狀態(tài)，從而找出工件表面溫度異常區(qū)域，確定工件內部缺陷的部位。件表面溫度異常區(qū)域，確定工件內部缺

37、陷的部位。 （一）紅外線探傷儀（一）紅外線探傷儀 1紅外線探傷儀工作原理紅外線探傷儀工作原理 典型的紅外線探傷儀工作原理如圖所示。典型的紅外線探傷儀工作原理如圖所示。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 來自工件的紅外光波經(jīng)光學系統(tǒng)來自工件的紅外光波經(jīng)光學系統(tǒng)1的反射、聚焦后，由分光鏡將其反射至的反射、聚焦后，由分光鏡將其反射至調制盤調制盤2，調制盤將來自工件和標準紅外光源，調制盤將來自工件和標準紅外光源5的紅外光波輪流交替地送入紅外的紅外光波輪流交替地送入紅外探測器探測器6中，由它轉換成相應大小的電信號輸出，輸出的這些信號經(jīng)窄帶放大中，由它轉換成相應大小的電信號輸出，輸出的這些信號經(jīng)窄

38、帶放大器器7、參考信號發(fā)生器、參考信號發(fā)生器8、同步整流器、同步整流器9和信號處理及顯示裝置和信號處理及顯示裝置10后，得到工件后，得到工件表面被檢測點的溫度。表面被檢測點的溫度。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 2紅外探傷儀分類紅外探傷儀分類 紅外線探傷儀有紅外線熱像儀和輻射計兩類。紅外線探傷儀有紅外線熱像儀和輻射計兩類。 (1)紅外線熱像儀紅外線熱像儀 可把來自工件表面的溫度分布變成可把來自工件表面的溫度分布變成直觀而形象的熱圖。直觀而形象的熱圖。 (2)輻射計輻射計 就是視場固定的點探測儀。輻射計僅提供就是視場固定的點探測儀。輻射計僅提供一點或一條線的溫度分布狀態(tài)。一點或一條線

39、的溫度分布狀態(tài)。 3紅外線探測器紅外線探測器 紅外線探測器是紅外線探傷儀中的關鍵部件，它的質紅外線探測器是紅外線探傷儀中的關鍵部件，它的質量直接關系到探傷儀性能的優(yōu)劣。量直接關系到探傷儀性能的優(yōu)劣。紅外線探測器分為熱探紅外線探測器分為熱探測器和光探測器兩類。測器和光探測器兩類。 (1)熱探測器熱探測器 它利用入射的紅外線引起探測器材料溫它利用入射的紅外線引起探測器材料溫度變化，使與溫度有關的一些物理參數(shù)發(fā)生變化，通過這度變化，使與溫度有關的一些物理參數(shù)發(fā)生變化，通過這些物理參數(shù)的變化來確定所吸收的紅外線輻射量。些物理參數(shù)的變化來確定所吸收的紅外線輻射量。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技

40、術 (2)光電探測器光電探測器 它利用某些半導體材料在入射紅外線它利用某些半導體材料在入射紅外線照射下產生光電效應，致使導電性發(fā)生變化，進而反應出照射下產生光電效應，致使導電性發(fā)生變化，進而反應出所吸收紅外輻射的強弱。所吸收紅外輻射的強弱。 （二）紅外線探傷方法分類（二）紅外線探傷方法分類 1按檢測方法分類按檢測方法分類 按檢測方法可分為主動式和被動式兩類。其中，主動按檢測方法可分為主動式和被動式兩類。其中，主動式是在加熱被檢工件同時或加熱后，用紅外線探傷儀掃描式是在加熱被檢工件同時或加熱后，用紅外線探傷儀掃描工件表面進行探傷的方法。工件表面進行探傷的方法。 2按被檢工件加熱狀態(tài)分類按被檢工件

41、加熱狀態(tài)分類 按被檢工件加熱狀態(tài)，可分為穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)加熱紅外按被檢工件加熱狀態(tài)，可分為穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)加熱紅外線探傷兩類。線探傷兩類。 3按工件表面溫度狀態(tài)顯示方式分類按工件表面溫度狀態(tài)顯示方式分類 按顯示方式可分熱圖法、溫度分布曲線法和逐點測溫按顯示方式可分熱圖法、溫度分布曲線法和逐點測溫法三類。法三類。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 （三）紅外線探傷在焊接檢驗中應用（三）紅外線探傷在焊接檢驗中應用 焊接接頭的紅外線探傷常采用主動式探傷方法。焊接接頭的紅外線探傷常采用主動式探傷方法。 利用紅外燈泡利用紅外燈泡1非接觸加熱點焊接頭，采用雙面法探傷。把接頭處加熱至非接觸加熱點焊接頭，采用

42、雙面法探傷。把接頭處加熱至80-100，從放置熱像儀的一側冷卻接頭十幾秒鐘后，在顯示裝置熒光屏上就，從放置熱像儀的一側冷卻接頭十幾秒鐘后，在顯示裝置熒光屏上就能很清楚地顯示出接頭的等溫線直徑。將它與標準點焊接頭的等溫線直徑相比，能很清楚地顯示出接頭的等溫線直徑。將它與標準點焊接頭的等溫線直徑相比，凡等溫線直徑大于標準點焊接頭等溫線直徑的接頭質量合格，否則，則存在未凡等溫線直徑大于標準點焊接頭等溫線直徑的接頭質量合格，否則，則存在未焊透。焊透。 第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 三、激光全息探傷三、激光全息探傷 （一）全息照相原理（一）全息照相原理 從激光器發(fā)出的光，從激光器發(fā)出的光，

43、經(jīng)分束器分成兩束，一經(jīng)分束器分成兩束，一束經(jīng)分光鏡直接投射到束經(jīng)分光鏡直接投射到記錄媒質上，稱為參考記錄媒質上，稱為參考光；另一束經(jīng)物體反射光；另一束經(jīng)物體反射（或透射）之后也達到（或透射）之后也達到記錄媒質。記錄媒質。參照光和物參照光和物光在記錄媒質上相干疊光在記錄媒質上相干疊加，并使之感光，這樣加，并使之感光，這樣就攝得一張全息照片。就攝得一張全息照片。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 一張全息照片或全息圖，用眼睛直接觀看時只是灰蒙一張全息照片或全息圖，用眼睛直接觀看時只是灰蒙蒙的半透明片，絕對看不出物體的形象。要再現(xiàn)全息照片蒙的半透明片，絕對看不出物體的形象。要再現(xiàn)全息照片上所

44、記錄的物，還需要用相干光照射全息照片。上所記錄的物，還需要用相干光照射全息照片。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 因為這種照相術能獲得景物的每個細節(jié)輻射或反射光因為這種照相術能獲得景物的每個細節(jié)輻射或反射光波的全部信息，所以叫做波的全部信息，所以叫做“全息照相全息照相” 。全息照片記錄來。全息照片記錄來自物體上各點光的全部信息。這也是全息照相與普通照相自物體上各點光的全部信息。這也是全息照相與普通照相的一個重要不同之處。普通的照相只能顯示物體的一個平的一個重要不同之處。普通的照相只能顯示物體的一個平面像，不能反映物體的全部情況。面像，不能反映物體的全部情況。 全息照相全息照相的第二個

45、特點是能以一斑而知全貌。當?shù)牡诙€特點是能以一斑而知全貌。當全息全息照片被損壞，即使是大半損壞的情況下，我們仍然可以從照片被損壞，即使是大半損壞的情況下，我們仍然可以從剩下的那一小半上看到這張剩下的那一小半上看到這張全息全息照片上原有物體的全貌。照片上原有物體的全貌。這對于普通照片來說就不行，即使是損失一只角，那只角這對于普通照片來說就不行，即使是損失一只角，那只角上的畫面也就看不到了。上的畫面也就看不到了。 全息全息照的第三個特點是在一張照的第三個特點是在一張全息全息底片上可以分層記底片上可以分層記錄多幅錄多幅全息全息照，而且在它們顯示畫面時不會互相干擾。正照，而且在它們顯示畫面時不會互相干

46、擾。正是這種分層記錄，使得是這種分層記錄，使得全息全息照片能夠存儲巨大的信息量。照片能夠存儲巨大的信息量。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 （二）激光全息探傷方法（二）激光全息探傷方法 1. 激光全息探傷原理激光全息探傷原理 對于不透明的工件來說，激光只能在它的表面發(fā)生反射，對于不透明的工件來說，激光只能在它的表面發(fā)生反射，反映工件的表面狀況。但工件表面與內部的情況有關聯(lián)，在反映工件的表面狀況。但工件表面與內部的情況有關聯(lián)，在被檢工件上加一個并不使工件受損的機械力、熱應力或振動被檢工件上加一個并不使工件受損的機械力、熱應力或振動力，在內部缺陷所對應的表面區(qū)域將產生一個比周圍（無缺力，

47、在內部缺陷所對應的表面區(qū)域將產生一個比周圍（無缺陷區(qū)所對應的表面）大一些的微量位移。激光全息無損探傷陷區(qū)所對應的表面）大一些的微量位移。激光全息無損探傷就是把工件在受力和不受力兩種狀態(tài)下所獲得的全息圖加以就是把工件在受力和不受力兩種狀態(tài)下所獲得的全息圖加以比較找出異常，確定缺陷。比較找出異常，確定缺陷。 2激光全息探傷方法分類激光全息探傷方法分類 激光全息探傷按觀察工件表面微量位移的方法，分有實激光全息探傷按觀察工件表面微量位移的方法，分有實時法、兩次曝光法和時間平均法三種。時法、兩次曝光法和時間平均法三種。 第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 3激光全息探傷加載方式激光全息探傷加載方

48、式 激光全息探傷的加載方式有內部充氣法、表面真空法、激光全息探傷的加載方式有內部充氣法、表面真空法、加熱法和聲振法四種。加熱法和聲振法四種。 內部充氣法比較適合于管道、小型壓力容器、蜂窩式內部充氣法比較適合于管道、小型壓力容器、蜂窩式結構。表面真空法比較適合于迭層、板狀結構。加熱法是結構。表面真空法比較適合于迭層、板狀結構。加熱法是一種最簡單而有效的方法，對工件表面施加一個急驟的熱一種最簡單而有效的方法，對工件表面施加一個急驟的熱脈沖，如用一盞燈掃描被檢工件表面幾秒鐘，就可使其彎脈沖，如用一盞燈掃描被檢工件表面幾秒鐘，就可使其彎曲，而達到探傷的目的。聲振法是把一個寬頻帶的換能器曲，而達到探傷的

49、目的。聲振法是把一個寬頻帶的換能器(常用壓電晶體常用壓電晶體)膠接在工件表面上，調節(jié)驅動電壓來改變膠接在工件表面上，調節(jié)驅動電壓來改變激振頻率，在工件振動期間攝取全息圖。激振頻率，在工件振動期間攝取全息圖。 4. 激光全息探傷在焊接中的應用激光全息探傷在焊接中的應用 激光全息探傷在焊接檢驗中主要應用于小型壓力容器、激光全息探傷在焊接檢驗中主要應用于小型壓力容器、蜂窩狀夾層和迭層膠接結構件的探傷。蜂窩狀夾層和迭層膠接結構件的探傷。第七章第七章 無損檢測新技術無損檢測新技術 四、熱中子照相法探傷四、熱中子照相法探傷 （一）中子射線與物質作用特點（一）中子射線與物質作用特點 中子射線與物質作用的特點與中子射線與物質作用的特點與射線、射線、X射線相比不射線相比不同。同