無損檢測試驗報告

1、無損檢測實驗報告一、實驗?zāi)康? .通過實驗了解六種無損檢測（超聲檢測、射線檢測、渦流檢測、磁粉檢測、滲透檢測、聲發(fā)射檢測）的基本原理。2 .掌握六種無損檢測的方法，儀器及其功能和使用方法。3 .了解六種無損檢測的使用范圍，使用規(guī)范和注意事項。二、實驗原理（一）超聲檢測（UT）1 .基本原理超聲波與被檢工件相互作用，根據(jù)超聲波的反射、透射和散射的行為，對被檢工件經(jīng)行缺陷測量和力學(xué)性能變化進行檢測和表征，進而進行安全評價的一種無損檢測技術(shù)。金屬中有氣孔、裂紋、分層等缺陷（缺陷中有氣體）或夾雜，超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處時，就會全部或部分反射。超聲波探傷儀的種類繁多，但在實際的探傷過程，脈沖反射

2、式超聲波探傷儀應(yīng)用的最為廣泛。一般在均勻的材料中，缺陷的存在將造成材料的不連續(xù)，這種不連續(xù)往往又造成聲阻抗的不一致，由反射定理我們知道，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質(zhì)的交界面上將會發(fā)生反射，反射回來的能量的大小與交界面兩邊介質(zhì)聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關(guān)。脈沖反射式超聲波探傷儀就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。目前便攜式的脈沖反射式超聲波探傷儀大部分是A掃描方式的，所謂A掃描顯示方式即顯示器的橫坐標(biāo)是超聲波在被檢測材料中的傳播時間或者傳播距離，縱坐標(biāo)是超聲波反射波的幅值。譬如，在一個鋼工件中存在一個缺陷，由于這個缺陷的存在，造成了缺陷和鋼材料之間形成了一個不同介質(zhì)之間的交界面，交界面之間的聲阻抗不

3、同，當(dāng)發(fā)射的超聲波遇到這個界面之后，就會發(fā)生反射，反射回來的能量又被探頭接受到，在顯示屏幕中橫坐標(biāo)的一定的位置就會顯示出來一個反射波的波形，橫坐標(biāo)的這個位置就是缺陷在被檢測材料中的深度。這個反射波的高度和形狀因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性質(zhì)。2 .儀器結(jié)構(gòu)a）儀器主要組成探頭、壓電片和耦合劑。其中，探頭分為直探頭、斜探頭。壓電片受到電信號激勵便可產(chǎn)生振動發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波作用在壓電片上時，晶片受迫振動引起的形變可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，從而接受超聲波。耦合劑是為了使超聲波更有效的傳入工件，在探頭與工件表面之間施加的一層透生介質(zhì)為耦合劑，作用在于排除探頭與工件之間的空氣。b）主要旋鈕F1-F6

4、菜單鍵，不同狀態(tài)下有不同功能。0ABC4MNO調(diào)節(jié)鍵，調(diào)節(jié)參數(shù)值的大小。設(shè)置及檢測鍵?？旖萱I。dB增益，2GHI閘門，范圍，移位。電源鍵。（二）射線檢測射線的種類很多，其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、丫射線、中子射線三種。這三種射線都被用于無損檢測，其中X射線和丫射線廣泛用于鍋爐壓力容器焊縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測，而中子射線僅用于一些特殊場合。射線檢測最主要的應(yīng)用是探側(cè)試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷（探傷）。按照不同特征（例如使用的射線種類、記錄的器材、工藝和技術(shù)特點等）可將射線檢測分為許多種不同的方法。射線照相法是指用X射線或丫射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無損的檢測方法。該方法是

5、最基本的，應(yīng)用最廣泛的一種射線檢測方法。射線照相法原理X射線是從X射線管中產(chǎn)生的，X射線管是一種兩極電子管。將陰極燈絲通電使之白熾電子就在真空中放出，如果兩極之間加幾十千伏以至兒百千伏的電壓（叫做管電壓）時，電子就從陰極向陽極方向加速飛行、獲得很大的動能，當(dāng)這些高速電子撞擊陽極時。與陽極金屬原子的核外庫侖場作用，放出X射線。電子的動能部分轉(zhuǎn)變?yōu)閄射線能，其中大部分都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。電子是從陰極移向陽極的，而電流則相反，是從陽極向陰極流動的，這個電流叫做管電流，要調(diào)節(jié)管電流，只要調(diào)節(jié)燈絲加熱電流即可，管電壓的調(diào)節(jié)是靠調(diào)整X射線裝置主變壓器的初級電壓來實現(xiàn)的。利用射線透過物體時，會發(fā)生吸收和散射這一特

6、性，通過測量材料中因缺陷存在影響射線的吸收來探測缺陷的。X射線和丫射線通過物質(zhì)時，其強度逐漸減弱。射線還有個重要性質(zhì)，就是能使膠片感光，當(dāng)X射線或丫射線照射膠片時，與普通光線一樣，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛象中心，經(jīng)過顯影和定影后就黑化，接收射線越多的部位黑化程度越高，這個作用叫做射線的照相作用。因為X射線或丫射線的使鹵化銀感光作用比普通光線小得多，所以必須使用特殊的X射線膠片，這種膠片的兩面都涂敷了較厚的乳膠，止匕外，還使用一種能加強感光作用的增感屏，增感屏通常用鉛箔做成把這種曝過光的膠片在暗室中經(jīng)過顯影、定影、水洗和干燥，再將干燥的底片放在觀片燈上觀察，根據(jù)底片上有缺陷部位與無缺陷部位

7、的黑度圖象不一樣，就可判斷出缺陷的種類、數(shù)量、大小等。（三）渦流檢測1 .實驗原理渦流檢測是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的，它的基本原理可以描述為：當(dāng)載有交變電流的檢測線圈靠近導(dǎo)電試件時，由于線圈中交變的電流產(chǎn)生交變的磁場，從而試件中會感生出渦流。渦流的大小、相位及流動形式受到試件導(dǎo)電性能等的影響，而渦流的反作用磁場又使檢測線圈的阻抗發(fā)生變化，因此，通過測定檢測線圈阻抗的變化，就可以得出被測試件的導(dǎo)電性差別及有無缺陷等方面的結(jié)論。2 .儀器結(jié)構(gòu)EEC-39RF智能全數(shù)字四頻遠場渦流儀根據(jù)電磁感應(yīng)的互感原理，只有兩個導(dǎo)體之間才能產(chǎn)生互感效應(yīng)。故產(chǎn)生渦流的基本條件是：能產(chǎn)生交變激勵電流及測量其變化的裝置，檢測

8、線圈（探頭）和被檢工件（導(dǎo)體）。通常受檢工件包括金屬管、棒、線材，成品或半成品的金屬零部件等。如圖1-3渦流儀器基本結(jié)構(gòu)圖所示，它是一個最基本的渦流儀器圖。檢測線圈拾取的渦流信號可由線圈的感抗變化來表示。線圈的感抗包括阻抗和電抗。Ch振蕩器酒濫杈不電壓表1檢測）探頭（檢測線圄）圖1-3渦流儀器基本結(jié)構(gòu)（四）磁粉檢測磁粉探彳又稱MT,適用于鋼鐵等磁性材料的表面附近進行探傷的檢測方法。利用鐵受磁石吸引的原理進行檢查。在進行磁粉探傷檢測時，使被測物收到磁力的作用，將磁粉（磁性微型粉末）散布在其表面。然后，缺陷的部分表面所泄漏出來泄露磁力會將磁粉吸住，形成指示圖案。指示圖案比實際缺陷要大數(shù)十倍，因此很

9、容易便能找出缺陷。磁粉探傷方法磁粉探傷檢測的順序分為前期處理、磁化、磁粉使用、觀察，以及后期處理。磁粉檢測方法應(yīng)用比較廣泛，主要用以探測磁性材料表面或近表面的缺陷。多用于檢測焊縫，鑄件或鍛件，如閥門，泵，壓縮機部件，法蘭，噴嘴及類似設(shè)備等。（五）滲透檢測零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細管作用下，經(jīng)過一段時間，滲透液可以滲透進表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細管的作用下，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（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形

10、貌及分布狀態(tài)。滲透檢測的優(yōu)點：a.可檢測各種材料；金屬、非金屬材料；磁性、非磁性材料；焊接、鍛造、軋制等加工方式；b.具有較高的靈敏度（可發(fā)現(xiàn)0.1仙m寬缺陷）c.顯示直觀、操作方便、檢測費用低。滲透檢測的缺點及局限性：a.它只能檢出表面開口的缺陷；b.不適于檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；c滲透檢測只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實際深度，因而很難對缺陷做出定量評價。（六）聲發(fā)射檢測材料中局域源快速釋放能量產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射，聲發(fā)射是一種常見的物理現(xiàn)象，大多數(shù)材料變形和斷裂時有聲發(fā)射發(fā)生，但許多材料的聲發(fā)射信號很弱，人耳不能直接聽見，需要借助靈敏的電子儀器才能

11、檢測出來，用儀器探測、記錄、分析聲發(fā)射信號和利用聲發(fā)射信號推斷聲發(fā)射源的技術(shù)稱為聲發(fā)射技術(shù)。如圖，從聲源發(fā)射的彈性波最終傳播到達材料的表面，引起可以用聲發(fā)射傳感器探測的表面位移，這些探測器將材料的機械振動轉(zhuǎn)化為電信號，然后再被放大、處理和記錄，人們根據(jù)觀察到的聲發(fā)射信號進行分析與推斷，以了解材料的內(nèi)部損傷情況。三、超聲檢測實驗認(rèn)知1 .實驗步驟a）儀器調(diào)整（1） 調(diào)節(jié)探測范圍在200mm。（2） 調(diào)節(jié)材料聲速為3240m/s。（3） 調(diào)節(jié)收發(fā)模式為單晶模式。（4） 調(diào)節(jié)探測頭K值為2.5。（5） 其他參數(shù)按照書中37頁表1-11調(diào)節(jié)。b）標(biāo)定：按1:1標(biāo)定，采用CSK-I“試塊定。c）測定斜探

12、頭參數(shù)：所用試塊為CSK-I“，選用埋深為15的2孔。d）側(cè)距離-波幅曲線：采用CSK-IIIA型試塊。一般根據(jù)所測工件的厚度來選擇繪制距離-波幅曲線的孔數(shù)（間隔為每10mm一個孔），選用的厚度為大于2倍的工件厚度。e）表面補償：因焊板的表面光潔度與試塊不同，需要測定焊板的表面補償，因為實驗條件限制，根據(jù)經(jīng)驗一般確定為+4dB;f）缺陷掃查；g）缺陷評定。2 .結(jié)果分析測試數(shù)據(jù)的分析處理及缺陷判定嚴(yán)格按照中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基樁低應(yīng)變動力檢測規(guī)程（JGJ/T93-95的相關(guān)規(guī)定進行，即根據(jù)聲時曲線、曲線和聲幅曲線等三條曲線來判定缺陷的部位和大小。聲波波形能直觀反映某測點是否有缺陷。用反射波法

13、評價工件完整性時，可按波形好壞直接判斷工件是否有缺陷，是否有嚴(yán)重的缺陷。同理，在聲波透射法檢測過程中，檢測人員檢測時面對單一測點的波形，而后根據(jù)波形才確定聲時值和聲幅值，若工件是均質(zhì)的，聲波波形有兩頭小、中間大、同頻率等特征，若聲波經(jīng)過缺陷，聲波波形就會明顯變化，當(dāng)缺陷特別嚴(yán)重時表現(xiàn)在波形上為聲幅很低、首波不易確認(rèn)，頻率變小且同一波形中有不同頻率成分，比較容易直接判斷在檢測時，聲時、聲幅和波形三種曲線常出現(xiàn)后面三種情況：（1）某一測點聲時超判據(jù)，而聲幅未超判據(jù)，且波形完好時；（2）聲時未超判據(jù)，聲幅超判據(jù)，波形除首波外其它正常；（3）聲時未超判據(jù)，聲幅未超判據(jù)，波形不正常（整個波形幅值較低）。

14、下面對這三種情況進行分析。第（1）種情況表示該處工件仍為均質(zhì)的，工件的強度略有變小，若聲時超標(biāo)不大（比正常的聲時差1020Ns）且在一兩個加密點出現(xiàn)，缺陷不影響樁的安全性能；或者因為測管彎曲，在測管拐點處數(shù)據(jù)超判據(jù)，就不是工件有缺陷，此測線聲時超標(biāo)處無缺陷。第（2）種情況表示該工件局部有細小氣泡或空洞，不影響樁的安全性能。第（3）種情況表示換能器位于工件強度變化的界面處，往往預(yù)示著在該測點附近可能有更大形式的缺陷出現(xiàn)。在工件檢測過程中，當(dāng)缺陷范圍較大且樁身長度較短時，此缺陷處測線聲時也不會超標(biāo)；另外當(dāng)測管彎曲時，測距越來越小，缺陷處的聲時有可能比測距較大處的聲時小得多，因此在此處測線有可能不會

15、超標(biāo)，但仍需判為缺陷。因此在檢測過程中不能根據(jù)某單一指標(biāo)來確定是否有缺陷，而應(yīng)綜合各個指標(biāo)來分析是否有缺陷以及缺陷的范圍和程度。3 .實驗感悟超聲波檢測常用的一種無所檢測技術(shù)，超聲波檢測常用來檢測厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害，能對缺陷進行定位和定量。超聲波探傷對缺陷的顯示不直觀，探傷技術(shù)難度大，容易受到主客觀因素影響，以及探傷結(jié)果不便于保存，超聲波檢測對工作表面要求平滑，要求富有經(jīng)驗的檢驗人員才能辨別缺陷種類、適合于厚度較大的零件檢驗，使超聲波探傷也具有其局限性。因此要認(rèn)真學(xué)習(xí)，總結(jié)實踐經(jīng)驗，這樣才能在檢測中得心應(yīng)手。四、聲發(fā)射檢測實驗認(rèn)知1 .操作簡介1 .打開桌面的檢測軟件

16、2 .實時處理實時處理包括以下菜單項: 文件 硬件參數(shù)設(shè)置,工作方式選擇 采樣選擇 鑒別方式選擇 顯示選擇 參數(shù)設(shè)置總覽a）文件選擇此菜單后，如圖1.2所示，在文件列表中，將顯示文件夾下已經(jīng)存在的試驗名稱。用戶在設(shè)置新的試驗名稱時，應(yīng)參照已存在的試驗名稱，避免重復(fù)。當(dāng)輸入的試驗名稱已經(jīng)存在時，系統(tǒng)將彈出對話框，提示用戶重新輸入。當(dāng)設(shè)置完成后，按“添加”按鈕可以在文件列表框中查看到。按“返回”按鈕則完成試驗名稱的設(shè)定。如果想刪除已存在的試驗名稱，請在文件列表框雙擊此文件名稱，按“刪除”鍵，彈出如圖1.2.3所示的對話框，按“確認(rèn)”按鈕，將刪除此試驗名稱下的所有數(shù)據(jù)，按“取消”按鈕則不刪除。b）硬

17、件參數(shù)設(shè)置選擇此菜單后設(shè)置通道數(shù)波形類型設(shè)置浮動門檻設(shè)置外部模擬量選擇增益設(shè)置（一般不用改）（6）門檻設(shè)置（一般不用改）撞擊定義時間設(shè)置已設(shè)置在100微秒事件間隔時間已設(shè)置在10000微秒c）工作方式選擇選擇此項菜單后，可選擇5種工作方式。,獨立通道,線定位,柱面定位,球面定位 任意三角形布陣本設(shè)備選獨立通道d）鑒別方式選擇在實時處理過程中，可以不設(shè)置此項。待試驗結(jié)束后再進行鑒別。e）采樣選擇有兩種采樣方式：,聲發(fā)射參數(shù)和外部模擬量以一個固定的間隔時間來采樣。 隨聲發(fā)射參數(shù)以外部模擬量的變化來采樣。時間采樣用鼠標(biāo)點擊“采樣選擇”菜單項后，點擊“時間”子菜單，共有14項采樣時間供選擇，點擊某一采

18、樣時間后，此項前面有一對號標(biāo)記，表示此項有效。采樣時間一經(jīng)選定，在試驗過程中不可以更改。采樣時間的選擇可以根據(jù)試驗時間的長短來設(shè)置，試驗時間短則選用較短的采樣時間比較合適。隨外部模擬量采樣儀器未與試驗機同步，用不到。f）參數(shù)設(shè)置總覽當(dāng)所有的參數(shù)和選項都設(shè)置完畢，可以用鼠標(biāo)點擊此菜單，彈出一參數(shù)和選項設(shè)2 .結(jié)果分析a）信號類型突發(fā)型連續(xù)型b）特征參數(shù)事件、門檻、幅度、計數(shù)、上升時間、持續(xù)時間撞擊：超過門檻并使某一個通道獲取數(shù)據(jù)的任何信號稱之為一個撞擊。它反映了聲發(fā)射活動的總量和頻度，常用于聲發(fā)射活動性評價。事件：同一個撞擊被多個通道同時檢測到并能進行定位.計數(shù)：超過門檻信號的振蕩次數(shù)，用于聲發(fā)

19、射活動性評價。參數(shù)含義特點和用途上升時間信號第一次越過門檻至最大振幅所經(jīng)歷的時間間隔以（1s表小因受傳播的影響而具物理意義變得不明確，啟事用于幾點噪聲鑒別后效值電壓米樣時間內(nèi)，信號的均方值，以v表示匕聲發(fā)射的大小后美，測量簡便，不受門檻的影響，適用于連續(xù)型信號，主要用于連續(xù)型聲發(fā)射活動性評價平均信號電平采樣時間內(nèi)，信號電平的均值，以D昧示提供的信息和用途與RMS相似，對幅度動態(tài)范圍要求局用時怛分辯率要求不高的連續(xù)型信號，尤為有用。也用于背景噪聲水平的測量撞擊和撞擊計數(shù)超過門檻并使某一通道獲取數(shù)據(jù)的任何信號稱之為一個撞擊。所測得的撞擊個數(shù)，可分為總計數(shù)、計數(shù)率反映聲發(fā)射活動的總量和頻度，常用于聲發(fā)射活動性評價事件計數(shù)產(chǎn)生聲發(fā)射的一次材