焊接檢驗與質(zhì)量控制

焊接檢驗與質(zhì)量控制第一頁，共八十頁，2022年，8月28日相關(guān)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？第二頁，共八十頁，2022年，8月28日相關(guān)問題1、何謂焊接檢驗？關(guān)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(jié)構(gòu)第三頁，共八十頁，2022年，8月28日相關(guān)問題2、為什么要進行焊接檢驗？修復、報廢（在零件生產(chǎn)過程中那個階段報廢）允許范圍內(nèi)（斷裂力學）不可容許的焊接產(chǎn)生缺陷影響質(zhì)量第四頁，共八十頁，2022年，8月28日相關(guān)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(jié)構(gòu)

2）焊接與無損檢測的關(guān)系

促進研究無損檢測——研究各種缺陷的檢測方法焊接——應(yīng)用技術(shù)——提出要求第五頁，共八十頁，2022年，8月28日世界第一三峽水輪機轉(zhuǎn)輪直徑：10.7m高：5.4m總重量：440噸耗用焊絲：12噸第六頁，共八十頁，2022年，8月28日神舟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第七頁，共八十頁，2022年，8月28日電機定子座直徑22m，重量832噸蝸殼進水口直徑12.4m重量750噸世界最大、最重第八頁，共八十頁，2022年，8月28日第九頁，共八十頁，2022年，8月28日相關(guān)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(chǎn)生的缺陷特征的了解。第十頁，共八十頁，2022年，8月28日安徽機電職業(yè)技術(shù)學院機械工程系焊接專業(yè)常見焊接缺陷第十一頁，共八十頁，2022年，8月28日第十二頁，共八十頁，2022年，8月28日第十三頁，共八十頁，2022年，8月28日第一章緒論

第一節(jié)焊接檢驗的意義一、概念性質(zhì)：專門研究保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的學科。內(nèi)容：包括從圖紙設(shè)計到產(chǎn)品的成型整個生產(chǎn)過程中所使用的材料、工具、設(shè)備、工藝過程和成品質(zhì)量的檢驗以及產(chǎn)品運行過程中的質(zhì)量檢測。第十四頁，共八十頁，2022年，8月28日第一章緒論

第一節(jié)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(chǔ)，其檢驗手段和相關(guān)原理涉及到力、熱、磁、聲、光、電各領(lǐng)域，綜合多種方法獲得的信息，評價焊縫質(zhì)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(guān)。第十五頁，共八十頁，2022年，8月28日二、意義：是獲得可靠的焊接結(jié)構(gòu)，在生活中不可缺少的環(huán)節(jié)。主要作用：1．確保焊接結(jié)構(gòu)（件）制造質(zhì)量，保證其安全運行生產(chǎn)過程中控制質(zhì)量、使用過程中監(jiān)測。2．改進焊接技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量評定制造工藝，選擇最佳工藝程序。3．降低產(chǎn)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(shù)的更廣泛應(yīng)用。第十六頁，共八十頁，2022年，8月28日第二節(jié)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）金相試驗第十七頁，共八十頁，2022年，8月28日第二節(jié)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）第十八頁，共八十頁，2022年，8月28日第二節(jié)焊接檢驗分類4）無損檢驗（NDT）定義：無損檢測技術(shù)是一門新興的綜合性應(yīng)用學科。它是在不損傷被檢測對象的條件下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕荽嬖谒鸬膶?、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，來探測各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)件等內(nèi)部和表面缺陷，并對缺陷的類型、性質(zhì)、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(guān)系，評價構(gòu)件的允許載荷、壽命或剩余壽命。檢測結(jié)構(gòu)在制造和使用過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)不完整性及缺陷情況，以便改進制造工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)故障，保證設(shè)備安全、高效、可靠地運行。第十九頁，共八十頁，2022年，8月28日第二節(jié)焊接檢驗分類4）無損檢驗（NDT）質(zhì)量管理：對非連續(xù)或連續(xù)加工的原材料、零部件提供實時質(zhì)量控制，如控制材料的冶金質(zhì)量、加工工藝質(zhì)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(gòu)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(zhì)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。第二十頁，共八十頁，2022年，8月28日第二節(jié)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(NondestructiveInspection)無損檢測NDT(NondestructiveTesting)無損評價NDE(NondestructiveEvaluation)NDI──僅檢測出缺陷（探傷）；NDT──以NDI檢測結(jié)果為判定基礎(chǔ)，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(gòu)件的完整性、可靠性及使用性能進行綜合評價。目前國內(nèi)一般統(tǒng)稱為NDT，國外NDE逐漸代替NDT。第二十一頁，共八十頁，2022年，8月28日第二節(jié)焊接檢驗分類4）無損檢驗（NDT）無損檢測技術(shù)的特點：

(1)不會對構(gòu)件造成任何損傷

(2)為查找缺陷提供了有效方法

(3)能夠?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量實現(xiàn)監(jiān)控

(4)能夠防止因產(chǎn)品失效引起的災難性后果

(5)具有廣闊的應(yīng)用范圍第二十二頁，共八十頁，2022年，8月28日第二節(jié)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（UltrasonicTesting，UT）射線檢測（RadiographicTesting，RT）磁粉檢測（MagneticparticleTesting，MT）滲透檢測（PenetrantTesting，PT）渦流檢測（EddycurrentTesting，ET）第二十三頁，共八十頁，2022年，8月28日第二節(jié)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（AcousticEmission，AE）泄漏檢測（LeakTesting，LT）光全息照相（OpticalHolography）紅外熱成象（InfraredThermography）微波檢測（MicrowaveTesting）等等，目前多達70余種第二十四頁，共八十頁，2022年，8月28日第二節(jié)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(shù)標準：技術(shù)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：第二十五頁，共八十頁，2022年，8月28日20121109第二十六頁，共八十頁，2022年，8月28日第三節(jié)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(diào)試質(zhì)量的檢驗1．對現(xiàn)場組裝的焊接質(zhì)量進行檢驗。2．對產(chǎn)品的制造埋的焊接質(zhì)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(zhì)量問題的現(xiàn)場處理第二十七頁，共八十頁，2022年，8月28日第三節(jié)焊接檢驗過程五、產(chǎn)品股份質(zhì)量的檢驗1．產(chǎn)品運行期間的質(zhì)量監(jiān)控2．產(chǎn)品檢修質(zhì)量的復查3．服役產(chǎn)品質(zhì)量問題現(xiàn)場處理4．焊接結(jié)構(gòu)破壞事故的現(xiàn)場調(diào)查分析1）現(xiàn)場調(diào)查2）取樣分析3）設(shè)計校核4）復查制造工藝第二十八頁，共八十頁，2022年，8月28日第二章

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(nèi)部產(chǎn)生的不符合標準要求的缺陷稱為焊接缺陷。注意：

不同的產(chǎn)品類型和質(zhì)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。第二十九頁，共八十頁，2022年，8月28日第二章

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（p13·Fig2－1）。b．按性質(zhì)分：(i)熱裂紋：結(jié)晶裂紋、液化裂紋、高溫失塑裂紋。(ii)冷裂紋：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）氣孔第三十頁，共八十頁，2022年，8月28日第二章

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(zhì)分：(i)H2氣孔：斷面為螺絲形，表面呈喇叭形、內(nèi)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）：第三十一頁，共八十頁，2022年，8月28日第二章

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、形狀不合要求第三十二頁，共八十頁，2022年，8月28日第二章

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．飛濺第三十三頁，共八十頁，2022年，8月28日第二章

焊接缺陷第二節(jié)產(chǎn)生焊接缺陷的主要因素一、材料二、結(jié)構(gòu)三、工藝第三十四頁，共八十頁，2022年，8月28日第二章

焊接缺陷第三節(jié)焊接缺陷的危害及對質(zhì)量的影響一、缺陷的危害：焊接結(jié)構(gòu)破壞的主要原因之一是缺陷二、焊接缺陷對質(zhì)量的影響1．結(jié)構(gòu)負載強度2．耐腐蝕性能1．焊接缺陷引起的應(yīng)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(yīng)力集中→脆斷錯邊→角變形→彎曲應(yīng)力→低應(yīng)力破壞4．對疲勞強度的影響5．對應(yīng)力腐蝕開裂的影響三、常用結(jié)構(gòu)類型及其焊縫質(zhì)量等級第三十五頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

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：1．衰減定律：Iδ=I0．e-μδ2．探傷的基本原理3．探傷條件的選擇4．底片評定難點：底片評定第三十六頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

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(zhì)和在物質(zhì)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

γ-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三十七頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

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(zhì)：1．電磁波：以光速直線傳播，不帶電 1Ao=10－1nm電磁波種類：無線電波30km~0.3mm紅外線0.3mm~7800Ao可見光7800Ao~3900Ao紫外錢3900Ao~200AoX-ray10.9Ao~0.006Ao（高速電子撞擊金屬靶產(chǎn)生）γ-ray1.139Ao~0.003Ao

（放射線物質(zhì)(60Co，O192Ir）內(nèi)部原子核的衰變而來）第三十八頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

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(zhì)：1．電磁波：2．不帶電：不受電場、磁場的影響

3．可穿透物質(zhì)并在物質(zhì)中會衰減——用于探傷4．可使物質(zhì)電離、使膠片感光，并使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光——可見5．生物效應(yīng)，即對生物細胞起作用——防護第三十九頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

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(zhì)：三、rays與物質(zhì)的相互作用：

（光電效應(yīng)，湯姆遜放射，康頓效應(yīng)和電磁效應(yīng)）能量衰減，吸收和散射1．Theabsorptionofraysbymaterials

能量的轉(zhuǎn)換第四十頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷第一節(jié)射線探傷基本原理三、rays與物質(zhì)的相互作用：1．Theabsorptionofraysbymaterials射線通過物質(zhì)→與物質(zhì)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(chǎn)生二次、三次…….電子放射散射電子：與物質(zhì)相互作用變?yōu)闊崃縭ays的能量降低

物質(zhì)厚度越大，射線與物質(zhì)電子撞擊的機會越多，射線能量損耗較大。即：δ↑→rays能量損耗越大

能量的轉(zhuǎn)換第四十一頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷第一節(jié)射線探傷基本原理三、rays與物質(zhì)的相互作用：1．Theabsorptionofraysbymaterials2．Thedispersionofrays

可看作是部分射線入變了原來的方向?qū)嵸|(zhì)：ray—電磁波

原子中的電子在電磁場作用下產(chǎn)生強迫振動

振動的電子產(chǎn)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(yīng)；

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(zhuǎn)換第四十二頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷第一節(jié)射線探傷基本原理三、rays與物質(zhì)的相互作用：2．Thedispersionofrays3．衰減定律：Iδ=I0．e-μδ

-------能量因素、材料因素

τ吸收系數(shù)μ=τ+σσ散射系數(shù)

線衰減系數(shù)δ——透過物質(zhì)的厚度Iδ——透過厚度δ的物質(zhì)后的射線強度I0——射線的初始強度

能量的轉(zhuǎn)換

第四十三頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷------射線探傷基本原理三、rays與物質(zhì)的相互作用：3．衰減定律：Iδ=I0．e-μδ

-------能量因素、材料因素討論：影響Iδ的因素：τ：λ↑

ρ↑τ↑

ρ：密度越大，射線在其途徑上碰到的原子就越多，衰減越嚴重。λ大：易被吸收—提高照相分辨率，增加金屬濾極（cm）λ?。荷渚€能量大，易使電子發(fā)生強迫振動和彈性碰撞。σ：λ↓ τ↓σ↑ρ↑τ?。弘娮优c分核的結(jié)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(zhì)的原子序數(shù)越大，密度越大，μ值越大。相同的物質(zhì)，射線的波長越長、μ值越大。第四十四頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷------射線探傷基本原理三、rays與物質(zhì)的相互作用：四、Theprincipleofinspection原理：被檢工件與其內(nèi)部缺陷介質(zhì)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(guān)鍵：不同物質(zhì)對射線的衰減系數(shù)μ不同。設(shè)：μ——工件的線衰減系數(shù)μ′——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-μx透過缺陷部位的射線強度：I’=I0.e-μx.e-(μ’-μ)△x=Ix.e-(μ’-μ)△x第四十五頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷------射線探傷基本原理四、Theprincipleofinspection透過缺陷部位的射線強度：I’=I0.e-μx.e-(μ’-μ)△x=Ix.e-(μ’-μ)△x

討論：

1．μ′＜μ時，I′＞Ix，底片較黑，如氣孔、夾渣、裂紋等2．μ′＞μ時，I′＜Ix，底片較白，如夾鎢3．μ′≈μ時，I′≈Ix，缺陷部位與周圍完好部位透過的射線強度無差異I’=I0.e-μ(x-△x).e-μ’△x第四十六頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

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(shè)備一、X-ray探傷機1．classification按結(jié)構(gòu)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：UP＜60KV——不是能量越大越好

微焦點X-ray機：焦點尺寸小于0.01mm～0.1mm2．construction：

第四十七頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷----第二節(jié)射線探傷設(shè)備一、X-ray探傷機1．classification2．construction：X-ray管、高壓發(fā)生器、控制裝置、冷卻器、機械裝置、高壓電纜

第四十八頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷----第二節(jié)射線探傷設(shè)備一、X-ray探傷機3．formationofX-ray：X-光管1）structurea．陰極構(gòu)件：陰極、燈絲、聚焦罩：

冷陰極：鋁

熱陰極：鎢b．陽極構(gòu)件：陽極、靶塊-----陽極板受高能電子及沖擊變熱，要冷卻c．套管

第四十九頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷----第二節(jié)射線探傷設(shè)備一、X-ray探傷機3．formationofX-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(zhuǎn)換為X-ray，大部分能量轉(zhuǎn)換為熱能。

第五十頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷----第二節(jié)射線探傷設(shè)備一、X-ray探傷機3．formationofX-ray：X-光管1）structure2)Principle

設(shè)高壓為Up，則：

除λmin外，還有其它波長的X-rays.3)Focus

第五十一頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷----第二節(jié)射線探傷設(shè)備一、X-ray探傷機3．formationofX-ray：X-光管1）structure2)Principle3)FocusX-ray機的重要技術(shù)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

第五十二頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷----第二節(jié)射線探傷設(shè)備一、X-ray探傷機3．formationofX-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

第五十三頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷----第二節(jié)射線探傷設(shè)備一、X-ray探傷機3．formationofX-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

第五十四頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷----第二節(jié)射線探傷設(shè)備一、X-ray探傷機3．formationofX-ray：X-光管

1）structure2)Principle3)Focus

4)X-ray機主要性能：

P34，表3-2

第五十五頁，共八十頁，2022年，8月28日第三章

射線探傷----第二節(jié)射線探傷設(shè)備一、X-ray探傷機二、γ-rays機1．classification：

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

2．structure放射源、保護帽Fig3-6γ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

第五十六頁，共八十頁，2022年，8月28日2023/2/14NDT-byDrXiongJG57二、工業(yè)射線膠片射線膠片結(jié)構(gòu)第五十七頁，共八十頁，2022年，8月28日第五十八頁，共八十頁，2022年，8月28日第七章無損檢測新技術(shù)

本章重點：1、聲發(fā)射探傷特點；2、聲發(fā)射探傷設(shè)備的基本要求；3、聲發(fā)射源分類；4、紅外探傷原理及紅外探傷儀分類；5、激光全息探傷原理；6、中子射線與物質(zhì)作用特點。第五十九頁，共八十頁，2022年，8月28日第七章無損檢測新技術(shù)

一、聲發(fā)射探傷技術(shù)（一）聲發(fā)射探傷基礎(chǔ)

1．聲發(fā)射現(xiàn)象

材料或結(jié)構(gòu)在外力或內(nèi)力作用下產(chǎn)生變形或斷裂時，以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象叫作聲發(fā)射。換句話說，聲發(fā)射是材料或結(jié)構(gòu)中局部區(qū)域快速卸載使彈性波得以釋放的結(jié)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)射信號來推斷聲發(fā)射源的技術(shù)，稱為聲發(fā)射技術(shù)。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(yīng)力集中系數(shù)高，更容易引起局部屈服產(chǎn)生新的開裂。第六十頁，共八十頁，2022年，8月28日2．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)、振鈴事件比、幅度分布、能量和能量率等。第七章無損檢測新技術(shù)

第六十一頁，共八十頁，2022年，8月28日3．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點：

(1)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。

(2)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。

(3)聲發(fā)射探傷過程對工件表面狀態(tài)和加工質(zhì)量要求不高。

(4)缺陷尺寸及在焊縫中的位置和走向不影響聲發(fā)射探傷結(jié)果。

(5)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。第七章無損檢測新技術(shù)

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（二）聲發(fā)射探傷設(shè)備簡介

1．聲發(fā)射探傷設(shè)備的基本要求

(1)應(yīng)具有較高的檢測靈敏度聲發(fā)射信號單個事件的持續(xù)時間很短，通常在0.0l-100微秒范圍內(nèi)，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(nèi)。而且聲發(fā)射在工件表面上產(chǎn)生的垂直位移約為10-4-10-10mm。

(2)應(yīng)具有較寬的頻率選擇范圍因為聲發(fā)射信號本身具有很寬的頻率范圍，因此也要求聲發(fā)射探傷儀能在較寬的頻率范圍內(nèi)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行，而有些噪聲（例如夾具之間、夾具與工件之間因摩擦而產(chǎn)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。第七章無損檢測新技術(shù)

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2.聲發(fā)射探傷設(shè)備目前聲發(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。第七章無損檢測新技術(shù)

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（三）聲發(fā)射探傷在焊接中的應(yīng)用在焊接領(lǐng)域中聲發(fā)射技術(shù)已成功地應(yīng)用于役前、在役壓力容器結(jié)構(gòu)完整性檢測評定上。

1．在役、役前壓力容器結(jié)構(gòu)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（制造中遺留）和后天性（使用中產(chǎn)生）缺陷，未能得到及時檢驗和處理。聲發(fā)射技術(shù)可應(yīng)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修聲發(fā)射檢測評定方法相同。第七章無損檢測新技術(shù)

第六十五頁，共八十頁，2022年，8月28日2.加載壓力及保壓臺階的確定在役壓力容器的聲發(fā)射檢測應(yīng)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壓力，至少不得低于最高使用壓力的1.25倍。

3.聲發(fā)射源分類聲發(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1、2、3型，1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分為I、II、III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A、B、C三級，其中A級源最嚴重、B級源嚴重、C級源不嚴重。第七章無損檢測新技術(shù)

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二、紅外線探傷技術(shù)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(nèi)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，那么在工件表面的溫度分布就會有差異，內(nèi)部有缺陷與無缺陷區(qū)所對應(yīng)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(yīng)紅外光波（熱輻射），并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)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)，從而找出工件表面溫度異常區(qū)域，確定工件內(nèi)部缺陷的部位。（一）紅外線探傷儀

1．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。第七章無損檢測新技術(shù)

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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調(diào)制盤2，調(diào)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探測器6中，由它轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的電信號輸出，輸出的這些信號經(jīng)窄帶放大器7、參考信號發(fā)生器8、同步整流器9和信號處理及顯示裝置10后，得到工件表面被檢測點的溫度。第七章無損檢測新技術(shù)

第六十八頁，共八十頁，2022年，8月28日2．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。

(1)紅外線熱像儀可把來自工件表面的溫度分布變成直觀而形象的熱圖。

(2)輻射計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)。

3．紅外線探測器紅外線探測器是紅外線探傷儀中的關(guān)鍵部件，它的質(zhì)量直接關(guān)系到探傷儀性能的優(yōu)劣。紅外線探測器分為熱探測器和光探測器兩類。

(1)熱探測器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(guān)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。第七章無損檢測新技術(shù)

第六十九頁，共八十頁，2022年，8月28日(2)光電探測器它利用某些半導體材料在入射紅外線照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，致使導電性發(fā)生變化，進而反應(yīng)出所吸收紅外輻射的強弱。（二）紅外線探傷方法分類

1．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。

2．按被檢工件加熱狀態(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)加熱紅外線探傷兩類。

3．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法三類。第七章無損檢測新技術(shù)

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（三）紅外線探傷在焊接檢驗中應(yīng)用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1非接觸加熱點焊接頭，采用雙面法探傷。把接頭處加熱至80-100℃，從放置熱像儀的一側(cè)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，凡等溫線直徑大于標準點焊接頭等溫線直徑的接頭質(zhì)量合格，否則，則存在未焊透。第七章無損檢測新技術(shù)

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三、激光全息探傷（一）全息照相原理

從激光器發(fā)出的光，經(jīng)分束器分成兩束，一束經(jīng)分光鏡直接投射到記錄媒質(zhì)上，稱為參考光；另一束經(jīng)物體反射（或透射）之后也達到記錄媒質(zhì)。參照光和物光在記錄媒質(zhì)上相干疊加，并使之感光，這樣就攝得一張全息照片。第七章無損檢測新技術(shù)

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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)全息照片上所記錄的物，還需要用相干光照射全息照片。第七章無損檢測新技術(shù)

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因為這種照相術(shù)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“全息照相”。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。全息照相的第二個特點是能以一斑而知全貌。當全息照片被損壞，即使是大半損壞的情況下，我們?nèi)匀豢梢詮氖Ｏ碌哪且恍“肷峡吹竭@張全息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，那只角上的畫面也就看不到了。全息照的第三個特點是在一張全息底片上可以分層記錄多幅全息照，而且在它們顯示畫面時不會互相干擾。正是這種分層記錄，使得全息照片能夠存儲巨大的信息量。第七章無損檢測新技術(shù)

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（二）激光全息探傷方法

1.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，反映工件的表面狀況。但工件表面與內(nèi)部的情況有關(guān)聯(lián)，在被檢工件上加一個并不