無損探傷是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)的前提下,對被檢驗部件的表面和內(nèi)部質(zhì)量進行檢查的一種測試手段。
常用的無損探傷方法有:X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷、γ射線探傷、螢光探傷、著色探傷等方法。
通過對產(chǎn)品內(nèi)部缺陷進行檢測對產(chǎn)品從以下方面進行改進
1、改進制造工藝;
2、降低制造成本;
3、提高產(chǎn)品的可靠性;
4、保證設(shè)備的安全運行。
無損探傷檢測是利用物質(zhì)的聲、光、磁和電等特性,在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下,檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性,給出缺陷大小,位置,性質(zhì)和數(shù)量等信息。它與破壞性檢測相比,無損檢測有以下特點。第一是具有非破壞性,因為它在做檢測時不會損害被檢測對象的使用性能;第二具有全面性,由于檢測是非破壞性,因此必要時可對被檢測對象進行100%的全面檢測,這是破壞性檢測辦不到的;第三具有全程性,破壞性檢測一般只適用于對原材料進行檢測,如機械工程中普遍采用的拉伸、壓縮、彎曲等,破壞性檢驗都是針對制造用原材料進行的,對于成品和在用品,除非不準(zhǔn)備讓其繼續(xù)服役,否則是不能進行破壞性檢測的,而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能。所以,它不僅可對制造用原材料,各中間工藝環(huán)節(jié)、直至最終產(chǎn)成品進行全程檢測,也可對服役中的設(shè)備進行檢測。
1、焊縫表面缺陷檢查。檢查焊縫表面裂紋、未焊透及焊漏等焊接質(zhì)量。
2、內(nèi)腔檢查。檢查表面裂紋、起皮、拉線、劃痕、凹坑、凸起、斑點、腐蝕等缺陷。
3、狀態(tài)檢查。當(dāng)某些產(chǎn)品(如蝸輪泵、發(fā)動機等)工作后,按技術(shù)要求規(guī)定的項目進行內(nèi)窺檢測。
4、裝配檢查。當(dāng)有要求和需要時,使用亞泰光電工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡對裝配質(zhì)量進行檢查;裝配或某一工序完成后,檢查各零部組件裝配位置是否符合圖樣或技術(shù)條件的要求;是否存在裝配缺陷。
5、多余物檢查。檢查產(chǎn)品內(nèi)腔殘余內(nèi)屑,外來物等多余物。
crack detection,探測金屬材料或部件內(nèi)部的裂紋或缺陷。
常用的探傷方法有:X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、渦流探傷、γ射線探傷、滲透探傷(熒光探傷、著色探傷)等物理探傷方法。
物理探傷就是不產(chǎn)生化學(xué)變化的情況下進行無損探傷。
詳見《無損檢測考規(guī)》:三、申請第十一條 無損檢測人員報考申請分為取證考核(初試)申請和換證考核(復(fù)試)申請。第十二條 初試申請的人員應(yīng)當(dāng)同時滿足以下條件:(一)年齡在18周歲以上,60周歲以下,身體健...
不破壞焊縫的情況下,進行對焊縫的缺陷檢測,常用有超聲波探傷,X射線探傷,打壓試漏,煤油試漏等
鋼結(jié)構(gòu)部分章節(jié)
磁粉探傷是用來檢測鐵磁性材料表面和近表面缺陷的一種檢測方法。當(dāng)工件磁化時,若工件表面或近表面有缺陷存在,由于缺陷處的磁阻增大而產(chǎn)生漏磁,形成局部磁場,磁粉便在此處顯示缺陷的形狀和位置,從而判斷缺陷的存在。
1、按工件磁化方向的不同,可分為周向磁化法、縱向磁化法、復(fù)合磁化法和旋轉(zhuǎn)磁化法。
2、按采用磁化電流的不同可分為:直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。
3、按探傷所采用磁粉的配制不同,可分為干粉法和濕粉法。
磁粉探傷設(shè)備簡單、操作容易、檢驗迅速、具有較高的探傷靈敏度,可用來發(fā)現(xiàn)鐵磁材料鎳、鈷及其合金、碳素鋼及某些合金鋼的表面或近表面的缺陷;它適于薄壁件或焊縫表面裂紋的檢驗,也能顯露出一定深度和大小的未焊透缺陷;但難于發(fā)現(xiàn)氣孔、夾碴及隱藏在焊縫深處的缺陷。
缺陷種類
1、各種工藝性質(zhì)缺陷的磁痕;
2、材料夾渣帶來的發(fā)紋磁痕;
3、夾渣、氣孔帶來的點狀磁痕。
磁痕產(chǎn)生原因
1、局部冷 作硬化,由材料導(dǎo)磁變化造成的磁痕聚集;2、兩種不同材料的交界面處磁粉堆積;3、碳化物層組織偏析;4、零件截面尺寸的突變處磁痕;5、磁化電流過高,因金屬流線造成的磁痕;6、由于工件表面不清潔或油污造成的斑點狀磁痕。
缺陷磁痕顯示記錄
1、照 相。用照相攝影記錄缺陷磁痕顯示時,要盡可能拍攝工件的全貌和實際尺寸,也可以拍攝工作的某一特征部位,同時把刻度尺拍攝進去。
2、貼印。貼印是利用透明膠紙粘貼復(fù)印缺陷磁痕顯示的方法。
3、磁痕探傷—橡膠鑄型法 。用磁粉探傷-橡膠鑄型鑲嵌復(fù)制缺陷磁痕顯示,直觀,擦不掉并可長期保存。
4、錄像。用錄像記錄缺陷磁痕顯示的形狀、大小和位置,同時應(yīng)把刻度尺錄攝進去。
由于鐵磁性材料的磁率遠大于非鐵磁材料的導(dǎo)磁率,根據(jù)工件被磁化后的磁通密度B=μH來分析,在工件的單位面積上穿過B根磁線,而在缺陷區(qū)域的單位面積 上不能容許B根磁力線通過,就迫使一部分磁力線擠到缺陷下面的材料里,其它磁力線不得不被迫逸出工件表面以外出形成漏磁,磁粉將被這樣所引起的漏磁所吸引。
1、缺陷的磁導(dǎo)率:缺陷的磁導(dǎo)率越小、則漏磁越強。
2、磁化磁場強度(磁化力)大?。捍呕υ酱蟆⒙┐旁綇?。
3、被檢工件的形狀和尺寸、缺陷的形狀大小、埋藏深度等:當(dāng)其他條件相同時,埋藏在表面下深度相同的氣孔產(chǎn)生的漏磁要比橫向裂紋所產(chǎn)生的漏磁要小。
1、規(guī)程的適用范圍;2、磁化方法(包括磁化規(guī)范、工件表面的準(zhǔn)備);3、磁粉(包括粒度、顏色、磁懸液與熒光磁懸液的配制)。4、試片;5、技術(shù)操作;6、質(zhì)量評定與檢驗記錄。
1、當(dāng)工件直接通過電磁化時,要注意夾頭間的接觸不良、或用了太大的磁化電流引起打弧閃光,應(yīng)戴防護眼鏡,同時不應(yīng)在有可燃氣體的場合使用;2、在連續(xù)使用濕法磁懸液時,皮膚上可涂防護膏;3、如用于水磁懸液,設(shè)備 須接地良好,以防觸電;4、在用繭火磁粉時,所用紫外線必須經(jīng)濾光器,以保護眼睛和皮膚。
某些轉(zhuǎn)動部件的剩磁將會吸引鐵屑而使部件在轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生摩擦損壞,如軸類軸承等。某些零件的剩磁將會使附近的儀表指示失常。因此某些零件在磁粉探傷后要退磁處理。
磁粉探傷中的靈敏試片:使用靈敏試片目的在于檢驗磁粉和磁懸液的性能和連續(xù)法中確定試件表面有效磁場強度和方向以及操作方法是否正確等綜合因素。
超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處,并由一截面進入另一截面時,在界面邊緣發(fā)生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法,當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部,遇到缺陷與零件底面時就分別發(fā)生反射波來,在螢光屏上形成脈沖波形,根據(jù)這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。
超聲波探傷比X射線探傷具有較高的探傷靈敏度、周期短、成本低、靈活方便、效率高,對人體無害等優(yōu)點;缺點是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、對缺陷沒有直觀性;超聲波探傷適合于厚度較大的零件檢驗。
1、超聲波在介質(zhì)中傳播時,在不同質(zhì)界面上具有反射的特性,如遇到缺陷,缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時,則超聲波在缺陷上反射回來,探傷儀可將反射波顯示出來;如缺陷的尺寸甚至小于波長時,聲波將繞過射線而不能反射;
2、波聲的方向性好,頻率越高,方向性越好,以很窄的波束向介質(zhì)中輻射,易于確定缺陷的位置。
3、超聲波的傳播能量大,如頻率為1MHZ(100萬赫茲)的超聲波所傳播的能量,相當(dāng)于振幅相同而頻率為1000HZ(赫茲)的聲波的100萬倍。
在焊縫超聲波探傷中一般把焊縫中的缺陷 分成三類:點狀缺陷、線狀缺陷、面狀缺陷。
在分類中把長度小于10mm的缺陷叫做點狀缺陷;一般不測長,小于10mm的缺陷按5mm計。把長度大于10mm的缺陷叫線狀缺陷。把長度大于10mm高度大于3mm的缺陷叫面狀缺陷。
X射線穿透物質(zhì)的能力大小和射線本身的波長有關(guān),波長越短(管電壓越高),其穿透能力越大,稱之為“硬”;反之則稱為“軟”。
1、近表表大缺陷;2、吸收性缺陷;3、傾斜大缺陷;4、氧化皮與鋼板結(jié)合不好。
1、顯影時間;2、顯影液溫度;3、顯影液的搖動;4、配方類型;5、老化程度。
一、超聲波探傷儀組成部分:主要有電路同步電路、發(fā)電路、接收電路、水平掃描電路、顯示器和電源等部份組成。
二、超聲波探頭的主要作用
1、探頭是一個電聲換能器,并能將返回來的聲波轉(zhuǎn)換成電脈沖;
2、控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度,當(dāng)改變探 頭入射 角或改變超聲波的擴散角時,可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質(zhì)內(nèi)部或改變聲波的指向性,提高分辨率;
3、實現(xiàn)波型轉(zhuǎn)換;
4、控制工作頻率;適用于不同的工作條件。
三、超聲波試塊的作用
超聲波試塊的作用是校驗儀器和探頭的性能,確定探傷起始靈敏度,校準(zhǔn)掃描線性。
超聲波探傷儀同步信號發(fā)生器的作用
同步電路產(chǎn)生同步脈沖信號,用以觸發(fā)儀器各部分電路同時協(xié)調(diào)工作,它主要控制同步發(fā)射和同步掃描二部分電路。
四、超聲波探傷中,超聲波在介質(zhì)中傳播時引起衰減的原因
1、超聲波的擴散傳播距離增加,波束截面愈來愈大,單位面積上的能量減少。
2、材質(zhì)衰減一是介質(zhì)粘滯性引起的吸收;二是介質(zhì)界面雜亂反射引起的散射。
加強超波探傷合錄和報告工作
任何工件經(jīng)過超聲波探傷后,都必須出據(jù)檢驗報告以作為該工作質(zhì)量好壞的憑證,一份正確的探傷報告,除建立可靠的探測方法和結(jié)果外,很大程度上取決于原始記錄和最后出據(jù)的探傷報告是非常重要的,如果我們檢查了工件不作記錄也不出報告,那么探傷檢查就毫無意義。
五、用超聲波對餅形大鍛件探傷,用底波調(diào)節(jié)探傷起始靈敏度對工作底面的要求
1、底面必須平行于探傷面;
2、底面必須平整并且有一定的光潔度。
六、CSK-ⅡA試塊的主要作用
1、校驗靈敏度;2、校準(zhǔn)掃描線性。
七、影響照相靈敏度的主要因素
1、X光機的焦點大小;2、透照參數(shù)選擇的合理性,主要參數(shù)有管電壓、管電流、曝光時間和焦距大??;3、增感方式;4、選用膠片的合理性;5、暗室處理條件;6、散射的遮擋等。
八、超聲波探傷選擇探頭K值三條原則
1、聲束掃查到整個焊縫截面;
2、聲束盡量垂直于主要缺陷;
3、有足夠的靈敏度。
九、發(fā)射電路的主要作用
由同步電路輸入的同步脈沖信號,觸發(fā)發(fā)射電路工作,產(chǎn)生高頻電脈沖信號激勵晶片,產(chǎn)生高頻振動,并在介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生超聲波。
十、超聲波探傷中,晶片表面和被探工件表面之間使用耦合劑的原因
晶片表面和被檢工件表面之間的空氣間隙,會使超聲波完全反射,造成探傷結(jié)果不準(zhǔn)確和無法探傷。
十一、JB1150-73標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的判別缺陷的三種情況
1、無底波只有缺陷的多次反射波。
2、無底波只有多個紊亂的缺陷波。
3、缺陷波和底波同時存在。
十二、JB1150-73標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的距離――波幅曲線的用途
距離――波幅曲線主要用于判定缺陷大小,給驗收標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)它是由判廢線、定量線、測長線三條曲線組成;
判廢線――判定缺陷的最大允許當(dāng)量;
定量線――判定缺陷的大小、長度的控制線;測長線――探傷起始靈敏度控制線。
超聲場:充滿超聲場能量的空間叫超聲場。
十三、反映超聲場特征的主要參數(shù)
反映超聲場特征的重要物理量有聲強、聲壓聲阻抗、聲束擴散角、近場和遠場區(qū)。
十四、探傷儀最重要的性能指標(biāo)
分辨力、動態(tài)范圍、水平線性、垂直線性、靈敏度、信噪比。
十五、超聲波探傷儀近顯示方式
1、A型顯示示波屏橫坐標(biāo)代表超聲波傳遞播時間(或距離)縱坐標(biāo)代表反射回波的高度;
2、B型顯示示波屏橫坐標(biāo)代表超聲波傳遞播時間(或距離),這類顯示得到的是探頭掃查深度方向的斷面圖;
3、C型顯示儀器示波屏代表被檢工件的投影面,這種顯示能繪出缺陷的水平投影位置,但不能給出缺陷的埋藏深度。
十六、超聲波焊縫探傷時為缺陷定位儀器時間掃描線的調(diào)整的方法:
有水平定位儀、垂直定位、聲程定位三種方法。
著色(滲透)探傷的基本原理是利用毛細現(xiàn)象使?jié)B透液滲入缺陷,經(jīng)清洗使表面滲透液去除,而缺陷中的滲透殘留,再利用顯像劑的毛細管作用吸附出缺陷中殘留滲透液而達到檢驗缺陷的目的。
1、滲透劑的性能的影響;2、乳化劑的乳化效果的影響;3、顯像劑性能的影響;4、操作方法的影響;5、缺陷本身性質(zhì)的影響。
一定會有傷害,操作時需要穿防護衣,防護手套。距離一般不可以避免的可以操控到的位置盡可能的遠一些好。工業(yè)無損探傷會產(chǎn)生輻射,輻射量大了可能會不育,甚至?xí)掳?
工業(yè)防輻射要做到三點:
(1)距離防護,工作時要遠離輻射源。
(2)時間防護,不要長時間工作。
(3)屏蔽防護,工作區(qū)域要有有效的屏蔽裝置。
1)膠片洗沖程序
顯影、停影、定影、水洗、干燥。
2)斜探頭折射角β的正確值
斜探頭折射角的正確值稱為K值,它等于斜探頭λ射點至反射點的水平距離和相應(yīng)深度的比值。
3)局部無損探傷檢查的焊縫中發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷
應(yīng)在缺陷的延長方向或可疑部位作補充射線探傷。補充檢查后對焊縫質(zhì)量仍然有懷疑對該焊縫應(yīng)全部探傷。
4)干粉法與濕粉法檢驗的主要優(yōu)缺點
干粉法檢驗對近表面缺陷的檢出能力高,特別適于大面積或野外探傷;濕粉法檢驗對表面細小缺陷檢出能力高,特別適于不規(guī)則形狀的小型零件的批量探傷。
x射線的特性 X射線是一種波長很短的電磁波,是一種光子,波長為10-6~10-8cm。
穿透性 x射線能穿透一般可見光所不能透過的物質(zhì)。其穿透能力的強弱,與x射線的波長以及被穿透物質(zhì)的密度和厚度有關(guān)。x射線波長愈短,穿透力就愈大;密度愈低,厚度愈薄,則x射線愈易穿透。在實際工作中,通過球管的電壓伏值(kV)的大小來確定x射線的穿透性(即x射線的質(zhì)),而以單位時間內(nèi)通過x射線的電流 (mA)與時間的乘積代表x射線的量。
電離作用 x射線或其它射線(例如γ射線)通過物質(zhì)被吸收時,可使組成物質(zhì)的分子分解成為正負離子,稱為電離作用,離子的多少和物質(zhì)吸收的X射線量成正比。通過空氣或其它物質(zhì)產(chǎn)生電離作用,利用儀表測量電離的程度就可以計算x射線的量。檢測設(shè)備正是由此來實現(xiàn)對零件探傷檢測的。X射線還有其他作用,如感光、熒光作用等。
X線影像形成的基本原理,是由于X線的特性和零件的致密度與厚度之差異所致。
聲發(fā)射技術(shù)原理:
從聲發(fā)射源發(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)換為電信號,然后再被放大、處理和記錄。
通過對所得到的數(shù)據(jù)進行分析,最終達到以下目的:
①確定聲發(fā)射源的部位;
②分析聲發(fā)射源的性質(zhì);
③確定聲發(fā)射發(fā)生的時間或載荷;
④評定聲發(fā)射源的嚴(yán)重性。
聲發(fā)射技術(shù)的優(yōu)點介紹:
(1)聲發(fā)射是一種動態(tài)檢驗方法,聲發(fā)射探測到的能量來自被測試物體本身,而不是象超聲或射線探傷方法一樣由無損檢測儀器提供;
(2)在一次試驗過程中,聲發(fā)射檢驗?zāi)軌蛘w探測和評價整個結(jié)構(gòu)中活性缺陷的狀態(tài);
(3)由于對構(gòu)件的幾何形狀不敏感,而適于檢測其它方法受到限制的形狀復(fù)雜的構(gòu)件。
(4)可提供活性缺陷隨載荷、時間、溫度等外變量而變化的實時或連續(xù)信息,因而適用于工業(yè)過程在線監(jiān)控及早期或臨近破壞預(yù)報;
(5)由于對被檢件的接近要求不高,而適于其它方法難于或不能接近環(huán)境下的檢測,如高低溫、核輻射、易燃、易爆及極毒等環(huán)境。
聲發(fā)射技術(shù)的局限性介紹:
(1) 聲發(fā)射特性對材料敏感,又易受到機電噪聲的干擾,對數(shù)據(jù)的正確解釋要有更為豐富的數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場檢測經(jīng)驗;
(2) 聲發(fā)射檢測一般需要適當(dāng)?shù)募虞d程序。多數(shù)情況下,可利用現(xiàn)成的加載條件,但還需要特作準(zhǔn)備;
(3)由于聲發(fā)射的不可逆性,實驗過程的聲發(fā)射信號不可能通過多次加載重復(fù)獲得,因此,每次檢測過程的信號獲取是非常寶貴的,不可因人為疏忽而造成寶貴數(shù)據(jù)的丟失。 2100433B
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無損檢測實訓(xùn)手冊 班級: 姓名: 指導(dǎo)老師: 焊縫磁粉探傷報告 主體材質(zhì) 公稱厚度 試件編號 儀器型號 磁粉種類 表面狀況 磁懸液類型及濃度 標(biāo)準(zhǔn)試塊 磁化時間 秒 磁化方法 噴灑方式 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 提升力(磁砈法) (N) 支桿間距(支桿法)(mm) 磁化電流(支桿 法) (A) 缺陷 序號 S1 (mm) S2 (mm) S3 (mm) L1 (mm) n1 評定級 別 備注 示意圖: 結(jié)論 探傷員 日期 鍛件超聲波探傷報告 計劃材質(zhì) 鍛件厚度 mm 試件編號 儀器型號 探頭型號 參考試塊 耦合劑 表面補償 靈敏度 探傷標(biāo)準(zhǔn) 驗收級別 缺陷序 號 X (mm) Y (mm) H (mm) L (m B m) SF/S (%) BC/BF (dB) Amax (¢4± dB) 評定 級別 備注 示意圖: 結(jié)論 探傷員 日期 滲透探傷報告 工程號 JOB NO.
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大?。?span id="44gxm89" class="single-tag-height">81KB
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第 1 頁 共 21頁 培訓(xùn)教材之理論基礎(chǔ) 第一章 無損檢測概述 無損檢測包括射線檢測( RT)、超聲檢測( UT)、磁粉檢測( MT)、滲透檢測( PT)和渦流檢 測(ET)等五種檢測方法。主要應(yīng)用于金屬材料制造的機械、器件等的原材料、零部件和焊縫, 也可用于玻璃等其它制品。 射線檢測適用于碳素鋼、低合金鋼、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金材料制機械、器件等的焊縫 及鋼管對接環(huán)縫。射線對人體不利,應(yīng)盡量避免射線的直接照射和散射線的影響。 超聲檢測系指用 A型脈沖反射超聲波探傷儀檢測缺陷,適用于金屬制品原材料、零部件和 焊縫的超聲檢測以及超聲測厚。 磁粉檢測適用于鐵磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的檢測,包括干磁粉、濕磁 粉、熒光和非熒光磁粉檢測方法。 滲透檢測適用于金屬制品及其零部件表面開口缺陷的檢測,包括熒光和著色滲透檢測。 渦流檢測適用于管材檢測,如圓形無縫鋼管及焊接鋼管、鋁及鋁合金拉薄
根據(jù)工作原理的不同,軌條探傷器主要分為X光射線探傷器、超聲波探傷器、磁粉探傷器、滲透探傷器、渦流探傷器、γ射線探傷器等。
探傷原理與手動是一樣的,自動探傷只是通過機械輔助設(shè)備自動實現(xiàn)工件與探頭之間的相對移動掃查,配置多通道超聲波探傷儀,實現(xiàn)高速快速檢測。自動探傷在工件端部均有一定的盲區(qū),需要手動補充掃查(或其他專用管端探傷設(shè)備)或切除。
舉例:
1.鋼板探傷:通過探頭密排,鋼板直線穿過探傷主機,探頭在感應(yīng)開關(guān)控制下自動抬起落下實現(xiàn)自動檢測;
2.鋼管/鋼棒檢測:方式一:鋼管螺旋前進通過檢測主機,檢測機構(gòu)自動抬起實現(xiàn)全自動掃查;方式二:鋼管直線前進,探頭高速旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)自動檢測;方式三:鋼管原地旋轉(zhuǎn),探頭組從頭至尾自動掃查。
等等。。。。
超聲波探傷作用
無損檢測的常規(guī)方法有直接用肉眼檢查的宏觀檢驗和用射線照相探傷、超聲探傷儀、磁粉探傷儀、滲透探傷、渦流探傷等儀器檢測。肉眼宏觀檢測可以不使用任何儀器和設(shè)備,但肉眼不能穿透工件來檢查工件內(nèi)部缺陷,而射線照相等方法則可以通過各種各樣的儀器或設(shè)備來進行檢測,既可以檢查肉眼不能檢查的工件內(nèi)部缺陷,也可以大大提高檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。至于用什么方法來進行無損檢測,這需根據(jù)工件的情況和檢測的目的來確定。
那么什么又叫超聲波呢?聲波頻率超過人耳聽覺,頻率比20千赫茲高的聲波叫超聲波。用于探傷的超聲波,頻率為0.4-25兆赫茲,其中用得最多的是1-5兆赫茲。利用聲音來檢測物體的好壞,這種方法早已被人們所采用。例如,用手拍拍西瓜聽聽是否熟了;醫(yī)生敲敲病人的胸部,檢驗內(nèi)臟是否正常;用手敲敲瓷碗,看看瓷碗是否壞了等等。但這些依靠人的聽覺來判斷聲響的檢測法,比聲響法要客觀和準(zhǔn)確,而且也比較容易作出定量的表示。由于超聲波探傷具有探測距離大,探傷裝置體積小,重量輕,便于攜帶到現(xiàn)場探傷,檢測速度快,而且探傷中只消耗耦合劑和磨損探頭,總的檢測費用較低等特點,建筑業(yè)市場主要采用此種方法進行檢測。
下面介紹一下超聲波探傷在實際工作中的應(yīng)用。
接到探傷任務(wù)后,首先要了解圖紙對焊接質(zhì)量的技術(shù)要求。鋼結(jié)構(gòu)的驗收標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)GB50205-95《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》來執(zhí)行的。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:對于圖紙要求焊縫焊接質(zhì)量等級為一級時評定等級為Ⅱ級時規(guī)范規(guī)定要求做100%超聲波探傷;對于圖紙要求焊縫焊接質(zhì)量等級為二級時評定等級為Ⅲ級時規(guī)范規(guī)定要求做20%超聲波探傷;對于圖紙要求焊縫焊接質(zhì)量等級為三級時不做超聲波內(nèi)部缺陷檢查。
在此值得注意的是超聲波探傷用于全熔透焊縫,其探傷比例按每條焊縫長度的百分數(shù)計算,并且不小于200mm。對于局部探傷的焊縫如果發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷時,應(yīng)在該缺陷兩端的延伸部位增加探傷長度,增加長度不應(yīng)小于該焊縫長度的10%且不應(yīng)小于200mm,當(dāng)仍有不允許的缺陷時,應(yīng)對該焊縫進行100%的探傷檢查,其次應(yīng)該清楚探傷時機,碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊縫冷卻到環(huán)境溫度后、低合金結(jié)構(gòu)鋼在焊接完成24小時以后方可進行焊縫探傷檢驗。另外還應(yīng)該知道待測工件母材厚度、接頭型式及坡口型式。至今為止我在實際工作中接觸到的要求探傷的絕大多數(shù)焊縫都是中板對接焊縫的接頭型式,所以我下面主要就對焊縫探傷的操作做針對性的總結(jié)。一般地母材厚度在8-16mm之間,坡口型式有I型、單V型、X型等幾種形式。在弄清楚以上這此東西后才可以進行探傷前的準(zhǔn)備工作。
在每次探傷操作前都必須利用標(biāo)準(zhǔn)試塊(CSK-IA、CSK-ⅢA)校準(zhǔn)儀器的綜合性能,校準(zhǔn)面板曲線,以保證探傷結(jié)果的準(zhǔn)確性。
1、探測面的修整:應(yīng)清除焊接工作表面飛濺物、氧化皮、凹坑及銹蝕等,光潔度一般低于▽4。焊縫兩側(cè)探傷面的修整寬度一般為大于等于2KT 50mm,(K:探頭K值,T:工件厚度)。一般的根據(jù)焊件母材選擇K值為2.5探頭。例如:待測工件母材厚度為10mm,那么就應(yīng)在焊縫兩側(cè)各修磨100mm。
2、耦合劑的選擇應(yīng)考慮到粘度、流動性、附著力、對工件表面無腐蝕、易清洗,而且經(jīng)濟,綜合以上因素選擇漿糊作為耦合劑。
3、由于母材厚度較薄因此探測方向采用單面雙側(cè)進行。
4、由于板厚小于20mm所以采用水平定位法來調(diào)節(jié)儀器的掃描速度。
5、在探傷操作過程中采用粗探傷和精探傷。為了大概了解缺陷的有無和分布狀態(tài)、定量、定位就是精探傷。使用鋸齒形掃查、左右掃查、前后掃查、轉(zhuǎn)角掃查、環(huán)繞掃查等幾種掃查方式以便于發(fā)現(xiàn)各種不同的缺陷并且判斷缺陷性質(zhì)。
6、對探測結(jié)果進行記錄,如發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷對其進行評定分析。焊接對頭內(nèi)部缺陷分級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》的規(guī)定,來評判該焊否合格。如果發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)缺陷,向車間下達整改通知書,令其整改后進行復(fù)驗直至合格。
一般的焊縫中常見的缺陷有:氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋,至今還沒有一個成熟的方法對缺陷的性質(zhì)進行準(zhǔn)確的評判,只是根據(jù)熒光屏上得到的缺陷波的形狀和反射波高度的變化結(jié)合缺陷的位置和焊接工藝對缺陷進行綜合估判。
對于內(nèi)部缺陷的性質(zhì)的估判以及缺陷的產(chǎn)生的原因和防止措施大體總結(jié)了以下幾點:
1、氣孔:
單個氣孔回波高度低,波形為單峰,較穩(wěn)定。從各個方向探測,反射波大體相同,但稍一動探頭就消失,密集氣孔會出現(xiàn)一簇反射波,波高隨氣孔大小而不同,當(dāng)探頭作定點轉(zhuǎn)動時,會出現(xiàn)此起彼落的現(xiàn)象。
產(chǎn)生這類缺陷的原因主要是焊材未按規(guī)定溫度烘干,焊條藥皮變質(zhì)脫落、焊芯銹蝕,焊絲清理不干凈,手工焊時電流過大,電弧過長;埋弧焊時電壓過高或網(wǎng)絡(luò)電壓波動太大;氣體保護焊時保護氣體純度低等。如果焊縫中存在著氣孔,既破壞了焊縫金屬的致密性,又使得焊縫有效截面積減少,降低了機械性能,特別是存鏈狀氣孔時,對彎曲和沖擊韌性會有比較明顯降低。防止
這類缺陷防止的措施有:不使用藥皮開裂、剝落、變質(zhì)及焊芯銹蝕的焊條,生銹的焊絲必須除銹后才能使用。所用焊接材料應(yīng)按規(guī)定溫度烘干,坡口及其兩側(cè)清理干凈,并要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度等。
2、夾渣:
點狀夾渣回波信號與點狀氣孔相似,條狀夾渣回波信號多呈鋸齒狀波幅不高,波形多呈樹枝狀,主峰邊上有小峰,探頭平移波幅有變動,從各個方向探測時反射波幅不相同。
這類缺陷產(chǎn)生的原因有:焊接電流過小,速度過快,熔渣來不及浮起,被焊邊緣和各層焊縫清理不干凈,其本金屬和焊接材料化學(xué)成分不當(dāng),含硫、磷較多等。
防止措施有:正確選用焊接電流,焊接件的坡口角度不要太小,焊前必須把坡口清理干凈,多層焊時必須層層清除焊渣;并合理選擇運條角度焊接速度等。
3、未焊透:
反射率高,波幅也較高,探頭平移時,波形較穩(wěn)定,在焊縫兩側(cè)探傷時均能得到大致相同的反射波幅。這類缺陷不僅降低了焊接接頭的機械性能,而且在未焊透處的缺口和端部形成應(yīng)力集中點,承載后往往會引起裂紋,是一種危險性缺陷。
超聲波探傷在無損檢測焊接質(zhì)量中的作用
其產(chǎn)生原因一般是:坡口純邊間隙太小,焊接電流太小或運條速度過快,坡口角度小,運條角度不對以及電弧偏吹等。
防止措施有:合理選用坡口型式、裝配間隙和采用正確的焊接工藝等。
4、未熔合:
探頭平移時,波形較穩(wěn)定,兩側(cè)探測時,反射波幅不同,有時只能從一側(cè)探到。
其產(chǎn)生的原因:坡口不干凈,焊速太快,電流過小或過大,焊條角度不對,電弧偏吹等。
防止措施:正確選用坡口和電流,坡口清理干凈,正確操作防止焊偏等。
5、裂紋:
回波高度較大,波幅寬,會出現(xiàn)多峰,探頭平移時反射波連續(xù)出現(xiàn)波幅有變動,探頭轉(zhuǎn)時,波峰有上下錯動現(xiàn)象。裂紋是一種危險性最大的缺陷,它除降低焊接接頭的強度外,還因裂紋的末端呈尖銷的缺口,焊件承載后,引起應(yīng)力集中,成為結(jié)構(gòu)斷裂的起源。裂紋分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋三種。
熱裂紋產(chǎn)生的原因是:焊接時熔池的冷卻速度很快,造成偏析;焊縫受熱不均勻產(chǎn)生拉應(yīng)力。
防止措施:限制母材和焊接材料中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量,主要限制硫含量,提高錳含量;提高焊條或焊劑的堿度,以降低雜質(zhì)含量,改善偏析程度;改進焊接結(jié)構(gòu)形式,采用合理的焊接順序,提高焊縫收縮時的自由度。
冷裂紋產(chǎn)生的原因:被焊材料淬透性較大在冷卻過程中受到人的焊接拉力作用時易裂開;焊接時冷卻速度很快氫來不及逸出而殘留在焊縫中,氫原子結(jié)合成氫分子,以氣體狀態(tài)進到金屬的細微孔隙中,并造成很大的壓力,使局部金屬產(chǎn)生很大的壓力而形成冷裂紋;焊接應(yīng)力拉應(yīng)力并與氫的析集中和淬火脆化同時發(fā)生時易形成冷裂紋。
防止措施:焊前預(yù)熱,焊后緩慢冷卻,使熱影響區(qū)的奧氏體分解能在足夠的溫度區(qū)間內(nèi)進行,避免淬硬組織的產(chǎn)生,同時有減少焊接應(yīng)力的作用;焊接后及時進行低溫退火,去氫處理,消除焊接時產(chǎn)生的應(yīng)力,并使氫及時擴散到外界去;選用低氫型焊條和堿性焊劑或奧氏體不銹鋼焊條焊絲等,焊材按規(guī)定烘干,并嚴(yán)格清理坡口;加強焊接時的保護和被焊處表面的清理,避免氫的侵入;選用合理的焊接規(guī)范,采用合理的裝焊順序,以改善焊件的應(yīng)力狀態(tài)。