焊缝无损检测的常用方法汇总.docx

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焊缝无损检测的常用方法汇总

焊缝无损检测的常用方法

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损检测方法很多,据美国国家宇航局调研分析,其认为可分为六大类约70余种.但在实际应用中比较常见的有以下几种：

   目视检测〔VT〕

  目视检测,在国内实施的比较少,但在国际上非常重视的无损检测第一阶段首要方法.

  按照国际惯例,目视检测要先做,以确认不会影响后面的检验,再接着做四大常规检验.例如BINDT的P认证,就有专门的VT1、2、3级考核,更有专门的持证要求.

  VT常常用于目视检查焊缝,焊缝本身有工艺评定标准,都是可以通过目测和直接测量尺寸来做初步检验,发现咬边等不合格的外观缺陷,就要先打磨或者修整,之后才做其他深入的仪器检测.

  例如焊接件表面和铸件表面较多VT做的比较多,而锻件就很少,并且其检查标准是基本相符的.

  射线照相法〔RT〕

  是指用X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法,该方法是最基本的,应用最广泛的一种非破坏性检验方法.

  原理：

射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光,当X射线或r射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同,照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷.

  总的来说,RT的定性更准确,有可供长期保存的直观图像,总体成本相对较高,而且射线对人体有害,检验速度会较慢.

   超声波检测〔UT〕

  原理：

通过超声波与试件相互作用,就反射、透射和散射的波进行究,对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术.

  适用于金属、非金属和复合材料等多种试件的无损检测；可对较大厚度X围内的试件内部缺陷进行检测.

  如对金属材料,可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材,也可检测几米长的钢锻件；而且缺陷定位较准确,对面积型缺陷的检出率较高；灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷；并且检测成本低、速度快,设备轻便,对人体与环境无害,现场使用较方便.

  但其对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；并且缺陷的位置、取向和形状以与材质和晶粒度都对检测结果有一定影响,检测结果也无直接见证记录.

  磁粉检测〔MT〕

  原理：

铁磁性材料和工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大小.

  适用性和局限性：

  磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄〔如可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹〕目视难以看出的不连续性；

  也可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测,还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件与锻钢件进行检测,可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷.

  但磁粉检测不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料.

  对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠难以发现.

  渗透检测〔PT〕

  原理：

零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中；经去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光源下〔紫外线光或白光〕,缺陷处的渗透液痕迹被现实,〔黄绿色荧光或鲜艳红色〕,从而探测出缺陷的形貌与分布状态.

  优点与局限性：

  渗透检测可检测各种材料,金属、非金属材料；磁性、非磁性材料；焊接、锻造、轧制等加工方式；具有较高的灵敏度〔可发现0.1μm宽缺陷〕,同时显示直观、操作方便、检测费用低.

  但它只能检出表面开口的缺陷,不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；只能检出缺陷的表面分布,难以确定缺陷的实际深度,因而很难对缺陷做出定量评价,检出结果受操作者的影响也较大.

   涡流检测〔ECT〕

  原理：

将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外.这时线圈内与其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感应交变电流,称为涡流.涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以与表面有无裂纹缺陷等.因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化,进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量〔如形状、尺寸等〕的变化或缺陷存在等信息.但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能反映试件表面或近表面处的情况.

  应用：

按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过式、探头式和插入式线圈3种.

  穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内径略大于被检物件,使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过,可发现裂纹、夹杂、凹坑等缺陷.

  探头式线圈适用于对试件进行局部探测.应用时线圈置于金属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳裂纹等.

  插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等.

  为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线圈大多装有磁芯.涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以与大批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤〔这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传送的机械装置〕、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度.

  优缺点：

涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷,检测结果也易于受到材料本身与其他因素的干扰.

  声发射〔AE〕

  通过接收和分析材料的声发射信号来评定材料性能或结构完整性的无损检测方法.材料中因裂缝扩展、塑性变形或相变等引起应变能快速释放而产生的应力波现象称为声发射.1950年联邦德国J.凯泽对金属中的声发射现象进行了系统的研究.1964年美国首先将声发射检测技术应用于火箭发动机壳体的质量检验并取得成功.此后,声发射检测方法获得迅速发展.这是一种新增的无损检测方法,通过材料内部的裂纹扩X等发出的声音进行检测.主要用于检测在用设备、器件的缺陷即缺陷发展情况,以判断其良好性.

  声发射技术的应用已较广泛.可以用声发射鉴定不同X性变形的类型,研究断裂过程并区分断裂方式,检测出小于0.01mm长的裂纹扩展,研究应力腐蚀断裂和氢脆,检测马氏体相变,评价表面化学热处理渗层的脆性,以与监视焊后裂纹产生和扩展等等.

  在工业生产中,声发射技术已用于压力容器、锅炉、管道和火箭发动机壳体等大型构件的水压检验,评定缺陷的危险性等级,作出实时报警.

  在生产过程中,用PXWAE声发射技术可以连续监视高压容器、核反应堆容器和海底采油装置等构件的完整性.

  声发射技术还应用于测量固体火箭发动机火药的燃烧速度和研究燃烧过程,检测渗漏,研究岩石的断裂,监视矿井的崩塌,并预报矿井的安全性.

   超声波衍射时差法〔TOFD〕

  TOFD技术于20世纪70年代由英国哈威尔的国家无损检测中心Silk博士首先提出,其原理源于silk博士对裂纹尖端衍射信号的研究.

  在同一时期我国中科院也检测出了裂纹尖端衍射信号,发展出一套裂纹测高的工艺方法,但并未发展出现在通行的TOFD检测技术.

  TOFD要求探头接收微弱的衍射波时达到足够的信噪比,仪器可全程记录A扫波形、形成D扫描图谱,并且可用解三角形的方法将A扫时间值换算成深度值.

  而同一时期工业探伤的技术水平没能达到可满足这些技术要求的水平.直到20世纪90年代,计算机技术的发展使得数字化超声探伤仪发展成熟后,研制便携、成本可接受的TOFD检测仪才成为可能.

  但即便如此,TOFD仪器与普通A超仪器之间还是存在很大技术差别.是一种依靠从待检试件内部结构〔主要是指缺陷〕的"端角〞和"端点〞处得到的衍射能量来检测缺陷的方法,用于缺陷的检测、定量和定位.

   非常规检测方法

  除以上指出的八种,还有以下三种非常规检测方法值得注意：

泄漏检测LeakTesting〔缩写LT〕；相控阵检测PhasedArray〔缩写PA〕；导波检测GuidedWaveTesting.

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