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鋼結構無損探傷的檢測方(fāng)法及依據(jù)
更新時間:2021-04-10 17:51
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銀亮(liàng)材無損檢測方法很多,據美國國家宇航局調研分(fèn)析,其(qí)認(rèn)為可分為六大類約70餘種。但在實際應用中(zhōng)比較常見的有以下五種,也就是我們所說的常(cháng)規的無損檢測方法:
常規(guī)檢測方法
目(mù)視檢測(cè)Visual Testing (縮寫 VT);
超聲檢測 Ultrasonic Testing(縮寫 UT);
射線(xiàn)檢測Radiographic Testing(縮寫 RT);
磁粉檢測 Magnetic particle Testing(縮寫(xiě) MT);
滲透(tòu)檢測(cè) Penetrant Testing (縮寫 PT);
渦流檢測 Eddy Current Testing (縮寫 ET);
聲(shēng)發射 Acoustic emission (縮寫(xiě) AE);
超聲波衍射時(shí)差法 Time Of Flight Diffraction(縮(suō)寫 TOFD)。
    1、目視檢測(cè)(VT)
磨床目視檢測,是國內實施的比較少,但在國際上非常重視的無(wú)損檢測第一階段首要(yào)方(fāng)法。按照國際慣(guàn)例,目(mù)視檢測要(yào)先做,以確認不會影響後麵的(de)檢驗,再 接著做四大常規檢驗。例如BINDT的PCN認證,就有專(zhuān)門的VT1、2、3級考核,更有專門的(de)持證要求。經過國際級(jí)的培訓,其VT檢測(cè)技術會比較(jiào)專業, 而且很受國際機構的重視。
VT常常用於目視檢查(chá)焊縫,焊縫本身(shēn)有(yǒu)工藝評定標準,都是可以(yǐ)通過目測和(hé)直接測量尺寸來做初步(bù)檢驗,發現(xiàn)咬邊等(děng)不合格的外觀缺陷,就(jiù)要先打磨或者修整,之後才做其他深入的儀器(qì)檢測。例如焊接件表麵和鑄件(jiàn)表麵較多VT做的比較多,而鍛件就很少,並且其檢查標準是基本(běn)相符的。
     2、射線照相法(RT)
是指用X射線或γ射線穿(chuān)透試件,以膠片作為記錄信息的(de)器材的無損檢測方法,該方(fāng)法是最基本的,應(yīng)用最廣泛的一種非破壞性檢驗方法。
1、無心車射 線照相檢驗法的原理(lǐ):射(shè)線能穿透肉眼無法穿透的物質使膠片(piàn)感光,當X射線或r射線照射膠片時(shí),與普通光線一樣,能使膠片乳劑層中的鹵化銀 產生潛影,由於不同密(mì)度(dù)的物質(zhì)對射線的(de)吸收(shōu)係數不同,照射(shè)到膠片各處的(de)射線能量也就會產生差(chà)異,便可根據暗室處理後的底片各處黑度差來判別缺陷(xiàn)。
2、射線照(zhào)相法(fǎ)的特(tè)點:射線照相法的優點和局限性總結如下:
a.可以獲得(dé)缺陷(xiàn)的直(zhí)觀圖像,定性準(zhǔn)確,對長度、寬度尺寸(cùn)的(de)定(dìng)量也比(bǐ)較準確;
b.檢測結果有直(zhí)接記錄(lù),可長(zhǎng)期保存(cún);
c. 軋機對(duì)體積型缺陷(氣孔、夾(jiá)渣、夾鎢、燒穿(chuān)、咬邊(biān)、焊瘤、凹坑等)檢出率很高,對麵積型缺陷(未焊透、未熔合、裂紋等),如果照相角度不適當(dāng),容易漏(lòu)檢(jiǎn);
d.適宜檢驗厚度較(jiào)薄的工件而不(bú)宜較(jiào)厚的工件,因為檢驗厚工件需要高能量的射線設(shè)備,而且隨著厚(hòu)度的(de)增(zēng)加,其檢驗(yàn)靈敏度也會下降;
e.適宜檢驗對接焊縫,不適(shì)宜檢驗(yàn)角焊縫以及板材、棒材、鍛件等;
f.對(duì)缺陷(xiàn)在(zài)工件中(zhōng)厚度(dù)方向的位置、尺寸(高度)的確定比較困難;
g.檢測成本高、速度慢;
h.具有輻射生物效應,能(néng)夠(gòu)殺傷生物細胞,損(sǔn)害生物組織(zhī),危及生物器官的正常功能。
總的來說,RT的特性是——定性更準確,有可供長期(qī)保存的直(zhí)觀圖像,總體成本相對(duì)較高,而且(qiě)射線對人體有害(hài),檢驗速度會較慢。
倒角(jiǎo)機(jī)無損檢測X光機(jī)
用 於工業部門的(de)工業檢測X光機通常為工業無損檢測(cè)X光機(無損耗檢測),此(cǐ)類便攜式X光(guāng)機可(kě) 以檢(jiǎn)測各類工業元(yuán)器件、電子元件、電路內部。例(lì)如插座插(chā)頭橡膠內部線路連(lián)接,二極管內部焊接等的檢測。BJI-XZ、BJI-UC等工業檢(jiǎn)測X光機是可連 接電腦進行圖(tú)像處理的X光機(jī),此類工業檢測便攜式X光機為工廠家電維修領域提供了出色的解決方案。
    3、超聲波檢(jiǎn)測(UT)
1、超聲波檢測的(de)定(dìng)義:通過超(chāo)聲波與試(shì)件相互作用,就反射、透超聲波檢測射和散射的波進(jìn)行研究,對試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構(gòu)和力學性能變(biàn)化的檢測和表征,並進而對其(qí)特定應用性進行評(píng)價的技術。
2、超聲波工(gōng)作的原(yuán)理:主要是基於超聲波在試件中的傳播特性。
a.聲(shēng)源產生超聲波,采(cǎi)用(yòng)一定的(de)方式(shì)使超聲波進入試件;
b.超聲波在試件中傳播並(bìng)與(yǔ)試件材料以及其中(zhōng)的缺陷相互作用,使其傳播方向或特(tè)征被改(gǎi)變;
c.改變後的超聲波通過檢測設備被接收,並可對其進行處理(lǐ)和分析;
d.棒材加工根據接收的超聲(shēng)波的特征(zhēng),評估試件本身(shēn)及其內部是否存在缺陷及缺陷的特(tè)性。
3、超聲波檢測的優點:
a.適用於(yú)金屬、非金屬和複合材料等(děng)多種(zhǒng)試件的無損檢測;
b.穿透能力強,可對較大厚(hòu)度範圍內的試件內(nèi)部缺陷進行檢測。如對金屬材料,可檢測厚(hòu)度為1~2mm的薄壁管材和板(bǎn)材(cái),也可檢測幾米長的鋼鍛件;
c.缺陷(xiàn)定位較準確;
d.對麵積型缺(quē)陷的檢出率較高;
e.靈敏度高(gāo),可檢測試件內部尺寸很小的缺陷;
f.檢測成本低、速度快,設備輕便,對人體及環境無害,現場使用較方便。
4、超聲波檢測(cè)的局限性:
a.對試件中的缺陷進行精確的定性、定量仍須作深入研究;
b.對具有複雜(zá)形狀或不規則外形的試件進行(háng)超聲檢測有困難;
c.缺陷的位置、取向和形(xíng)狀對(duì)檢測結果有一定影響;
d.材質、晶粒度等對檢測有較大影響(xiǎng);
e.以常用的手工A型脈衝反射法檢測時(shí)結果顯示不直觀,且檢測結果無直接見證記錄。
5、超聲檢測的(de)適用範圍:
a.從檢測對(duì)象的材料來說,可(kě)用於金屬、非金(jīn)屬和複合材料;
b.從檢測(cè)對象的製造工(gōng)藝來說,可用於(yú)鍛件(jiàn)、鑄件、焊接件、膠結件等(děng);
c.從檢測對(duì)象的形狀來說,可用於(yú)板材、棒材、管材等;
d.從檢測對象的尺寸來說,厚度可小至1mm,也(yě)可大至幾米;
e.棒(bàng)材矯直機從缺(quē)陷部位來說,既(jì)可以(yǐ)是表麵(miàn)缺(quē)陷,也可以是內部缺陷。
    4、磁粉檢測(MT)
1. 磁粉檢測的原理:鐵磁性材料和工件被磁化(huà)後,由於(yú)不連續(xù)性(xìng)的存在,使工件表麵(miàn)和近表麵的磁(cí)力線發生局部畸變而產生漏磁場,吸附施加在工件表麵的磁粉,形成在(zài)合適光照下目視可見(jiàn)的磁痕,從而顯(xiǎn)示出 不連續性的位置、形狀和大小。
2. 磁粉檢測的(de)適用性和局限性:
a.磁(cí)粉探傷適用於(yú)檢(jiǎn)測鐵磁性材料表麵和近(jìn)表麵尺寸很小、間隙極窄(如可檢測出長0.1mm、寬為(wéi)微米級的裂紋),目視難(nán)以看出的不連續性。
b.不鏽鋼棒材磁粉檢測可對原材(cái)料、半成品(pǐn)、成品工件和在役的零部件檢測,還可對板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄(zhù)鋼件及鍛鋼件進(jìn)行檢測。
c.可(kě)發現裂紋、夾雜、發紋、白點、折疊(dié)、冷隔和疏鬆等缺陷。
d.磁粉檢測不能檢測奧氏體不鏽鋼材料和(hé)用奧氏體不鏽鋼焊條(tiáo)焊接的焊縫,也不能檢測銅、鋁、鎂、鈦等非(fēi)磁性材料。對(duì)於表麵淺的劃傷(shāng)、埋(mái)藏較深的孔洞和與工件表麵夾(jiá)角小於20°的分層和折疊難以發現。
    5、滲透檢測(PT)
1. 液體滲透檢測的基本原理:零件表麵被施塗(tú)含有熒光染料或著色(sè)染料的滲(shèn)透劑後,在毛細管作用下,經過一段時間,滲透(tòu)液可以滲透進表麵開(kāi)口缺陷 中;經去(qù)除零件表麵多餘的滲透液後,再在零件表麵施塗(tú)顯像劑(jì),同(tóng)樣,在毛細管的作用下,顯像劑將吸引缺(quē)陷中保留的滲(shèn)透液,滲(shèn)透液回滲到顯像劑中,在一定的 光(guāng)源(yuán)下(紫外(wài)線光或白(bái)光),缺(quē)陷處的滲透液(yè)痕跡(jì)被現實,(黃綠色熒光(guāng)或鮮豔紅色),從而探測出缺陷(xiàn)的形貌及分布狀態。
2.滲透(tòu)檢(jiǎn)測的優點(diǎn):
a.可檢測各(gè)種材料,金屬、非金屬材料;磁性、非磁性材(cái)料;焊(hàn)接、鍛(duàn)造、軋製等加工(gōng)方式;
b.具有較高(gāo)的靈敏度(可發現0.1μm寬(kuān)缺陷)
c.顯示直觀、操作方便、檢(jiǎn)測費用低。
3.滲透檢測的缺點及局限性:
a.它隻能檢出(chū)表麵開(kāi)口的缺陷;
b.不適(shì)於檢查多孔性疏鬆(sōng)材料製(zhì)成的工件和表(biǎo)麵粗糙的工件;
c.滲透檢測隻能檢出缺陷的表麵分布,難以確定缺陷的實(shí)際深度(dù),因而很難對缺陷做出定量評價。檢出結(jié)果受操作者的影響也較大。
    6、渦流檢測(ET)
1.矯直機 渦流檢測的基本原理:將(jiāng)通有交流電的線圈置於待測的金屬板上或套在待測的金屬管外(見圖)。這時線圈(quān)內及其附(fù)近將產生交(jiāo)變磁場,使試件中產 生呈旋渦狀的感(gǎn)應交變電流,稱為渦流。渦流的分布和大小,除與線圈的形狀和尺寸、交流電流的大小和頻率等有關外(wài),還取決於試件的電導率、磁(cí)導率、形狀和尺 寸、與線圈的距離(lí)以及表麵(miàn)有無裂紋缺陷等。因而(ér),在保持其他因素相對不(bú)變的條(tiáo)件下,用一探(tàn)測線圈測量渦流所引起的磁場變化(huà),可推知試件中渦流的大小和相位 變化,進而獲得有關電導率、缺陷、材質狀況和其他物理量(如形狀、尺寸(cùn)等)的變化(huà)或缺陷存在等信息。但由於渦流是交變電流,具有集膚效應,所檢測到的信息 僅(jǐn)能反映試件(jiàn)表麵或近表麵(miàn)處的情況。
2.應用:按試件的(de)形狀和檢測目的的不同,可采(cǎi)用不同(tóng)形式的線圈,通(tōng)常有穿過式、探頭式和插入式線圈3種。 穿過(guò)式線圈(quān)用來檢測管材、棒材和線 材,它的內徑略大於被檢物件,使用時使被檢物體以一定的速(sù)度在線圈內通過,可發現裂紋、夾雜、凹坑等缺陷。探頭式線圈適用於對試件進行局部探測。應用時線 圈置於(yú)金屬板、管或其他零件上,可檢查飛機起落撐杆內筒上和渦輪(lún)發動機葉片上的疲勞裂紋(wén)等。插入式線圈也稱內部探頭(tóu),放(fàng)在(zài)管(guǎn)子(zǐ)或零件的孔內用來作內壁檢 測,可(kě)用於檢查(chá)各種管道內壁的腐蝕程度等。為了提高檢測靈敏度,探頭式和插入式線圈大多裝有磁芯。渦流法主要用於生產線上(shàng)的金(jīn)屬管、棒、線的快速檢測以及 大批量零件如(rú)軸(zhóu)承鋼球、汽門等的探傷(這時除渦流儀器外尚須配備自動裝卸(xiè)和傳送的機械裝置)、材質分選和硬度測(cè)量,也可用來測量鍍層(céng)和塗膜的厚度。
3.優缺點:渦(wō)流檢測時線圈不需與被測物直接接觸,可進行高速檢測,易(yì)於實現自動化,但不適用於形狀(zhuàng)複雜的零件,而且隻能檢測導電材料的表麵和近表麵缺陷,檢測結果也易於(yú)受到材(cái)料本身及其他因素的幹擾。
    7、聲發射 AE
是(shì) 一種新增的無損檢測方(fāng)法,通過材料內部的裂紋擴張等發出的聲音進行(háng)檢測。主要用於檢測在用設備、器件的缺陷即缺陷(xiàn)發展情況,以判斷其(qí)良好性(xìng)。 TOFD技術於(yú)20世紀70年代由英國哈威爾的國家無損檢測中心silk博士(shì)首(shǒu)先提出,其原理(lǐ)源於silk博士對裂紋尖端衍射信號的研(yán)究。在同一時期我(wǒ)國 中科院(yuàn)也(yě)檢(jiǎn)測出了裂紋尖端衍射信號,發展出一套裂紋測高的工藝方法,但並未發展出現(xiàn)在通(tōng)行的TOFD檢測技術。  TOFD技術首先(xiān)是一種(zhǒng)檢測方法,但能滿足這種檢測方法要求的儀器卻遲(chí)遲未能問(wèn)世。詳細(xì)情況在下一部分內容(róng)進行講解。TOFD要(yào)求探頭接收微(wēi)弱的衍射波 時達(dá)到足夠的信噪比,儀器可全(quán)程記錄A掃波形、形成D掃描圖譜,並且可用解三角形的(de)方法將(jiāng)A掃時間值換算成深度值。而同一時期工業探(tàn)傷的技術水平沒能達到 可滿足這些(xiē)技術要求(qiú)的水平。直到20實際90年代,計算機技術的發展使得數字化超(chāo)聲探傷儀發展成熟後,研製便攜、成本可接受的TOFD檢測儀才成為可能。 但即(jí)便如此,TOFD儀器與普(pǔ)通(tōng)A超儀器(qì)之(zhī)間還是存在很大技術差別(bié)。
    8、超聲波衍射時差法 TOFD
是一種依靠從待檢試件內部結構(主要是指(zhǐ)缺陷)的“端角”和“端點”處得到的衍射能量來(lái)檢測缺陷的方法(fǎ),用於缺陷的檢測、定量和定位。
實施無損檢驗的依據
    ① 產品圖樣
圖樣是生產中使用的最基本的技術資料,也(yě)是加工、檢驗的(de)依據。尤其在圖(tú)樣的技術要求中,往往規定(dìng)了原材料(liào)、零件(jiàn)、產品的質量等級、具體要求以及是否需要作無損檢驗等等。

②相關標準
生產企業往往要貫徹相關標準,如:企業標準、行業(yè)標準、國家標準、國際標準等等。這些(xiē)都是產品加工的指導性文件,自然也是實施無損檢測的指導性文件。在具(jù)體標準中,往往詳細規定了檢驗對象、檢驗方(fāng)法、檢驗規模等等。
    ③技術文件
產品生產工藝部門下達的各種技術文件,如工藝規程、檢驗卡片、產品檢驗報(bào)告、返修單等等。有時(shí)還(hái)要追加或改變檢驗要求等等。

 ④訂貨合同
某些產品的特殊檢驗要求、質量控製的條款,有時可能較詳細的強調在訂貨合同中(zhōng),應引起特別注意。

非常規檢(jiǎn)測方法
泄漏檢測(cè) Leak Testing(縮(suō)寫 LT);
衍射波時差法超聲檢測技術Time of Flight Diffraction (縮寫(xiě) ToFD);
導波(bō)檢(jiǎn)測Guided Wave Testing;
無損檢測(cè)標準
2010~2012年頒布的標準
GB/T 25759-2010 無損檢測數字化超聲(shēng)檢測數據的計(jì)算機傳輸數據段指南(nán)
GB/T 25758.4-2010 無損檢測工業X射線(xiàn)係統(tǒng)焦點特性 第4部分:邊緣方法
GB/T 25758.1-2010 無損檢(jiǎn)測工業X射線(xiàn)係統焦點特性 第1部分:掃描(miáo)方法
GB/T 25758.3-2010 無損(sǔn)檢(jiǎn)測工業X射線係統焦點特性 第3部分:狹縫(féng)照相機射線照相方法
GB/T 25758.2-2010 無損檢測工業X射(shè)線係統焦點特性 第2部分:針孔照(zhào)相機射線照相方法
GB/T 25758.5-2010 無損檢測工業X射線係統(tǒng)焦點特性 第5部分:小焦點和微焦點X射線管的有效焦點尺寸的測量方法
GB/T 25757-2010 無損檢測鋼管自(zì)動漏磁檢測係統綜合性能測試方法
GB/T 26141.1-2010 無損檢測射(shè)線照相底片數字化係統的質量鑒定 第1部(bù)分:定義、像(xiàng)質參數的定量測量、標準參考底片和(hé)定性控製
GB/T 26141.2-2010 無損檢測射線(xiàn)照相底片數字化係統的質量鑒定 第2部分:最低要求
GB/T 26140-2010 無(wú)損檢測測量殘餘(yú)應力的中子衍射方(fāng)法
GB/T 26644-2011 無損(sǔn)檢測聲發射檢測 總則
GB/T 26646-2011 無損檢測(cè)小型部件聲發射檢測方法
GB/T 26641-2011 無損檢測(cè)磁記憶檢(jiǎn)測 總則
GB/T 26594-2011 無損檢測儀器工業用X射線管性能測試方法
GB/T 26592-2011 無損檢測儀器工業X射線探傷機 性能測試方法
GB/T 26595-2011 無損檢測儀器(qì)周(zhōu)向X射線(xiàn)管技術條件
GB/T 26643-2011 無損檢測閃光燈激勵紅外熱像法 導則
GB/T 26642-2011 無損檢測金屬材料計算機射線照相檢測方法
GB/T 12604.10-2011 無損檢測術語 磁記憶檢測
GB/T 26593-2011 無損(sǔn)檢(jiǎn)測儀器工業用X射線CT裝置性能測試方法
GB/T 26832-2011 無損檢測儀器鋼絲繩電磁檢(jiǎn)測儀技術條件
GB/T 26830-2011 無損(sǔn)檢測儀器高頻恒電位(wèi)工(gōng)業X射線探傷機
GB/T 26838-2011 無(wú)損檢測儀器攜帶式工業X射線探傷機
GB/T 26837-2011 無損檢測儀(yí)器固定式和移動式工業X射線探傷機(jī)
GB/T 26834-2011 無損檢測儀器(qì)小焦點及微焦(jiāo)點X射線管有效焦點(diǎn)尺寸測量方法
GB/T 26833-2011 無損(sǔn)檢測儀器工業(yè)用X射線管通用技術條件
GB/T 26836-2011 無損檢(jiǎn)測儀器金(jīn)屬陶瓷X射線管技術條件
GB/T 26835-2011 無損檢測(cè)儀(yí)器工業用X射線CT裝置通(tōng)用(yòng)技術條件
GB/T 26951-2011 焊縫無損檢測磁粉檢測
GB/T 26952-2011 焊縫無損檢測焊縫磁粉檢測 驗收等級(jí)
GB/T 26953-2011 焊縫無損檢測焊縫滲透檢測 驗收等級
GB/T 26954-2011 焊縫無損檢測基於複平麵分析的焊縫渦流檢測
GB/T 27669-2011 無損檢測超聲檢測 超聲檢測(cè)儀電性能評定
GB/T 27664.1-2011 無損檢測超聲檢測設(shè)備的(de)性能與檢驗 第1部分:儀器(qì)
GB/T 27664.2-2011 無損檢測超(chāo)聲檢測設(shè)備的性能與檢驗 第2部分:探頭
GB/T 28266-2012 承壓設(shè)備無損檢測射線膠片數字化係統的鑒定方法
GB/T 27664.3-2012 無損(sǔn)檢測超聲檢測設備的(de)性能與檢(jiǎn)驗 第3部分:組(zǔ)合設備
GB/T 28705-2012 無損檢測脈衝渦流檢測方法
GB/T 28704-2012 無損檢測磁致伸縮超聲導波檢測方(fāng)法
GB/T 28706-2012 無損檢測機械及(jí)電氣設備紅外熱成像檢測方法
GB/T 19799.2-2012 無損(sǔn)檢測(cè)超聲檢測2號(hào)校準試塊
GB/T 18851.1-2012 無損檢測滲透檢測 第1部分(fèn):總則
GB/T 28880-2012 無損檢測不用電子測量儀器對脈衝反射式超聲檢測(cè)係統性能特(tè)性的評定。

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