《无损检测 复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无损检测 复习（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、无损检测的概念无损检测以不损害被检验对象的使用性能为前提，应用多种物理原理和化学现象，对各 种工程材料、零部件、结构件进行有效地检验和测试，借以评价它们的连续性、完整性、安 全可靠性及某些物理性能。2、无损检测的重要性 无损检测技术是国民经济发展不可缺少的共性技术； 无损检测技术是保证在役设备安全可靠运行的重要手段； 无损检测技术是现代工业产品制造全过程控制质量的关键技术； 无损检测技术是发展高科技产品的重要条件之一。3、无损检测的发展过程无损检测技术经历了三个阶段：无损探伤NDI无损检测NDT 无损评价NDE二、超声波检测1、超声波的本质它是由机械振动源在弹性介质中激发的一种机械振动波：
2、实质是以应力波的形式传递振 动能量；必要条件是要有振动源和能传递机械振动的弹性介质（实际上包括了几乎所有的气 体、液体和固体）；它能透入物体内部并可以在物体中传播。2、超声波的特点 方向性好；穿透能力强；能量高；对人体无害 遇有界面时，超声波将产生反射、折射和波型的转换；3、超声波探头的种类和结构 普通直探头由单块压电晶片兼并发射与接收功能而制成的探头，其晶片多为圆形薄片，还可分为液浸法检测用的和直接接触法用的探头。吸收块作用：（1）支承晶片的背衬。（2）吸收晶片背面发射的声波和抑制杂波。（3）吸收晶片的震动能量，缩短晶片的震动时间， 使晶片被发射脉冲激励后能很快停下来。吸收块的选材要求：（1
3、）声阻抗与晶片相等（2）超声波衰减系数越大越好保护膜作用：保护晶片不被磨损，与晶片粘结时不能有空气间隙或者杂质。 保护膜材质：氧化铝膜，耐磨损、抗腐蚀。液浸探头用环氧树脂、丙烯酸树脂 普通斜探头由单块压电晶片兼并发射与接收功能，其晶片多为圆形,方形和矩形薄片。其上配有斜楔以改变晶片受激产生的纵波在界面上的入射角，利用超声波的折射特性产 生波型转换，从而在检测介质中激发出所需要的波型。它主要用于直接接触法检测。 斜楔的功能：波形转换器。把压电晶片激发出的纵波以一定角度倾斜入射到斜楔底面与被检工件表面的界面上。选材要求：斜楔的纵波声速低于被检介质的纵波声速。有机玻璃，聚苯乙烯，尼龙，聚碳酸酯4、超
4、声检测的方法 共振法 透射法发射探头和接收探头分别置于试件的两个相对面上,根据超声波穿进试件后的能 量变化情况，判断试件内部质量。无缺陷，接收信号较强；小缺陷，收到较弱的信号；缺陷面积大于声束截面时，全部声束被缺陷遮挡，接收探头则收不到发射信号。优点：1）在试件中声波只做单向传播，适合检测高衰减材料；2）对发射和接收探头的相对 位置要求严格，需专门的探头支架。适用于单一产品大批量加工制造过程中的机械化自动检 测；3）在试件中几乎不存在盲区。缺点：1） 一对探头单收单发的情况下，只能判断缺陷的有无和大小，不能确定缺陷的方位； 2）缺陷尺寸小于探头波束宽度时，该方法的探测灵敏度低。 脉冲反射法脉冲
5、反射法是利用超声波脉冲在试件内传播的过程中，遇有声阻抗相差较 大的两种介质的界面时，将发生反射的原理进行检测的方法。优点：1）检测灵敏度高，能发现较小的缺陷；2）当调整好仪器的垂直线性和水平线性后，可 得到较高的检测精度。3）适用范围广，适当改变耦合方式，选择一定的探头以实现预期的探 测波型和检测灵敏度。4）操作简单、方便、容易实施。缺点：1）单探头检测往往在试件上留有一定盲区。2）由于探头的近场效应，故不适用于薄壁 试件和近表面缺陷。3）缺陷波大小与被检缺陷取向关系密切，容易发生漏检。4）因声波往返 传播，故不适用于衰减太大的材料。 液浸法当量法三、射线检测1、X射线检测的基本原理X射线检测
6、原理是：当射线通过被检物体时，有缺陷部位（如气孔、非金属夹杂）与无缺 陷部位对射线吸收能力不同，一般情况是透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线 强度，因而可以通过检测透过被检物体后的射线强度的差异，来到判断被检物体中是否有缺 陷存在。强度均匀的射线照射被检测的物体时，如果被照物体是均匀的，射线穿过物体衰减后的 能量只与其厚度有关。2、X射线检测方法及特点 照相法 照相法灵敏度高，直观可靠，重复性好，是最常用的方法之一。（1）灵敏度显示缺陷的程度或能发现最小缺陷的能力，它是检测质量的标志。 绝对灵敏度：指在射线底片上能发现被检试件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸。相对灵敏度：指在射线底片上
7、能发现被检工件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸占缺陷 处试件厚度的百分数。一般所说的射线照相灵敏度都是指相对灵敏度（2） 透度计透度计（或像质计）是用来估价检测灵敏度的一种标准工具，同时也常用来 选取或验证射线检验的透照参数。因此用透度计测得的灵敏度:或称透度计灵敏度）表示 底片的影像质量。透度计摆放位置：原则上是将透度计摆放在透照灵敏度最低的位置，为此，透度计应放 在工件靠近射线源的一侧，并靠近透照场边缘的表面上，让透度计上浅槽的一端向直径 小的一侧远离射线中心。（3）增感屏 荧光增感屏；金属增感屏；金属荧光增感屏；上述三种增感屏各有其特点， 就清晰度来讲，金属增感屏最高，荧光增感屏最低。使用
8、时要根据产品要求、射线能量、 胶片特性等来决定选用。增感屏的注意点：对于荧光增感屏，要注意荧光物质的粒度大小。 鉴于荧光物质多有余辉，故使用者应通过试验掌握其余辉的持续时间。 金属增感屏的增感因素大小与射线软硬、屏的成分、厚度以及胶片的特性有关。一般来 说射线愈硬，增感因素愈明显。当采用Y射线照相时，由于散射线严重，必须采用金属增感 屏增感。 荧光屏应避光保存，并尽量远离化学试剂。 严防荧光屏在使用中折裂而在底片上产生假象，故曲率过大的工件不宜采产用； 荧光屏表面要保持清洁、光滑和平整，不宜用有机溶剂擦拭荧光屏的保护膜，以免屏面 变暗。 电离检测法自动化程度高50成本低3但对缺陷性质的判别较困
9、难。/ 2r 荧光屏直接观察法 成本低，效率高，可连续检测等优点 应应于形状简单，要求不严格的产品检测。四、涡流检测1、涡流检测的基本原理：设此涡流是引以统一交变电流的检测线圈靠近导 电磁感应理论可知，与涡流伴生的感应磁场会与原磁场叠加，结果使彳得检 生改变。由于导电体内感生涡流的幅值、相位、流动形式以及伴生磁场不可 的物理以及制造工艺性能的影响，因此通过检测检测线圈阻抗的变化i即可非破 材料或工件的物理或工艺性能及发现某些工艺性缺陷，此即涡流检测的基本原评价被检方形、三角形等有困难）广泛应用于小轴、销钉、螺母、钢球等工件。不需用耦合剂，易 于实现管、棒、线材高速、高效的自动化检测。可在高温、
10、薄壁管、细线、害件内孔表面 等其它检测方法不适用的场合实施检测。3、检测线圈的使用方式：1）绝对式：直接测量线圈阻抗的变化、在检测时可将标淮试件 放入线圈，调整仪器，使信号输出为零；再将被检试件放入线圈， 若无输出，表示试件和标准试件的确定参数相同；若有输出， 则依据检测目的，判断引起线圈阻抗变化的的原因。2）差动式：标准比较式：典型的差动式涡流检测。采用 两个检测线圈反向联接成为差动形式，一个线圈中放 被检试件标准件，另一个线圈放入待检试件。如果待检试件不同于标准试件，则就有信号输出。自比较式：是标准比较式的特例。采用同一检测试件的不同部分 作为比较标准，故称为自比较式。两个相邻安置的线圈，
11、同时 对同一试件相邻部位进行检测时，该检测部位的物理性能及 几何参数变化通常比较小，对线圈阻抗影响也比较微弱； 如果将两个线圈差动联接，这种微小变化的影响则几乎被抵消。4、绝对式和差动式的优缺点：绝对式：优点：1）对材料性能或形状的突变或缓慢变化均能做出反应2）容易区分混合信号3）能显示缺陷的整个长度 缺点：温度不稳定时易发生漂移；对探头的颤动比较敏感差动式： 优点：1）不会因温度不稳定而发生漂移2）对探头颤动的敏感度比绝对式低 缺点：1）对平缓变化不敏感，可能漏检长而平缓的缺陷2）只能探出长缺陷的起点和终点3）可能产生难以解释的信号5、涡流的趋肤效应：当交变电流通过导体时，分布在导体横截面的
12、电流密度是不均匀的， 即表层电流密度最大，越靠近截面的中心电流密度则越小。趋肤效应的存在使交变电流激励 磁场的强度以及感生涡流的密度从被检材料或工件的表面到其内部按指数分布规律递减。6、渗透深度：在涡流检测中，将涡流密度衰减为其表面密度的1/e （36.8%）时对应的深度, 其数学表达为： 由上式可见，f、r、愈大，h则愈小。因此可知，对于给定的被检材料，应根据检测2、涡流检测的特点：只适于导电材料。特别适用于表面和近表面缺陷的检扌 应用范围广，用于异形材及小零件的检测（涡流检测线圈可绕制成各种形状，超声检测正深度的要求合理选择涡流检测频率。五、磁粉检测1、漏磁场与磁粉的相互作用磁粉检测的基础
13、是缺陷的漏磁场与外加磁粉的磁相互作用，即通过磁粉的聚集来显示被检工件表面上出现的漏磁场， 再根据磁粉聚集形成的磁痕的形状和位置分析漏磁场的成因 并评价缺陷。 设在被检工件表面上有漏磁场存在。如果 在漏磁场处撒上磁导率很高的磁粉，因为磁力线穿过磁粉比穿过空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场吸附。缺陷的漏磁场与磁粉的吸附2、磁粉检测的基本原理如图可见，被磁化的磁粉沿缺陷漏磁场的磁力线排列。在漏磁场力的作用下，磁粉向磁 力线最密集处移动，最终被吸附在缺陷上。由于缺陷的漏磁场有比实际缺陷本身大数倍乃至 数十倍的宽度，故而磁粉吸附形成的磁痕能够放大缺陷。通过分析磁痕评价缺陷，即是磁粉 检测的基本原理。3、简
14、述磁化方法的选择依据及其分类方法 六、渗透检测1、渗透检测的基本原理液体渗透检测的基本原理是由于渗透液的润湿作用和毛细现象 而进人表面开口的缺陷，随后被吸附和显像。渗透作用的深度和 速度与渗透液的表面张力、粘附力、内聚力、渗透时间、 材料的表面状况、缺陷的大小及类型等因素有关。可将零件表而的开口缺陷看作是毛细管或毛细缝隙。由于 所采用的渗透液都是能润湿零件的，因此渗透液在毛细作用下 能渗入表面缺陷中去。此时在不进行显像的情况下可直接 进行观察，如果使用显像剂进行显像，灵敏度会大大提高。显像过程也是利用渗透的作用原理，显像剂是一种细微粉末, 显像剂微粉之间可形成很多半径很小的毛细管，这种粉末又能
15、 被渗透液所润湿，所以当清洗完零件表面多余的渗透液后,给零件的表面敷散一层显像别，根据上述的毛细现象，缺陷中 的渗透液就容易被吸出，形成一个放大的缺陷。如图所示.2、渗透剂有何性能要求?分为几类？(1) 渗透性能好，容易渗入缺陷之中。(2)易被清洗、容易从零件表面清洗干净。(3) 对于荧光渗透液，要求其荧光辉度高；对于着色渗透剂，则要求色彩艳丽。(4) 其酸碱度应呈中性，这样可对被检部件无腐蚀，毒性小，对人无伤害对环境污染亦小。渗透液逸也衣向(5) 闪点高，不易着火。(6)制造原料来源方便，价格低廉.渗透剂按其显示方式可分为荧光渗透剂和着色渗透剂两种。按其清洗方法可分为水洗型渗鮎象制 透剂、后乳化型渗透别和溶剂去除型渗透剂三种.厂汙无三严F长3、渗透检测的六个主要步骤是什么？/渗透检测一般分为六个基本步骤：预清洗、渗透、清洗、干燥、显像、检验、彻底清洗。零件在使用渗透液之前必须进行预清洗，用来去除零件表面的油脂、铁屑铁锈，以及各种涂料、氧化皮等，防止这些污物堵塞缺陷，阻塞渗透液的渗入也防止油污污染渗透液，同时还可防止渗透液存留在这些污物上产生虚假显示通过预清洗将这些污物去除，以便使渗透 5-3 粉末显障剂的件用卑理
