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1、涡 流 检 测 材料成型及控制工程教研室 石端虎涡流检测的特点n主要特点n非接触n速度快n灵敏度高n应用范围n表面或近表面探伤n测量导电材料涡流检测原理n电磁感应原理n交变磁场涡流n涡流的大小、分布n材料的缺陷n分选材质n膜层厚度n工件尺寸n材料某些物理性能 涡流检测原理 n电磁感应 n涡流n楞次定律n反磁场n涡流检测原理 n线圈的阻抗：Z = R + XL n影响因素 n线圈的形状、尺寸n试验频率n导体的电导率、磁导率、形状、尺寸n导体与线圈间的距离n导体表面的状态（存在有裂纹等缺陷） 集肤效应及透入深度 n集肤效应集肤效应 n涡流集中在导体表面 n表面上取得的信息最多n透入深度透入深度 n
2、表面涡流密度的37左右 ；磁导率； ：角频率； ：电导率 涡流检测仪器 涡流检测线圈（探头） n涡流检测线圈的主要作用n在试件表面及近表面产生涡流n测量涡流磁场或合成磁场的变化 涡流检测线圈（探头）n涡流检测线圈的主要作用n在试件表面及近表面产生涡流n测量涡流磁场或合成磁场的变化n探头式线圈n大直径管材、板材、钻孔等的检测n穿过式线圈n线材、管材、板材的检测n内插式线圈n管材的检测 n填充系数填充系数 n描述线圈的内径或外径与被检测材料的尺寸之间的关系。n穿过式： (d/D)2nd：试件的外径；D：测试线圈的平均直径。n内插式： (D/d)2nd：试件的内径；D：测试线圈的平均直径。n 1n
3、大，灵敏度 涡流信号检出方法 n指针读数法指针读数法n振荡器 检测线圈（试件） 放大器 检波 记录显示n阻抗分析法阻抗分析法 n检测线圈接近试件n检测线圈接近或离开缺陷阻抗变化典型缺陷阻抗图涡流检测的应用1 n标准伤的制作 n涡流探伤 n管材内外壁n螺栓孔n板材n航空航天器涡流检测的应用2n材质分选材质分选n材质的电导率n标准电导率试块n涂层测量涂层测量n金属材料表面的非金属涂层测量n磁性材料表面的非导电膜层机非铁磁性导电膜层测量n非铁磁性材料表面的非铁磁性导电膜层测量磁 力 探 伤机电工程学院石端虎磁 力 探 伤 n磁力探伤是利用磁场磁化铁磁金属零件所产生的漏磁来发现其中存在的缺陷的一种探伤
4、方法 n磁力探伤的原理磁力探伤的原理 n材料或零件，处于磁场中。n磁场分布不均，漏磁n找出漏磁 1)漏磁大小与缺陷的形状、离表面的距离、相对位置有关2)只能检测铁磁性材料的表面或近表面缺陷3)磁力线应与缺陷相垂直 探伤的方法探伤的方法 n漏磁场的形成n磁化n工件表面或近表面存在裂纹、冷隔等缺陷n形成漏磁场n检测方法n漏磁场吸引、聚集探伤过程中施加的磁粉，而形成缺陷显示 n磁化n铁磁性物质，在磁场的作用下，各磁畴都趋于沿外磁场方向排列，这种现象称为磁化n磁化方法n检测零件中通上电流，产生磁场n将被检测零件置于磁场中 n电流种类n直流磁化低压大电流（效果好、设备复杂成本高、剩磁大）n交流磁化低压大
5、电流（稳定性较差、集肤效应、设备简单、使用广）n通电方式n直流通电方便、简单、发热问题、打火问题n间接通电较复杂、多匝数小电流、使用广 n磁化方向n纵向n周向n联合法n磁化电流n经验公式n低压、大电流达到磁饱和 n退磁n必要性：磨损工件，耗能，影响仪表n方法n直流退磁（直流磁化）：通电，逐渐降低电流，同时不断改变极性。n交流退磁（直流磁化、交流磁化）：通电，逐渐降低电流，远离磁场 n检验n磁粉干法：撒粉（手筛、喷雾器、喷枪），振动工件，显示n磁粉湿法：浸液，喷涂n检验灵敏度直流干法 直流湿法 交流干法 交流湿法 磁粉探伤的应用 n适用性n强磁性材料中磁导率差异大的部位n铁磁性材料的表面及近表面
6、缺陷探伤n主要检测缺陷n裂纹、发纹、折叠和夹杂等n局限性n点状缺陷n平行于表面的分层 其他磁力探伤方法其他磁力探伤方法n磁敏元件n录磁成象渗 透 检 测 机电工程学院 石端虎渗 透 探 伤 n渗透探伤是检测固体材料表面开口缺陷的一种无损检测方法n特点特点n不受被检件的形状、大小、组织结构、化学成分和缺陷方位的影响n操作简单，培训周期短n不需要复杂设备，费用低n缺陷直观，灵敏度高n对复杂零件可一次检测完n难以检测多孔性材料 n毛细现象n液体表面张力n接触角nr内半径n密度ng重力加速度渗透探伤的原理渗透探伤的原理 渗透探伤的原理渗透探伤的原理 渗透探伤用设备及方法渗透探伤用设备及方法 n预清洗装
7、置n渗透槽n水洗槽n烘干装置n显象装置n黑光灯等n常用设备：便携式喷罐装置 检验设备n清洗剂：溶剂清洗剂n渗透剂n容易渗入表面的细微缺陷中n易于从缺陷中吸附到零件表面上n有足够的颜色强度或荧光亮度n无害n价格检验设备n显象剂n吸湿能力强，容易被缺陷处的渗透剂润湿n较大的对比度（着色探伤）n不发荧光（荧光探伤）n将缺陷处的渗透剂扩展到尽量大的范围，轮廓清晰n无害n价格检验设备探伤基本步骤 n预清洗：去除污物机械（喷砂、钢丝刷、超声等）、化学（酸、碱、溶剂等）n渗透： 喷涂、刷涂等n清洗： 去除表面多余的渗透剂水洗、溶剂、布等擦拭n干燥： 用于水洗，干显象探伤n显象： 显象粉、喷显象剂n检验： 着
8、色（白光），荧光（黑光灯暗室） n渗透探伤的应用渗透探伤的应用n应用：铸件、锻件、焊接件、机加零件、陶瓷、玻璃、塑料等n荧光探伤荧光探伤n荧光渗透剂n氧化镁粉n黑光灯应用应用应用应用渗透探伤对比度n着色渗透探伤n（红白）n6：1n荧光渗透探伤n300：1荧光探伤应用荧光探伤应用声 发 射 检 测声发射检测原理n声发射现象n材料或结构n外力或内力n变形或断裂n释放弹性波声发射检测原理n声发射特点n动态无损检测n主动检测（缺陷的作用）n声发射源n缺陷n裂纹n位错等声发射特征参数n事件计数和平均事件计数n事件n平均事件计数n振铃计数和平均振铃计数n振铃n平均振铃计数n振铃事件比声声发射发射检测仪检测
9、仪声发射传感器声发射传感器声发射的定位方法n直线定位信号先到换能器2信号先到换能器112原点t相对时差v声速声发射的定位方法n平面正三角形定位法S0S1(-1,-b)S2(1,-b)S3(0,A)P(x,y) 声源求相对时差传感器定位传感器定位球罐声发射检测球罐声发射检测声发射检测波形声发射检测波形中 子 照 相中子照相原理及特点衰减规律n衰减规律n形式：同X射线n机理不同n吸收系数无规律n特点n感光效率低（中子胶片）中子照相中子照相成像方法n转换屏特殊物质（吸收中子射线）n直接成像n锂、硼、镉等n与胶片直接配合n有干扰n间接成像n铑、银、铟、镝等n俘获中子新放射性核光 学 检 测光学检测仪器应用n管道检测n多余物检测n反面焊道检测红 外 检 测红外检测原理红外线在电磁波连续波谱中的位置红外检测原理n红外辐射n黑体辐射温度与波长峰值波长与温度的关系物体辐射率物体温度300时发射率近似值大气窗口红外检测应用n温度测量n电力、机车、管道n熔池图像（热像）n质量检测（点焊）n高频焊管（红外线阵CCD）
