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1、九月 24 杭州水力发电厂金属检测水力发电厂金属检测云南电力研究院（集团）有限公司电力研究院 许宏伟无损检测概论无损检测概论无损检测概论无损检测概论一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展五、特种设备行业制造质量检验和在五、特种设备行业制造质量检验和在用检验中常用的无损检测方法用检验中常用的无损检测方法六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因七、在用设备定检中常见宏观缺陷七、在用设备定检中常见宏观缺陷及其产生原因及其产生原因八、常用检验方法的选择八、常用检验方法的选择二、无损检测技术发展过程的三个阶段二、无损检测技术发展过程的三个阶段三、
2、无损检测的目的三、无损检测的目的四、无损检测的应用特点四、无损检测的应用特点2 1、无损检测定义通俗的定义：无损检测指在不损坏试件的前提下，对试件进行检查和测试的方法。亦称非破坏性检验。现代无损检测的定义：在不破坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助现代的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展3 2、无损检测技术的产生和发展：借助于现代科学技术的基础产生和发展。射线照相法（RT）X
3、射线的发现1895年伦琴射线超声波检测（UT）二次大战中迅速发展的声纳技术和雷达技术的基础上开发磁粉检测（MT）电磁学基础渗透检测（PT）物理化学的进展涡流检测（ET）电磁学（电磁感应）现代电子技术和计算机技术的发展和其它学科介入无损检测领域，使无损检测技术如虎添翼，得到质的飞跃。一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展一、无损检测的定义及无损检测技术的产生和发展4二、无损检测技术发展过程的三个阶段二、无损检测技术发展过程的三个阶段二、无损检测技术发展过程的三个阶段二、无损检测技术发展过程的三个阶段 1
4、、早期名称、早期名称无损探伤：（Non-distructive Inspection）简称NDI探测和发现缺陷2、当前名称、当前名称无损检测：（Non-distructive Testing）简称NDT不仅要探测发现缺陷，还包括探测试件的其它信息，如结构、状态、性质3、新发展阶段名称、新发展阶段名称无损评价：（无损评价：（Non-distructive Evaluation）简称）简称NDE不仅要求发现缺陷，探测试件的结构、状态，还要求获取更全面、准确和综合的信性质，辅与计算机数据分析和处理技术等，与材料力学、断裂力学等学科综合应用，以期对试件和产品的质量和性能给出全面、准确的评价。 5三、无
5、损检测的目的三、无损检测的目的三、无损检测的目的三、无损检测的目的1、保证产品质量、保证产品质量借助仪器和器材，可以发现目视检查无法发现的内外部宏借助仪器和器材，可以发现目视检查无法发现的内外部宏观缺陷。观缺陷。无损检测不需破坏试件就能完成检测过程，可以对产品进无损检测不需破坏试件就能完成检测过程，可以对产品进行行100%检验和逐件检验，为产品质量提供有效保证。检验和逐件检验，为产品质量提供有效保证。2、保障使用安全、保障使用安全可以对在用设备和部件进行定期检验，保障使用安全。可以对在用设备和部件进行定期检验，保障使用安全。3、改进制造工艺、改进制造工艺在产品工艺试验中，对工艺试样进行无损检验
6、，并根据检测结果改进在产品工艺试验中，对工艺试样进行无损检验，并根据检测结果改进制造工艺，确定理想的制造工艺。制造工艺，确定理想的制造工艺。4、降低生产成本、降低生产成本在产品制造过程中的适当环节正确地进行无损检测，防止以后的工序在产品制造过程中的适当环节正确地进行无损检测，防止以后的工序浪费，减少返工，降低废品率，从而降低制造成本。浪费，减少返工，降低废品率，从而降低制造成本。6四、无损检测的应用特点四、无损检测的应用特点四、无损检测的应用特点四、无损检测的应用特点1、要与破坏性检测相结合、要与破坏性检测相结合由于无损检测具有的局限性，不是所有的需要测试的项目和性能都能进行无损检测，这种局限
7、性可能来自方法本身，也可能来自被测试对象的形状、位置等客观条件的不允许，所以某些试验只能采用破坏性检验。2、正确选用无损检测的时机、正确选用无损检测的时机必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测的时机,从而顺利地完成检测预定目的,评价产品质量。3、正确选用合理的无损检测方法、正确选用合理的无损检测方法每种无损检测方法均具有局限性，不能适用于所有工件和缺陷。为了提高检测结果的可靠性，必须根据被检件的特点（材料、结构、形状、尺寸等），预计可能产生的缺陷种类、形状、所处部位、取向等选择适宜的检测方法。所谓适宜，即不是片面的追求最高的检测灵，而是在保证充分安全性的同时兼顾产品的经济性，这样选择的检测方
8、法才是正确、合理的。4、综合应用各种无损检测方法、综合应用各种无损检测方法每种无损检测方法均有其自身的优缺点，不能适用于所有工件和缺陷。因此，在对某试件确定无损检测方案时，只要可能，应尽量采用多种无损检测方法，以保证方法间的互补，从而取得更多的产品和缺陷信息。除应用无损检测方法获得产品信息外，还应充分利用其它有关产品的材料、焊接、加工工艺及产品结构等多方面的信息，综合判断。这点对于大型和重要工件的无损检验尤为重要。7五、特种设备行业制造质量检验和在用检验中常用五、特种设备行业制造质量检验和在用检验中常用五、特种设备行业制造质量检验和在用检验中常用五、特种设备行业制造质量检验和在用检验中常用的无
9、损检测方法的无损检测方法的无损检测方法的无损检测方法1、四大常规无损探伤方法：四大常规无损探伤方、四大常规无损探伤方法：四大常规无损探伤方法：法：a、射线检测（Radiography Testing）简称RTb、超声波检测（Ultrasonic Testing ）简称UT(频率大于20000赫兹的声波)c、磁粉检测（Magnetic Particle Testing）简称MTd、渗透检测（Penetration Testing）简称PT2、其它几种常用无损探伤方法、其它几种常用无损探伤方法涡流检测（涡流检测（Eddy current TestingEddy current Testing）简称
10、）简称ETET声发射检测（声发射检测（Acoustic EmissionAcoustic Emission）简称）简称AEAE目视检测（目视检测（Visual and Optical TestingVisual and Optical Testing）简称）简称VTVT泄漏检测（泄漏检测（Leak TestingLeak Testing）简称）简称LTLT3、其它无损检测技术、其它无损检测技术随着现代科学技术的发展，激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损检测领域，而传统的常随着现代科学技术的发展，激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损检测领域，而传统的常规无损检测技术也因为现代科技的发
11、展，大大丰富了应用方法，如射线照相就可细分为规无损检测技术也因为现代科技的发展，大大丰富了应用方法，如射线照相就可细分为X X射线、射线、射线、中子射线、高能射线、中子射线、高能X X射线、射线实时照相、层析照相射线射线、射线实时照相、层析照相射线等多种方法。等多种方法。8六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因了解材料和焊缝中的缺陷种类和产生原因，有助于正确选择无损检测方和产生原因，制定合理的检测方案，从而取得正确的检测结果。1、钢焊缝中常见宏观缺陷及其产生原因（外观缺、钢焊缝中常见宏观缺陷及其产生原因（外观缺陷略）陷略）a、气孔：气孔
12、是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的，也可能是焊接冶金过程中反应生成的。9六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因分类形成机理产生原因危害防止措施1.从其形状上分：a.球状气孔b.条虫状气孔2从数量上分a.单个气孔b.群状气孔群状气孔又有均匀分布气孔，密集气孔和链状分布气孔之分3.按气孔内气体成分 a.氢气孔b.氮气孔c.二氧化碳气孔d.一氧化碳气孔e.氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。常温固态金属中气体的溶解度只有高温液态金属中气体溶解度的几十分之一至几百分之一，
13、熔池金属在凝固过程中，有大量的气体要从金属中逸出来。当凝固速度大于气体逸出速度时，就形成气孔。表2-4给出了氢在不同温度金属中的溶解度。1.母材或填充金属表面有锈、油污等，焊条及焊剂未烘干会增加气孔量。因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体，增加了高温金属中气体的含量。2.焊接线能量过小，熔池冷却速度大，不利于气体逸出。3.焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。1.气孔减少了焊缝的有效截面积，使焊缝疏松，从而降低了接头的强度，降低塑性，还会引起泄漏。2.气孔也是引起应力集中的因素。3.氢气孔还可能促成冷裂纹。1.清除焊丝，工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。2.采用碱性焊条
14、、焊剂，并彻底烘干。3.采用直流反接并用短电弧施焊。4.焊前预热，减缓冷却速度。5.用偏强的规范施焊。10六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因b b、夹渣：夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。、夹渣：夹渣是指焊后熔渣残存在焊缝中的现象。分类分布与形状产生原因危害防止措施a.金属夹渣：指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝中，习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣：指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。1.单个点状夹渣2.条状夹渣3.链状夹渣4.密集夹渣1.坡口尺寸不合理；2.坡口有污物；3.多层焊时，层间清渣不彻底； 4.
15、焊接线能量小；5.焊缝散热太快，液态金属凝固过快；6.焊条药皮，焊剂化学成分不合理，熔点过高，冶金反应不完全，脱渣性不好；7.钨极惰性气体保护焊时，电源极性不当，电流密度大，钨极熔化脱落于熔池中。8.手工焊时，焊条摆动不良，不利于熔渣上浮。1.点状夹渣的危害与气孔相似2.带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中，尖端还会发展为裂纹源，危害较大。根据原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生11六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因c c、裂纹：焊缝中原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。、裂纹：焊缝中原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生
16、的缝隙称为裂纹。分类依据各类名称特点裂纹尺寸大小宏观裂纹肉眼可见的裂纹。微观裂纹在显微镜下才能发现。超显微裂纹在高倍数显微镜下才能发现，一般指晶间裂纹和晶内裂纹。产生温度热裂纹产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现，又称为结晶裂纹。这种裂纹主要发生在晶界，裂纹面上有氧化色彩，失去金属光泽。冷裂纹指在焊毕冷至马氏体转变温度Ms点以下产生的裂纹，一般是在焊后一段时间（几小时，几天甚至更长）才出现，故又称为延迟裂纹。裂纹产生的原因再热裂纹接头冷却后再加热至500700时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料（如Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属）的焊接热影响区内的粗晶区，一般从熔合线向热影响
17、区内的粗晶区发展，呈晶间开裂特性。层状撕裂再具有丁字接头或角接头的厚大构件中，沿钢板的轧制方向分层出现的阶梯状裂纹。层状撕裂主要是由于钢材再轧制过程中，将硫化物（MnS）、硅酸盐类、Al2O3等杂质夹在其中，形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下，金属沿轧制方向的杂物开裂。应力腐蚀裂纹在应力合腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外，应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。12六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因d d d d、未焊透、未熔合、未焊透、未熔合、未焊透、未熔合、未焊透、未熔合名称定义产生原因危害
18、防止措施备注未焊透未焊透指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。 1焊接电流小熔深浅。2坡口和间隙尺寸不合理，钝边太大。 3磁偏吹影响。4焊条偏芯度太大。5层见及焊根清理不良。1 减少了焊缝的有效面积，使接头强度下降。2未焊透引起的应力集中所造成的危害，比强度下降的危害大得多。3未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。4未焊透可能为裂纹源，是造成焊缝破坏的重要原因。1使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。2.焊角焊缝时，用交流代替直流以防止磁偏吹，合理设计坡口并加强清理，用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。未熔合未熔合是指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间为熔化结合在一起的缺陷。1焊接
19、电流过小；2焊接速度过快；3焊条角度不对；4产生了磁偏吹现象；5焊接处于下坡焊位置，母材未熔化时已被铁水覆盖；6母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。1未熔合是一种面积型缺陷，坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减少都非常明显。2应力集中也比较严重，其危害性仅次于裂纹。1采用较大的焊接电流；2正确地进行施焊操作；3注意坡口部位的清洁。按其所在部位，未熔合可分为坡口未熔合、层间未熔合和根部未熔合三种13六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因2、铸件中常见宏观缺陷及其产生原因、铸件中常见宏观缺陷及其产生原因a、气孔：分为单
20、个气孔和密集性、气孔：分为单个气孔和密集性b、夹渣和夹沙、夹渣和夹沙c、冷隔、冷隔d、缩孔和疏松、缩孔和疏松e、裂纹：由于形成温度不同分为热裂、裂纹：由于形成温度不同分为热裂纹和冷裂纹纹和冷裂纹14六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因3、锻件中常见宏观缺陷及其产生原因、锻件中常见宏观缺陷及其产生原因a、缩孔和缩管、缩孔和缩管b、非金属夹杂物、非金属夹杂物c、夹砂、夹砂d、龟裂、龟裂e、裂纹：锻造产生原因较多，由于产生原因不同、裂纹：锻造产生原因较多，由于产生原因不同产生原因较多，由于产生原因不同形状和发生的产生原因较多，由于产生原因不
21、同形状和发生的部位也不同。部位也不同。f、白点和氢致裂纹、白点和氢致裂纹15六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因4、钢管中常见宏观缺陷及其产生原因、钢管中常见宏观缺陷及其产生原因a、裂纹，由于产生原因不同而分为纵裂纹和横裂、裂纹，由于产生原因不同而分为纵裂纹和横裂纹。纹。b、表面划伤、表面划伤c、翘皮的折叠、翘皮的折叠,翘皮的折叠表面可见并呈一定角翘皮的折叠表面可见并呈一定角度度d、夹杂和分层、夹杂和分层16六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因5、钢棒和型材中常见宏观缺陷及其
22、产生原因、钢棒和型材中常见宏观缺陷及其产生原因内部缺陷由于轧制作用，缺陷一般有延展。内部缺陷由于轧制作用，缺陷一般有延展。表面缺陷产生原因不同，形状不同，但均分布在表面缺陷产生原因不同，形状不同，但均分布在表面和近表面表面和近表面17六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因六、缺陷的种类和产生原因6、钢板中常见宏观缺陷及其产生原因、钢板中常见宏观缺陷及其产生原因锻件和型材中的缺陷基本类似，按其严重程度，锻件和型材中的缺陷基本类似，按其严重程度，与锻件和型材中的缺陷基本类似，可分为大、中、与锻件和型材中的缺陷基本类似，可分为大、中、小三类缺陷。小三类缺陷。18七、
23、在用设备定检中常见宏观缺陷及其产生原因七、在用设备定检中常见宏观缺陷及其产生原因七、在用设备定检中常见宏观缺陷及其产生原因七、在用设备定检中常见宏观缺陷及其产生原因在用设备定检中，除常发现因制造方式不同导致在用设备定检中，除常发现因制造方式不同导致的制造缺陷发展以致缺陷超标，还应注意设备因的制造缺陷发展以致缺陷超标，还应注意设备因运行而发生的运行缺陷。运行而发生的运行缺陷。a、疲劳裂纹：设备或部件承受交变载荷而引起的、疲劳裂纹：设备或部件承受交变载荷而引起的裂纹，该类裂纹的断口一般有明显的呈同心圆状裂纹，该类裂纹的断口一般有明显的呈同心圆状的疲劳源并伴有脆性断口。的疲劳源并伴有脆性断口。b、应
24、力腐蚀裂纹：处于特定腐蚀介质中且受拉应、应力腐蚀裂纹：处于特定腐蚀介质中且受拉应力作用下产生的裂纹。力作用下产生的裂纹。c、氢损伤氢损伤、氢损伤氢损伤19八、常用检验方法的选择八、常用检验方法的选择八、常用检验方法的选择八、常用检验方法的选择表一、锅炉压力容器制造过程中无损检测方法的选择检验部件检验方法板材UT锻件和棒材UT、MT（PT）管材UT、RT、MT（PT）螺栓UT、MT（PT）20八、常用检验方法的选择八、常用检验方法的选择八、常用检验方法的选择八、常用检验方法的选择表二、焊接检验方法的选择检验部位检验方法坡口UT、PT（MT）清根部位PT（MT）对接焊缝RT (UT)、MT（PT）角焊缝和T型焊缝UT (RT)、MT（PT）工卡具焊疤MT（PT）爆炸复合层VT堆焊复合层堆焊前MT（PT）堆焊复合层堆焊后UT、PT水压试验后MT21谢谢谢谢 谢谢谢谢 ! ! ! ! 感谢您的阅读收藏，谢谢！
