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磁粉检测,是通过对被检工件施加磁场使其磁化(整体磁化或局部磁化),在工件的表面和近表面缺陷处将有磁力线逸出工件表面而形成漏磁场,有磁极的存在就能吸附施加在工件表面上的磁粉形成聚集磁痕,从而显示出缺陷的存在。磁粉检测方法应用比较广泛,主要用以探测磁性材料表面或近表面的缺陷。多用于检测焊缝,铸件或锻件,如阀门,泵,压缩机部件,法兰,喷嘴及类似设备等。探测更深一层内表面的缺陷,则需应用射线检测或超声波检测。
渗透检测可以检测非磁性材料的表面缺陷,从而对磁粉检测提供了一项补充的手段。渗透检测方法,即在测试材料表面使用一种液态染料,并使其在体表保留至预设时限,该染料可为在正常光照下即能辨认的有色液体,也可为需要特殊光照方可显现的黄/绿荧光色液体。此液态染料由于“毛细作用”进入材料表面开口的裂痕。毛细作用在染色剂停留过程中始终发生,直至多余染料完全被清洗。此时将某种显像剂施加到被检材质表面,渗透入裂痕并使其着色,进而显现。具备相应资质的检测人员可对该显现痕迹进行解析。渗透检测可广泛应用于检测大部分的非吸收性物料的表面开口缺陷,如钢铁,有色金属,陶瓷及塑料等,对于形状复杂的缺陷也可一次性全面检测。无需额外设备,便于现场使用。其局限性在于,检测程序繁琐,速度慢,试剂成本较高,灵敏度低于磁粉检测,对于埋藏缺陷或闭合性表面缺陷无法测出。
超声波是频率高于20千赫的机械波。在超声探伤中常用的频率为0.5-5兆赫。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播,遇到声阻抗不同的异质界面(如缺陷或被测物件的底面等)就会产生反射。这种反射现象可被用来进行超声波探伤,最常用的是脉冲回波探伤法探伤时,脉冲振荡器发出的电压加在探头上(用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件),探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质(如机油或水等)进入材料并在其中传播,遇到缺陷后,部分反射能量沿原途径返回探头,探头又将其转变为电脉冲,经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度(与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较),即可测定缺陷的位置和大致尺寸。除回波法外,还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿透法。利用超声法检测材料的物理特性时,还经常利用超声波在工件中的声速、衰减和共振等特性。
射线的种类很多,其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测,其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测,而中子射线仅用于一些特殊场合。射线检测最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷(探伤)。按照不同特征,例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等,可将射线检测分为许多种不同的方法。射线照相法是指用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的检测方法。该方法是最基本的,应用最广泛的一种射线检测方法。射线检测适用于绝大多数材质和产品形式,如焊件、铸件、复合材料等。射线检测胶片对材质内部结构可生成缺陷的直观图象,定性定量准确,检测结果直接记录,并可长期保存。对体积型缺陷,如气孔、夹渣等的检出率很高,对面积型缺陷,如裂纹、末熔合类,如果照相角度不适当,则比较容易漏检。射线检测的局限性还在于成本很高,且射线对人体有害。
涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法,它适用于导电材料,如果我们把一块导体置于交变磁场之中,在导体中就有感应电流存在,即产生涡流,由于导体自身各种因素(如电导率、磁导率、形状、尺寸和缺陷等)的变化会导致感应电流的变化,利用这种现象而判知导体性质、状态的检测方法,叫做涡流检测方法。在涡流探伤中,是靠检测线圈来建立交变磁场;把能量传递给被检导体;同时又通过涡流所建立的交变磁场来获得被检测导体中的质量信息。所以说,检测线圈是一种换能器。检测线圈的形状、尺寸和技术参数对于最终检测是至关重要的。在涡流探伤中,往往是根据被检测的形状,尺寸、材质和质量要求(检测标准)等来选定检测线圈的种类。常用的检测线圈有三类:穿过式线圈、内插式线圈、探头式线圈。
超声检测 和射线检测主要是针对被检测物内部的缺陷,磁粉检测、渗透检测和涡流检测主要是针对被检测物的表面及近表面缺陷。
五大常规无损检测原理
五大常规无损检测原理 无损检测技术不破坏零件或材料,可以直接在现场进行检测, 而且效率高。目前,最常用的无损检测主要有五种:超声检测 (Ultrasonic Testing )、射线检测( Radiographic Testing) 、磁粉 检测( Magnetic particle Testing )、渗透检测( Penetrant Testing)、 涡流检测( Eddy current Testing)。 超声检测原理 超声波是频率高于 20千赫的机械波。 在超声探伤中常用的频 率为 0.5-5 兆赫。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传 播,遇到声阻抗不同的异质界面(如缺陷或被测物件的底面等) 就会产生反射。 这种反射现象可被用来进行超声波探伤,最常用的是脉冲回 波探伤法探伤时,脉冲振荡器发出的电压加在探头上(用压电陶 瓷或石英晶片制成的探测元件),探头发出的超声波脉冲通过声
无损检测合同
2010年度无损检测合同 合同编号: 甲方: 乙方: 根据甲、乙双方协商确定, 甲方将 燃气管道安装过 程中的无损检测任务委托乙方实施。 一、 双方的义务: 1. 甲方义务: A)甲方应提前一天向乙方明确需无损检测检测的材质、规格、 数量以及检验的标准、等级要求。 B)甲方应向乙方及时提供无损检测检测中的电源。 C)甲方应当为乙方提供无损检测检测中必要的安全防护设施及其 他必要条件。 2. 乙方义务: A)乙方应在甲方明确无损检测检测任务后,及时、准确地完成 无损检测检测任务,并对检测质量负责。 B)乙方应当在完成该次设备无损检测检测任务后的二天内向甲方 提供该次无损检测检测结论,如果出现无损检测结果不合格 的,应当及时出具返修通知单,以便甲方返修。 C)乙方负责无损检测机械、检测用主、辅材料。 D)乙方对无损检测人员、无损检测机械设备的安全负责。 二、 无损检测检测的时间、条件: A)
无损检测是利用物质的声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷大小,位置,性质和数量等信息。与破坏性检测相比,无损检测有以下特点。
第一是具有非破坏性,因为它在做检测时不会损害被检测对象的使用性能;第二具有全面性,由于检测是非破坏性,因此必要时可对被检测对象进行100%的全面检测,这是破坏性检测办不到的;第三具有全程性,破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测,如机械工程中普遍采用的拉伸、压缩、弯曲等,破坏性检验都是针对制造用原材料进行的。
对于产成品和在用品,除非不准备让其继续服役,否则是不能进行破坏性检测的,而无损检测因不损坏被检测对象的使用性能。所以,它不仅可对制造用原材料,各中间工艺环节、直至最终产成品进行全程检测,也可对服役中的设备进行检测。
无损检查目视检测范围:1、焊缝表面缺陷检查。检查焊缝表面裂纹、未焊透及焊漏等焊接质量。2、状态检查。检查表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凹坑、凸起、斑点、腐蚀等缺陷。3、内腔检查。当某些产品(如蜗轮泵、发动机等)工作后,按技术要求规定的项目进行内窥检测。4、装配检查。当有要求和需要时,使用同三维工业视频内窥镜对装配质量进行检查;装配或某一工序完成后,检查各零部组件装配位置是否符合图样或技术条件的要求;是否存在装配缺陷。5、多余物检查。检查产品内腔残余内屑,外来物等多余物。
无损检测方法很多,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五种,也就是我们所说的常规的无损检测方法:
常规检测方法
目视检测Visual Testing (缩写 VT);
超声检测 Ultrasonic Testing(缩写 UT);
射线检测Radiographic Testing(缩写 RT);
磁粉检测 Magnetic particle Testing(缩写 MT);
渗透检测 Penetrant Testing (缩写 PT);
涡流检测 Eddy Current Testing (缩写 ET);
声发射 Acoustic emission (缩写 AE);
超声波衍射时差法 Time Of Flight Diffraction(缩写 TOFD)。
1、目视检测(VT)
目视检测,是国内实施的比较少,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PCN认证,就有专门的VT1、2、3级考核,更有专门的持证要求。经过国际级的培训,其VT检测技术会比较专业,而且很受国际机构的重视。
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。
2、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。
1、射线照相检验法的原理: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能量也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。
2、射线照相法的特点:射线照相法的优点和局限性总结如下:
a.可以获得缺陷的直观图像,定性准确,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确;
.检测结果有直接记录,可长期保存;
c. 对体积型缺陷(气孔、夹渣、夹钨、烧穿、咬边、焊瘤、凹坑等)检出率很高,对面积型缺陷(未焊透、未熔合、裂纹等),如果照相角度不适当,容易漏检;
d.适宜检验厚度较薄的工件而不宜较厚的工件,因为检验厚工件需要高能量的射线设备,而且随着厚度的增加,其检验灵敏度也会下降;
e.适宜检验对接焊缝,不适宜检验角焊缝以及板材、棒材、锻件等;
f.对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的确定比较困难;
g.检测成本高、速度慢;
h.具有辐射生物效应,能够杀伤生物细胞,损害生物组织,危及生物器官的正常功能。
总的来说,RT的特性是——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。
无损检测X光机
用于工业部门的工业检测X光机通常为工业无损检测X光机(无损耗检测),此类便携式X光机可 以检测各类工业元器件、电子元件、电路内部。例如插座插头橡胶内部线路连接,二极管内部焊接等的检测。BJI-XZ、BJI-UC等工业检测X光机是可连接电脑进行图像处理的X光机,此类工业检测便携式X光机为工厂家电维修领域提供了出色的解决方案。
3、超声波检测(UT)
1、超声波检测的定义:通过超声波与试件相互作用,就反射、透超声波检测[2]射和散射的波进行研究,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。
2、超声波工作的原理:主要是基于超声波在试件中的传播特性。
a.声源产生超声波,采用一定的方式使超声波进入试件;
.超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征被改变;
c.改变后的超声波通过检测设备被接收,并可对其进行处理和分析;
d.根据接收的超声波的特征,评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。
3、超声波检测的优点:
a.适用于金属、非金属和复合材料等多种试件的无损检测;
.穿透能力强,可对较大厚度范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;
c.缺陷定位较准确;
d.对面积型缺陷的检出率较高;
e.灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷;
f.检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方便。
4、超声波检测的局限性:
a.对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究;
.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;
c.缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响;
d.材质、晶粒度等对检测有较大影响;
e.以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观,且检测结果无直接见证记录。
5、超声检测的适用范围:
a.从检测对象的材料来说,可用于金属、非金属和复合材料;
.从检测对象的制造工艺来说,可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等;
c.从检测对象的形状来说,可用于板材、棒材、管材等;
d.从检测对象的尺寸来说,厚度可小至1mm,也可大至几米;
e.从缺陷部位来说,既可以是表面缺陷,也可以是内部缺陷。
4、磁粉检测(MT)
1. 磁粉检测的原理: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,从而显示出磁粉检测[3]不连续性的位置、形状和大小。
2. 磁粉检测的适用性和局限性:
a.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。
.磁粉检测可对原材料、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、铸钢件及锻钢件进行检测。
c.可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。
d.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。
5、渗透检测(PT)
1.液体渗透检测的基本原理: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及分布状态。
2.渗透检测的优点:
a.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)
c.显示直观、操作方便、检测费用低。
3.渗透检测的缺点及局限性:
a.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;
c.渗透检测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。
6、涡流检测(ET)
1.涡流检测的基本原理: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(见图)。这时线圈内及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、与线圈的距离以及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。
2.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、线的快速检测以及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。
3.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及其他因素的干扰。
7、声发射 AE
是一种新增的无损检测方法,通过材料内部的裂纹扩张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。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技术首先是一种检测方法,但能满足这种检测方法要求的仪器却迟迟未能问世。详细情况在下一部分内容进行讲解。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实际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。
8、超声波衍射时差法 TOFD
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。
GB/T 9445 无损检测―人员资格鉴定与认证 GB/T 12604.1 无损检测―术语―超声检测 GB/T 12604.2 无损检测―术语―射线照相检测 GB/T 12604.3 无损检测―术语―渗透检测 GB/T 12604.4 无损检测―术语―声发射检测 GB/T 12604.5 无损检测―术语―磁粉检测 GB/T 12604.6 无损检测―术语―涡流检测 GB/T 12604.7 无损检测―术语―泄漏检测 GB/T 12604.8 无损检测―术语―中子检测 GB/T 12604.9 无损检测―术语―红外检测 GB/T 12604.10 无损检测―术语―磁记忆检测 |
GB/T 12604.11 无损检测―术语―X射线数字成像检测 GB/T 16656.1 工业自动化系统与集成―产品数据表达与交换―第1部分:概述与基本原理 GB/T 17645.1 工业自动化系统与集成―零件库―第1部分:综述与基本原理 GB/T 20737 无损检测―通用术语和定义 GB/T 22270.1 工业自动化系统与集成―测试应用的服务接口―第1部分:概述 GB/T 25485 工业自动化系统与集成―制造执行系统功能体系结构 GB/T 25486 网络化制造技术术语 GB/T 25507 工业基础类平台规范 |
参考资料: