無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解六種無(wú)損檢測(cè)（超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)）的基本原理。2. 掌握六種無(wú)損檢測(cè)的方法，儀器及其功能和使用方法。3. 了解六種無(wú)損檢測(cè)的使用范圍，使用規(guī)范和注意事項(xiàng)。二、 實(shí)驗(yàn)原理(一) 超聲檢測(cè)（UT）1. 基本原理超聲波與被檢工件相互作用，根據(jù)超聲波的反射、透射和散射的行為，對(duì)被檢工件經(jīng)行缺陷測(cè)量和力學(xué)性能變化進(jìn)行檢測(cè)和表征，進(jìn)而進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。金屬中有氣孔、裂紋、分層等缺陷（缺陷中有氣體）或夾雜，超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處時(shí)，就會(huì)全部或部分反射。超聲波探傷儀的種類(lèi)繁多，但在實(shí)際的探傷過(guò)程，脈沖反射式超聲波探傷儀應(yīng)用的最為廣泛。一般在均勻的材料中，缺陷的存在將造成材料的不連續(xù)，這種不連續(xù)往往又造成聲阻抗的不一致，由反射定理我們知道，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質(zhì)的交界面上將會(huì)發(fā)生反射，反射回來(lái)的能量的大小與交界面兩邊介質(zhì)聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關(guān)。脈沖反射式超聲波探傷儀就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。目前便攜式的脈沖反射式超聲波探傷儀大部分是A掃描方式的，所謂A掃描顯示方式即顯示器的橫坐標(biāo)是超聲波在被檢測(cè)材料中的傳播時(shí)間或者傳播距離，縱坐標(biāo)是超聲波反射波的幅值。譬如，在一個(gè)鋼工件中存在一個(gè)缺陷，由于這個(gè)缺陷的存在，造成了缺陷和鋼材料之間形成了一個(gè)不同介質(zhì)之間的交界面，交界面之間的聲阻抗不同，當(dāng)發(fā)射的超聲波遇到這個(gè)界面之后，就會(huì)發(fā)生反射，反射回來(lái)的能量又被探頭接受到，在顯示屏幕中橫坐標(biāo)的一定的位置就會(huì)顯示出來(lái)一個(gè)反射波的波形，橫坐標(biāo)的這個(gè)位置就是缺陷在被檢測(cè)材料中的深度。這個(gè)反射波的高度和形狀因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性質(zhì)。2. 儀器結(jié)構(gòu)a) 儀器主要組成探頭、壓電片和耦合劑。其中，探頭分為直探頭、斜探頭。壓電片受到電信號(hào)激勵(lì)便可產(chǎn)生振動(dòng)發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波作用在壓電片上時(shí)，晶片受迫振動(dòng)引起的形變可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，從而接受超聲波。耦合劑是為了使超聲波更有效的傳入工件，在探頭與工件表面之間施加的一層透生介質(zhì)為耦合劑，作用在于排除探頭與工件之間的空氣。b) 主要旋鈕l F1-F6 菜單鍵，不同狀態(tài)下有不同功能。l 0ABC4MNO 調(diào)節(jié)鍵，調(diào)節(jié)參數(shù)值的大小。l 設(shè)置及檢測(cè)鍵。l 快捷鍵。dB 增益，2GHI 閘門(mén)，范圍，移位。l 電源鍵。(二) 射線檢測(cè)射線的種類(lèi)很多，其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、射線、中子射線三種。這三種射線都被用于無(wú)損檢測(cè)，其中X射線和射線廣泛用于鍋爐壓力容器焊縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測(cè)，而中子射線僅用于一些特殊場(chǎng)合。射線檢測(cè)最主要的應(yīng)用是探側(cè)試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷(探傷)。按照不同特征(例如使用的射線種類(lèi)、記錄的器材、工藝和技術(shù)特點(diǎn)等)可將射線檢測(cè)分為許多種不同的方法。射線照相法是指用X射線或射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無(wú)損的檢測(cè)方法。該方法是最基本的，應(yīng)用最廣泛的一種射線檢測(cè)方法。 射線照相法原理 X射線是從X射線管中產(chǎn)生的，X射線管是一種兩極電子管。將陰極燈絲通電使之白熾電子就在真空中放出，如果兩極之間加幾十千伏以至兒百千伏的電壓(叫做管電壓)時(shí)，電子就從陰極向陽(yáng)極方向加速飛行、獲得很大的動(dòng)能，當(dāng)這些高速電子撞擊陽(yáng)極時(shí)。與陽(yáng)極金屬原子的核外庫(kù)侖場(chǎng)作用，放出X射線。電子的動(dòng)能部分轉(zhuǎn)變?yōu)閄射線能，其中大部分都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。電子是從陰極移向陽(yáng)極的，而電流則相反，是從陽(yáng)極向陰極流動(dòng)的，這個(gè)電流叫做管電流，要調(diào)節(jié)管電流，只要調(diào)節(jié)燈絲加熱電流即可，管電壓的調(diào)節(jié)是靠調(diào)整X射線裝置主變壓器的初級(jí)電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 利用射線透過(guò)物體時(shí)，會(huì)發(fā)生吸收和散射這一特性，通過(guò)測(cè)量材料中因缺陷存在影響射線的吸收來(lái)探測(cè)缺陷的。X射線和射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度逐漸減弱。射線還有個(gè)重要性質(zhì)，就是能使膠片感光，當(dāng)X射線或射線照射膠片時(shí)，與普通光線一樣，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛象中心，經(jīng)過(guò)顯影和定影后就黑化，接收射線越多的部位黑化程度越高，這個(gè)作用叫做射線的照相作用。因?yàn)閄射線或射線的使鹵化銀感光作用比普通光線小得多，所以必須使用特殊的X射線膠片，這種膠片的兩面都涂敷了較厚的乳膠，此外，還使用一種能加強(qiáng)感光作用的增感屏，增感屏通常用鉛箔做成把這種曝過(guò)光的膠片在暗室中經(jīng)過(guò)顯影、定影、水洗和干燥，再將干燥的底片放在觀片燈上觀察，根據(jù)底片上有缺陷部位與無(wú)缺陷部位的黑度圖象不一樣，就可判斷出缺陷的種類(lèi)、數(shù)量、大小等。(三) 渦流檢測(cè)1. 實(shí)驗(yàn)原理渦流檢測(cè)是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的，它的基本原理可以描述為：當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線圈靠近導(dǎo)電試件時(shí)，由于線圈中交變的電流產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，從而試件中會(huì)感生出渦流。渦流的大小、相位及流動(dòng)形式受到試件導(dǎo)電性能等的影響，而渦流的反作用磁場(chǎng)又使檢測(cè)線圈的阻抗發(fā)生變化，因此，通過(guò)測(cè)定檢測(cè)線圈阻抗的變化，就可以得出被測(cè)試件的導(dǎo)電性差別及有無(wú)缺陷等方面的結(jié)論。2. 儀器結(jié)構(gòu) EEC-39RFT智能全數(shù)字四頻遠(yuǎn)場(chǎng)渦流儀根據(jù)電磁感應(yīng)的互感原理，只有兩個(gè)導(dǎo)體之間才能產(chǎn)生互感效應(yīng)。故產(chǎn)生渦流的基本條件是：能產(chǎn)生交變激勵(lì)電流及測(cè)量其變化的裝置，檢測(cè)線圈（探頭）和被檢工件（導(dǎo)體）。通常受檢工件包括金屬管、棒、線材，成品或半成品的金屬零部件等。如圖1-3渦流儀器基本結(jié)構(gòu)圖所示，它是一個(gè)最基本的渦流儀器圖。檢測(cè)線圈拾取的渦流信號(hào)可由線圈的感抗變化來(lái)表示。線圈的感抗包括阻抗和電抗。圖 1-3 渦流儀器基本結(jié)構(gòu)(四) 磁粉檢測(cè)磁粉探傷又稱(chēng)MT，適用于鋼鐵等磁性材料的表面附近進(jìn)行探傷的檢測(cè)方法。利用鐵受磁石吸引的原理進(jìn)行檢查。在進(jìn)行磁粉探傷檢測(cè)時(shí)，使被測(cè)物收到磁力的作用，將磁粉（磁性微型粉末）散布在其表面。然后，缺陷的部分表面所泄漏出來(lái)泄露磁力會(huì)將磁粉吸住，形成指示圖案。指示圖案比實(shí)際缺陷要大數(shù)十倍，因此很容易便能找出缺陷。磁粉探傷方法磁粉探傷檢測(cè)的順序分為前期處理、磁化、磁粉使用、觀察，以及后期處理。磁粉檢測(cè)方法應(yīng)用比較廣泛，主要用以探測(cè)磁性材料表面或近表面的缺陷。多用于檢測(cè)焊縫，鑄件或鍛件，如閥門(mén)，泵，壓縮機(jī)部件，法蘭，噴嘴及類(lèi)似設(shè)備等。(五) 滲透檢測(cè)零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，滲透液可以滲透進(jìn)表面開(kāi)口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下(紫外線光或白光)，缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí)，(黃綠色熒光或鮮艷紅色)，從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：a.可檢測(cè)各種材料；金屬、非金屬材料；磁性、非磁性材料；焊接、鍛造、軋制等加工方式；b.具有較高的靈敏度(可發(fā)現(xiàn)0.1m寬缺陷)c.顯示直觀、操作方便、檢測(cè)費(fèi)用低。滲透檢測(cè)的缺點(diǎn)及局限性：a.它只能檢出表面開(kāi)口的缺陷；b.不適于檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；c.滲透檢測(cè)只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實(shí)際深度，因而很難對(duì)缺陷做出定量評(píng)價(jià)。(六) 聲發(fā)射檢測(cè)材料中局域源快速釋放能量產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱(chēng)為聲發(fā)射，聲發(fā)射是一種常見(jiàn)的物理現(xiàn)象，大多數(shù)材料變形和斷裂時(shí)有聲發(fā)射發(fā)生，但許多材料的聲發(fā)射信號(hào)很弱，人耳不能直接聽(tīng)見(jiàn)，需要借助靈敏的電子儀器才能檢測(cè)出來(lái)，用儀器探測(cè)、記錄、分析聲發(fā)射信號(hào)和利用聲發(fā)射信號(hào)推斷聲發(fā)射源的技術(shù)稱(chēng)為聲發(fā)射技術(shù)。如圖，從聲源發(fā)射的彈性波最終傳播到達(dá)材料的表面，引起可以用聲發(fā)射傳感器探測(cè)的表面位移，這些探測(cè)器將材料的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后再被放大、處理和記錄，人們根據(jù)觀察到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分析與推斷，以了解材料的內(nèi)部損傷情況。三、 超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)認(rèn)知1. 實(shí)驗(yàn)步驟 a)儀器調(diào)整 （1）調(diào)節(jié)探測(cè)范圍在200mm。 （2）調(diào)節(jié)材料聲速為3240m/s。 （3）調(diào)節(jié)收發(fā)模式為單晶模式。 （4）調(diào)節(jié)探測(cè)頭K值為2.5 。 （5）其他參數(shù)按照書(shū)中37頁(yè)表1-11調(diào)節(jié)。 b)標(biāo)定： 按1：1標(biāo)定，采用CSK-IA型試塊定。 c)測(cè)定斜探頭參數(shù)：所用試塊為CSK-IA型，選用埋深為15的2孔。 d)側(cè)距離-波幅曲線：采用CSK-IIIA型試塊。一般根據(jù)所測(cè)工件的厚度來(lái)選擇繪制距 離-波幅曲線的孔數(shù)（間隔為每10mm一個(gè)孔），選用的厚度為大于2倍的工件厚度。 e)表面補(bǔ)償：因焊板的表面光潔度與試塊不同，需要測(cè)定焊板的表面補(bǔ)償，因?yàn)閷?shí)驗(yàn) 條件限制，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般確定為+4dB； f)缺陷掃查； g)缺陷評(píng)定。2. 結(jié)果分析測(cè)試數(shù)據(jù)的分析處理及缺陷判定嚴(yán)格按照中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程（JGJ/T93-95）的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，即根據(jù)聲時(shí)曲線、 曲線和聲幅曲線等三條曲線來(lái)判定缺陷的部位和大小。聲波波形能直觀反映某測(cè)點(diǎn)是否有缺陷。用反射波法評(píng)價(jià)工件完整性時(shí)，可按波形好壞直接判斷工件是否有缺陷，是否有嚴(yán)重的缺陷。同理，在聲波透射法檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員檢測(cè)時(shí)面對(duì)單一測(cè)點(diǎn)的波形，而后根據(jù)波形才確定聲時(shí)值和聲幅值，若工件是均質(zhì)的，聲波波形有兩頭小、中間大、同頻率等特征，若聲波經(jīng)過(guò)缺陷，聲波波形就會(huì)明顯變化，當(dāng)缺陷特別嚴(yán)重時(shí)表現(xiàn)在波形上為聲幅很低、首波不易確認(rèn)，頻率變小且同一波形中有不同頻率成分，比較容易直接判斷在檢測(cè)時(shí)，聲時(shí)、聲幅和波形三種曲線常出現(xiàn)后面三種情況：（1）某一測(cè)點(diǎn)聲時(shí)超判據(jù)，而聲幅未超判據(jù)，且波形完好時(shí)；（2）聲時(shí)未超判據(jù)，聲幅超判據(jù)，波形除首波外其它正常；（3）聲時(shí)未超判據(jù)，聲幅未超判據(jù)，波形不正常（整個(gè)波形幅值較低）。下面對(duì)這三種情況進(jìn)行分析。第（1）種情況表示該處工件仍為均質(zhì)的，工件的強(qiáng)度略有變小，若聲時(shí)超標(biāo)不大（比正常的聲時(shí)差1020s）且在一兩個(gè)加密點(diǎn)出現(xiàn)，缺陷不影響樁的安全性能；或者因?yàn)闇y(cè)管彎曲，在測(cè)管拐點(diǎn)處數(shù)據(jù)超判據(jù)，就不是工件有缺陷，此測(cè)線聲時(shí)超標(biāo)處無(wú)缺陷。第（2）種情況表示該工件局部有細(xì)小氣泡或空洞，不影響樁的安全性能。第（3）種情況表示換能器位于工件強(qiáng)度變化的界面處，往往預(yù)示著在該測(cè)點(diǎn)附近可能有更大形式的缺陷出現(xiàn)。在工件檢測(cè)過(guò)程中，當(dāng)缺陷范圍較大且樁身長(zhǎng)度較短時(shí)，此缺陷處測(cè)線聲時(shí)也不會(huì)超標(biāo)；另外當(dāng)測(cè)管彎曲時(shí)，測(cè)距越來(lái)越小，缺陷處的聲時(shí)有可能比測(cè)距較大處的聲時(shí)小得多，因此在此處測(cè)線有可能不會(huì)超標(biāo)，但仍需判為缺陷。因此在檢測(cè)過(guò)程中不能根據(jù)某單一指標(biāo)來(lái)確定是否有缺陷，而應(yīng)綜合各個(gè)指標(biāo)來(lái)分析是否有缺陷以及缺陷的范圍和程度。3. 實(shí)驗(yàn)感悟超聲波檢測(cè)常用的一種無(wú)所檢測(cè)技術(shù)，超聲波檢測(cè)常用來(lái)檢測(cè)厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對(duì)人體無(wú)害，能對(duì)缺陷進(jìn)行定位和定量。超聲波探傷對(duì)缺陷的顯示不直觀，探傷技術(shù)難度大，容易受到主客觀因素影響，以及探傷結(jié)果不便于保存，超聲波檢測(cè)對(duì)工作表面要求平滑，要求富有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員才能辨別缺陷種類(lèi)、適合于厚度較大的零件檢驗(yàn)，使超聲波探傷也具有其局限性。因此要認(rèn)真學(xué)習(xí)，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣才能在檢測(cè)中得心應(yīng)手。四、 聲發(fā)射檢測(cè)實(shí)驗(yàn)認(rèn)知1. 操作簡(jiǎn)介1. 打開(kāi)桌面的檢測(cè)軟件2. 實(shí)時(shí)處理實(shí)時(shí)處理包括以下菜單項(xiàng)：文件硬件參數(shù)設(shè)置工作方式選擇采樣選擇鑒別方式選擇顯示選擇參數(shù)設(shè)置總覽a) 文件選擇此菜單后，如圖1.2所示，在文件列表中，將顯示文件夾下已經(jīng)存在的試驗(yàn)名稱(chēng)。用戶在設(shè)置新的試驗(yàn)名稱(chēng)時(shí)，應(yīng)參照已存在的試驗(yàn)名稱(chēng)，避免重復(fù)。當(dāng)輸入的試驗(yàn)名稱(chēng)已經(jīng)存在時(shí)，系統(tǒng)將彈出對(duì)話框，提示用戶重新輸入。當(dāng)設(shè)置完成后，按“添加”按鈕可以在文件列表框中查看到。按“返回”按鈕則完成試驗(yàn)名稱(chēng)的設(shè)定。如果想刪除已存在的試驗(yàn)名稱(chēng)，請(qǐng)?jiān)谖募斜砜螂p擊此文件名稱(chēng)，按“刪除”鍵，彈出如圖1.2.3所示的對(duì)話框，按“確認(rèn)”按鈕，將刪除此試驗(yàn)名稱(chēng)下的所有數(shù)據(jù)，按“取消”按鈕則不刪除。b) 硬件參數(shù)設(shè)置選擇此菜單后1 設(shè)置通道數(shù) 波形類(lèi)型設(shè)置 浮動(dòng)門(mén)檻設(shè)置 外部模擬量選擇 增益設(shè)置 (一般不用改) 門(mén)檻設(shè)置(一般不用改) 撞擊定義時(shí)間設(shè)置已設(shè)置在100微秒 事件間隔時(shí)間已設(shè)置在10000微秒c) 工作方式選擇選擇此項(xiàng)菜單后，可選擇5種工作方式。獨(dú)立通道線定位柱面定位球面定位任意三角形布陣本設(shè)備選獨(dú)立通道d) 鑒別方式選擇在實(shí)時(shí)處理過(guò)程中，可以不設(shè)置此項(xiàng)。待試驗(yàn)結(jié)束后再進(jìn)行鑒別。e) 采樣選擇有兩種采樣方式：聲發(fā)射參數(shù)和外部模擬量以一個(gè)固定的間隔時(shí)間來(lái)采樣。隨聲發(fā)射參數(shù)以外部模擬量的變化來(lái)采樣。 時(shí)間采樣用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“采樣選擇”菜單項(xiàng)后，點(diǎn)擊“時(shí)間”子菜單，共有14項(xiàng)采樣時(shí)間供選擇，點(diǎn)擊某一采樣時(shí)間后，此項(xiàng)前面有一對(duì)號(hào)標(biāo)記，表示此項(xiàng)有效。采樣時(shí)間一經(jīng)選定，在試驗(yàn)過(guò)程中不可以更改。采樣時(shí)間的選擇可以根據(jù)試驗(yàn)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)設(shè)置，試驗(yàn)時(shí)間短則選用較短的采樣時(shí)間比較合適。 隨外部模擬量采樣儀器未與試驗(yàn)機(jī)同步，用不到。f) 參數(shù)設(shè)置總覽當(dāng)所有的參數(shù)和選項(xiàng)都設(shè)置完畢，可以用鼠標(biāo)點(diǎn)擊此菜單，彈出一參數(shù)和選項(xiàng)設(shè)2. 結(jié)果分析a) 信號(hào)類(lèi)型突發(fā)型連續(xù)型b) 特征參數(shù)事件、門(mén)檻、幅度、計(jì)數(shù)、上升時(shí)間、持續(xù)時(shí)間撞擊：超過(guò)門(mén)檻并使某一個(gè)通道獲取數(shù)據(jù)的任何信號(hào)稱(chēng)之為一個(gè)撞擊。它反映了聲發(fā)射活動(dòng)的總量和頻度，常用于聲發(fā)射活動(dòng)性評(píng)價(jià)。事件：同一個(gè)撞擊被多個(gè)通道同時(shí)檢測(cè)到并能進(jìn)行定位.計(jì)數(shù)：超過(guò)門(mén)檻信號(hào)的振蕩次數(shù)，用于聲發(fā)射活動(dòng)性評(píng)價(jià)。參數(shù)含義特點(diǎn)和用途上升時(shí)間信號(hào)第一次越過(guò)門(mén)檻至最大振幅所經(jīng)歷的時(shí)間間隔以s表示因受傳播的影響而其物理意義變得不明確，有事用于幾點(diǎn)噪聲鑒別有效值電壓采樣時(shí)間內(nèi)，信號(hào)的均方值，以v表示與聲發(fā)射的大小有關(guān)，測(cè)量簡(jiǎn)便，不受門(mén)檻的影響，適用于連續(xù)型信號(hào)，主要用于連續(xù)型聲發(fā)射活動(dòng)性評(píng)價(jià)平均信號(hào)電平采樣時(shí)間內(nèi)，信號(hào)電平的均值，以Db表示提供的信息和用途與RMS相似，對(duì)幅度動(dòng)態(tài)范圍要求高而時(shí)間分辯率要求不高的連續(xù)型信號(hào)，尤為有用。也用于背景噪聲水平的測(cè)量撞擊和撞擊計(jì)數(shù) 超過(guò)門(mén)檻并使某一通道獲取數(shù)據(jù)的任何信號(hào)稱(chēng)之為一個(gè)撞擊。所測(cè)得的撞擊個(gè)數(shù)，可分為總計(jì)數(shù)、計(jì)數(shù)率 反映聲發(fā)射活動(dòng)的總量和頻度，常用于聲發(fā)射活動(dòng)性評(píng)價(jià) 事件計(jì)數(shù)產(chǎn)生聲發(fā)射的一次材料局部變