第一章 無(wú)損檢測(cè)概論

1、無(wú)損檢測(cè)聯(lián)系電話：聯(lián)系電話：1501422021815014220218第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論第一節(jié)第一節(jié) 無(wú)損檢測(cè)定義及目的無(wú)損檢測(cè)定義及目的一、定義一、定義 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是對(duì)材料、工件進(jìn)行非破壞檢驗(yàn)和分析的一種方法，以發(fā)現(xiàn)材料等組織中的不連續(xù)性等宏觀缺陷為主要目的的檢驗(yàn)。 二、目的二、目的 1 1質(zhì)量管理質(zhì)量管理 無(wú)損檢測(cè)的主要目的之一，就是對(duì)非連續(xù)加工（例如多工序生產(chǎn)）或連續(xù)加工（例如自動(dòng)化生產(chǎn)流水線）的原材料、半成品、成品以及產(chǎn)品構(gòu)件第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論提供實(shí)時(shí)的工序質(zhì)量控制，特別是控制產(chǎn)品材料的冶金質(zhì)量與生產(chǎn)工藝質(zhì)量，例如缺陷情況、組織狀態(tài)、涂鍍層厚

2、度監(jiān)控等等，同時(shí)，通過(guò)檢測(cè)所了解到的質(zhì)量信息又可反饋給設(shè)計(jì)與工藝部門，促使進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)與制造工藝以提高產(chǎn)品質(zhì)量，收到減少?gòu)U品和返修品，從而降低制造成本、提高生產(chǎn)效率的效果。 第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 另一方面，利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也可以根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)將材料、產(chǎn)品的質(zhì)量水平控制在適合使用性能要求的范圍內(nèi)，避免無(wú)限度地提高質(zhì)量要求造成所謂的“質(zhì)量過(guò)?！?。 因此，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在降低生產(chǎn)制造費(fèi)用、提高材料利用率、提高生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品同時(shí)滿足使用性能要求（質(zhì)量水平）和經(jīng)濟(jì)效益的需求兩方面都起著重要的作用。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 2 2質(zhì)量鑒定質(zhì)量鑒定 已制成的產(chǎn)品（包括材料、零

3、部件等）在投入使用或作進(jìn)一步加工，或進(jìn)行組裝之前，需要進(jìn)行最終檢驗(yàn)，亦即質(zhì)量鑒定，確定其是否達(dá)到設(shè)計(jì)性能要求，能否安全使用，亦即判別其是否合格，以免給以后的使用造成隱患。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 因此，產(chǎn)品使用前的質(zhì)量驗(yàn)收鑒定是非常必要的，特別是那些將在高應(yīng)力、高溫、高循環(huán)載荷等復(fù)雜惡劣條件下以及惡劣環(huán)境中工作的零部件或構(gòu)件等，僅僅靠一般的外觀檢查、尺寸檢查、破壞性抽檢等是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在這方面，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)表現(xiàn)出能夠百分之百地全面檢查材料內(nèi)外部的無(wú)比優(yōu)越性。 第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 3 3在役檢驗(yàn)在役檢驗(yàn) 使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)運(yùn)行期間或正在運(yùn)行中的設(shè)備構(gòu)件進(jìn)行經(jīng)常性

4、的或者定期的檢查，或者實(shí)時(shí)監(jiān)控（稱為在役檢測(cè)），能及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備繼續(xù)安全運(yùn)行或使用的隱患，防止事故的發(fā)生。 定期或不定期在役無(wú)損檢測(cè)的目的并不僅僅是盡早發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)危害設(shè)備安全運(yùn)行及使用的隱患并予以及時(shí)清除，從經(jīng)濟(jì)意義上來(lái)說(shuō)，當(dāng)今對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)還要求在發(fā)現(xiàn)早期缺陷（例如初始疲勞裂紋）第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論后，通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)定期或?qū)崟r(shí)（連續(xù)）監(jiān)視其發(fā)展，對(duì)所探測(cè)到的缺陷能夠確定其類型、尺寸、位置、形狀與取向等，根據(jù)斷裂力學(xué)理論和損傷容限設(shè)計(jì)、耐久性等對(duì)設(shè)備構(gòu)件的狀態(tài)、能否繼續(xù)使用、安全使用的極限壽命或者剩余壽命做出評(píng)估和判斷。 綜上所述，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不僅是產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程和最終

5、成品靜態(tài)質(zhì)量控制的極重要手段，而且是保障產(chǎn)品安全使用與運(yùn)行的動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制幾乎是唯一的手段。 第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 但要看到，所有無(wú)損檢測(cè)手段，除了設(shè)備因素以外，還存在很大的人為因素，這與個(gè)人的責(zé)任心、工作經(jīng)歷等因素不無(wú)關(guān)系。 當(dāng)然，這些“因素”均會(huì)隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步，設(shè)備的更新?lián)Q代而逐漸減少。 第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 第二節(jié)第二節(jié) 常規(guī)檢測(cè)方法常規(guī)檢測(cè)方法 由于各種檢測(cè)方法都具有一定的特點(diǎn)，為提高檢測(cè)結(jié)果可靠性，應(yīng)根據(jù)設(shè)備材質(zhì)、制造方法、工作設(shè)備材質(zhì)、制造方法、工作介質(zhì)、使用條件和失效模式介質(zhì)、使用條件和失效模式，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向，選擇

6、合適的無(wú)損檢測(cè)方法。 任何一種無(wú)損檢測(cè)方法都不是萬(wàn)能的，每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。應(yīng)盡可能多用幾種檢測(cè)方法，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，以鐵路運(yùn)輸設(shè)備安全運(yùn)行。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論此外在無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用中，還應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到，檢測(cè)的目的不是片面追求過(guò)高要求的“高質(zhì)量”，而是應(yīng)在充分保證安全性和合適風(fēng)險(xiǎn)率的前提下，著重考慮其經(jīng)濟(jì)性。只有這樣，無(wú)損檢測(cè)在地鐵運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用才能達(dá)到預(yù)期目的。 目前鐵路廣泛采用的五大常規(guī)檢測(cè)方法分別為： 射線檢測(cè)射線檢測(cè)(RT)(RT)、超聲檢測(cè)超聲檢測(cè)(UT)(UT)、磁粉檢測(cè)磁粉檢測(cè)(MT)(MT)、渦流檢測(cè)渦流檢測(cè)(ET)(ET)、滲透檢測(cè)滲透檢測(cè)(PT)(PT)

7、。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 1 1射線檢測(cè)射線檢測(cè)(RT) 射線檢測(cè)是利用射線對(duì)物體的穿透本領(lǐng)和物體對(duì)透過(guò)射線的衰減效應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)物體內(nèi)部缺陷的，由于完好的部件與缺陷部位有不同的衰減，以致使穿過(guò)工件的射線強(qiáng)度發(fā)生變化，通過(guò)膠片感光或電腦合成的手段來(lái)指示缺陷的存在。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 2 2超聲波檢測(cè)超聲波檢測(cè)(UT)(UT) 超聲波檢測(cè)是利用材料本身或內(nèi)部缺陷的聲學(xué)性質(zhì)對(duì)超聲波傳播的影響，探測(cè)工件材料內(nèi)部或表面的缺陷(如裂紋、氣泡、夾渣等)的大小、形狀和分布狀況以及測(cè)定材料性質(zhì)的檢測(cè)方法。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 3 3磁粉檢測(cè)磁粉檢測(cè)(MT)(MT

8、) 磁粉檢測(cè)是利用導(dǎo)磁金屬在磁場(chǎng)磁化的情況下，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見(jiàn)的磁痕，從而顯示出材料表面或近表面存在缺陷(如裂紋、冷隔等)不連續(xù)性的位置、形狀和大小和檢測(cè)方法。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 4 4渦流檢測(cè)渦流檢測(cè)(ET)(ET) 渦流檢測(cè)是將載有交變電流的檢測(cè)線圈靠近導(dǎo)電被檢工作時(shí)，由于線圈磁場(chǎng)的作用，在金屬工作中產(chǎn)生渦流，渦流的大小、相位受工件導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性及完整性等因素的影響，而渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)又過(guò)來(lái)使檢測(cè)線圈的阻抗發(fā)生改變，通過(guò)測(cè)定檢測(cè)線圈的阻抗變化，就可以得到工件導(dǎo)電性、導(dǎo)

9、磁性及完整性的檢測(cè)方法。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 5 5滲透檢測(cè)滲透檢測(cè)(PT)(PT) 參透檢測(cè)的原理是將被檢材料表面凈化處理，然后在需檢表面涂上一層滲透性較強(qiáng)、且色澤鮮艷的滲透液，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。然后用清洗劑清洗表面，待干燥后再在表面再涂上一層吸附性較強(qiáng)的顯示液，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顯現(xiàn)，從而發(fā)現(xiàn)缺陷的形貌及分布狀態(tài)的存在。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 6 6其它檢測(cè)方法：其它檢測(cè)方法： 目視檢測(cè)目視檢測(cè)直接用肉眼觀察被測(cè)工件表面的檢

10、測(cè)方法。 音響探傷音響探傷使工作產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，測(cè)其頻率、振幅和衰減變化而發(fā)現(xiàn)缺陷。 聲發(fā)射聲發(fā)射利用工件在應(yīng)力作用下產(chǎn)生應(yīng)力波，再經(jīng)換能器把應(yīng)力波轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)，通過(guò)測(cè)量，顯示或記錄應(yīng)力波的變化情況，即可發(fā)現(xiàn)受檢工作缺陷。 第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 紅外線檢測(cè)紅外線檢測(cè)利用工作因溫度差異輻射出不同的波長(zhǎng)范圍的紅外線來(lái)差別缺陷的存在。 靜電探傷靜電探傷利用絕緣材料帶有電荷的粉未在物質(zhì)作用下，由于靜電感應(yīng)而帶電，通過(guò)測(cè)量其靜電場(chǎng)的變化和吸引帶電粉未的情況來(lái)判傷。 激光全息無(wú)損檢測(cè)激光全息無(wú)損檢測(cè)是通過(guò)對(duì)被測(cè)物體加外加載荷,利用有缺陷部位的形變量與其它部位不同的特點(diǎn),通過(guò)加載前后所形成的

11、全息圖像的疊加來(lái)反映材料、結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在缺陷。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 超聲相控陣技術(shù)超聲相控陣技術(shù)使用不同形狀的多陣元換能器來(lái)產(chǎn)生和接收超聲波波束,通過(guò)控制換能器陣列中各陣元發(fā)射(或接收)脈沖的時(shí)間延遲,改變聲波到達(dá)(或來(lái)自)物體內(nèi)某點(diǎn)時(shí)的相位關(guān)系,實(shí)現(xiàn)聚焦點(diǎn)和聲束方向的變化,然后采用機(jī)械掃描和電子掃描相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像成像。 微波無(wú)損檢測(cè)微波無(wú)損檢測(cè)將在3303300 MHz中某段頻率的電磁波照射到被測(cè)物體上,通過(guò)分折反射波和透射波的振幅和相位變化以及波的模式變化,了解被測(cè)樣品中的裂紋、裂縫、氣孔等缺陷,確定分層媒質(zhì)的脫粘、夾雜等的位置和尺寸,檢測(cè)復(fù)合材料內(nèi)部密度的不均

12、勻程度。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 第三節(jié)第三節(jié) 工件缺陷形成原因和發(fā)展?fàn)顟B(tài)工件缺陷形成原因和發(fā)展?fàn)顟B(tài) 一、疲勞裂紋一、疲勞裂紋1 1疲勞裂紋的形成原因疲勞裂紋的形成原因 疲勞斷裂是由循環(huán)交變應(yīng)力，拉應(yīng)力和塑性應(yīng)變同時(shí)作用的結(jié)果。循環(huán)交變應(yīng)力使裂紋萌生，拉應(yīng)力使裂紋擴(kuò)展，而塑性應(yīng)變影響整個(gè)疲勞過(guò)程。 疲勞裂紋總是首先在應(yīng)力最高，強(qiáng)度最弱的基礎(chǔ)上形成的。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 當(dāng)構(gòu)件在反復(fù)載荷的作用下一經(jīng)出現(xiàn)裂紋，裂紋會(huì)使構(gòu)件的一部分材料失去承力，使余下的能承力的材料平均應(yīng)力提高。由于構(gòu)件一般都有一定的剩余強(qiáng)度，所以出現(xiàn)裂紋時(shí)并不會(huì)立即造成破壞。但是裂紋的端頭形成尖銳

13、的切口，又變成新的應(yīng)力集中區(qū)，在連續(xù)使用中，此處又會(huì)繼續(xù)裂開(kāi)，這樣裂紋越來(lái)越大，構(gòu)件能傳遞應(yīng)力的材料越來(lái)越少，直到剩下的材料不足以傳遞靜載荷時(shí)，構(gòu)件就會(huì)猛裂破壞。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 2 2疲勞裂紋的發(fā)展情況疲勞裂紋的發(fā)展情況 一般分為三個(gè)階段：一般分為三個(gè)階段： (1)(1)開(kāi)始階段：開(kāi)始階段： 裂紋短小，一般以隧道形式向內(nèi)緩慢擴(kuò)展，系多疲勞源，往往伴有各個(gè)小裂紋按最大拉應(yīng)力和最小阻力原則選擇擴(kuò)展路徑，最后會(huì)相互連接為垂直于應(yīng)力軸線的單一主裂紋。第一章第一章 無(wú)

14、損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 (2) (2)中間階段：中間階段： 當(dāng)各小段裂紋逐步連接成一條較長(zhǎng)的裂紋以后，即基本上以單純正向疲勞方式，較均勻穩(wěn)定地向前擴(kuò)展，可稱為穩(wěn)定擴(kuò)展階段。 (3)(3)過(guò)渡階段：過(guò)渡階段： 穩(wěn)定擴(kuò)展至一定深度后，由于剩余工作載面的減少，單位應(yīng)力逐漸增加，裂紋加速擴(kuò)展，當(dāng)裂紋擴(kuò)展到使截面上的應(yīng)力達(dá)到材料的強(qiáng)度極限時(shí)，便發(fā)生最終的瞬間斷裂。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 二、剝離缺陷二、剝離缺陷( (機(jī)車輪箍機(jī)車輪箍) ) 1 1剝離缺陷的形剝離缺陷的形成原因成原因 鑄錠由液態(tài)到固態(tài)的凝固過(guò)程中，因體積收縮而形成縮孔，在鍛、軋開(kāi)坯時(shí)未能把鑄錠中的縮孔切除干凈，致使鍛軋件工

15、件內(nèi)部形成縮孔殘余缺陷。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 另一種情況是鑄錠本體產(chǎn)生二次縮孔，冒口切割時(shí)二次冒口仍留在鋼錠內(nèi)部。 還有就是部份金屬、非金屬夾雜在加工過(guò)程中被離心力的作用拋制到工件表面或近表面。 當(dāng)該縮孔或夾雜被磨耗至表面時(shí)，人們看到的就是(由于縮孔殘余的附近常伴有密集的夾雜物，縮松、偏析等。)剝離。 2 2剝離缺陷的發(fā)展?fàn)顟B(tài)剝離缺陷的發(fā)展?fàn)顟B(tài) 輪箍?jī)?nèi)部剝離嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)形成了應(yīng)力集中點(diǎn)，也就是人們常說(shuō)的裂紋源，在外力的作用下，易使輪箍在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生崩裂，造成鐵路行車事故。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論當(dāng)剝離不嚴(yán)重時(shí)，會(huì)因輪箍的緩慢磨耗，慢慢的磨耗到踏面的表面，一但外露

16、，產(chǎn)生的直接后果就有二方面，一是造成機(jī)車輪對(duì)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)打音，同時(shí)敲擊鋼軌；另一方面，處露后極易形成裂紋，并且發(fā)展迅速。最終也會(huì)倒至崩箍事故。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 三、熔焊缺陷三、熔焊缺陷( (焊口焊口) ) 第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 1 1熔焊缺陷的形成原因熔焊缺陷的形成原因 金屬材料焊接的實(shí)質(zhì)是在一個(gè)狹小的地方進(jìn)行的高溫、高速的復(fù)雜的治金過(guò)程。焊接熔池所占的地方一般只有一平方公分左右。從熔池生成到凝固所需的時(shí)間也僅有幾秒鐘。在這樣高的溫度下，這樣狹小的區(qū)域中，和這們短的時(shí)間內(nèi)，焊接熔池幾乎是在同一時(shí)間完成金屬熔化、造渣、脫氣、去除雜質(zhì)等一系列復(fù)雜的治金過(guò)

17、程后立即形成焊縫的。在這種條件下要完全避免焊縫內(nèi)部不產(chǎn)生缺陷那將是十分困難的。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 另一方面焊接過(guò)程是對(duì)常溫固體金屬材料局部高速加熱和局部高速冷卻的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)使金屬材料產(chǎn)生局部的急劇膨脹或急劇收縮，從而導(dǎo)致焊縫附近的線材熱影響區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)大的熱應(yīng)力，這個(gè)熱應(yīng)力常使焊縫和母材連接部位產(chǎn)生各種類型的裂縫缺陷。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 2 2熔焊缺陷的種類熔焊缺陷的種類 熔焊的缺陷分為氣孔(分散和密集、鏈狀的)、柱狀和針狀氣孔、焊縫夾渣、未焊透、咬邊(母材金屬加熱過(guò)大和充填金屬不能充滿溶池)焊接裂縫、焊縫層狀撕裂(大型焊接件結(jié)構(gòu)復(fù)雜焊接部位，在母材熱影響區(qū)及其鄰接處和在平行于母材的軋制表面產(chǎn)生的“臺(tái)階式”的裂縫)等等。第一章第一章 無(wú)損檢測(cè)概論無(wú)損檢測(cè)概論 3 3熔焊缺陷的發(fā)展?fàn)顟B(tài)熔焊缺陷的發(fā)展?fàn)顟B(tài) 在鐵路配件方面，一般以焊縫