焊接結(jié)構(gòu)無損檢測實驗報告

1、第12頁 共12頁焊接構(gòu)造無損檢測實驗報告第十二章無損檢測課程實驗 焊接構(gòu)造無損檢測 1.實驗?zāi)康?1掌握超聲波探傷、著色探傷、磁力探傷的原理、探傷方法和應(yīng)用特點； 2熟悉無損檢測實驗用儀器、設(shè)備的構(gòu)造和使用方法； 3理解焊接缺陷的分類及特征； 2.實驗裝置及材料 1超聲波探傷儀CTS-221 臺 2超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)試塊 CSK-、CSK-IIA、CS-1-5各 1 塊 3旋轉(zhuǎn)磁場探傷儀DCT-E1 臺 4攜帶式交直流兩用磁粉探傷機(jī) CE_-5001 臺 5A 型磁粉探傷靈敏度試片1 套 6著色探傷劑1 套 7著色探傷標(biāo)準(zhǔn)試塊2 塊 8典型缺陷試樣1 套 9天平、量筒、磁粉噴涂器、指南針、鋼板尺

2、、扳手等10黑色磁粉、煤油、機(jī)油、防銹油、丙酮、膠帶、砂紙、藥棉、棉紗等3.實驗原理 1超聲波探傷根本原理超聲波探傷儀的種類繁多，但在實際的探傷過程，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)的交界面上將會發(fā)生反射，反射回來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)這個原理設(shè)計的。目前便攜式的脈沖反射式超聲波探傷儀大局部是 A 掃描方式的，所謂 A 掃描顯示方式即顯示器的橫坐標(biāo)是超聲波在被檢測材料中的傳播時間或者

3、傳播間隔 ，縱坐標(biāo)是超聲波反射波的幅值。譬如，在一個鋼工件中存在一個缺陷，由于這個缺陷的存在，造成了缺陷和鋼材料之間形成了一個不同介質(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界面之后，就會發(fā)生反射(見圖 12-1 )，反射回來的能量又被探頭承受到，在顯示屏幕中橫坐標(biāo)的一定的位置就會顯示出來一個反射波的波形，橫坐標(biāo)的這個位置就是缺陷在被檢測材料中的深度。這個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)。圖 圖 12-1超聲波探傷原理示意圖2磁粉探傷原理對鐵磁性工件磁化時，當(dāng)工件外表或近外表存在缺陷，由于缺陷處磁導(dǎo)率發(fā)生變化，使磁力線受阻而分布不均勻并逸出工件外表，形

4、成漏磁場，由缺陷的形狀、大小和缺陷方向與磁場方向之間所成角度等因素確定的漏磁場強(qiáng)度足夠大時，可以吸引周圍的磁粉聚集于缺陷處，以磁痕的形式把缺陷的形狀及大小顯示出來，從而到達(dá)檢測工件外表或近外表缺陷的目的。3浸透探傷根本原理 浸透探傷的根本原理是利用毛細(xì)管現(xiàn)象使浸透液滲入缺陷，經(jīng)清洗使外表浸透液去除，而缺陷中的浸透液殘留，再利用顯象劑的毛細(xì)管作用吸附出缺陷中殘留浸透液，而到達(dá)檢驗缺陷的目的。4.實驗內(nèi)容及步驟 4.1 超聲探傷 4.1.1 直探頭測定缺陷位置 1認(rèn)真閱讀超聲探傷儀使用說明書，熟悉儀器面板上各旋鈕名稱、功能和儀器使用方法。2底波聲程 S B 試塊厚度 H與底波屏程 S BP 底波與

5、始波在熒光屏固定標(biāo)尺上的間隔 讀數(shù)比例關(guān)系 alpha;= S B H/S BP 確實定 1將直探頭與超聲探傷儀連接。2將超聲探傷儀面板上“工作方式”旋鈕置于“1”。將“衰減器”旋鈕調(diào)至 40dB 左右。旋動“脈沖移位”旋鈕，將始波 T 置于熒光屏固定標(biāo)尺上 0 刻度位置。3用鋼尺測量待探傷工件厚度，選擇與其厚度相近的標(biāo)準(zhǔn)試塊CS-1-5 試塊、CSK-A 試塊。4根據(jù)待探傷工件厚度，選擇“深度范圍”的量程。5在所選擇的標(biāo)準(zhǔn)試塊下方?jīng)]有小孔的位置上外表涂上耦合劑機(jī)油。6將直探頭置于的標(biāo)準(zhǔn)試塊下方?jīng)]有小孔的位置上外表。7反復(fù)旋動“脈沖移位”旋鈕與“深度微調(diào)”旋鈕，使底波 B 1 、B 2 在熒光

6、屏固定標(biāo)尺上的位置 S BP 與試塊厚度 H 為 1：1 或 1：10 或 1：2 的關(guān)系即 alpha;= S B H/S BP =1，或 alpha;=10，或 alpha;=2。調(diào)整衰減器上 dB 值，使底波 B 2 高度約為熒光屏高度的 10%-20%為宜。2測定缺陷位置 在工件上外表涂上耦合劑。將“衰減器”旋鈕調(diào)至 20dB 左右。將直探頭置于的工件上外表，Z 型挪動探頭，找出缺陷回波 F 1 、F 2 。注意“脈沖移位”旋鈕與“深度微調(diào)”旋鈕保持測定 alpha; 時的位置不變。調(diào)整衰減器上 dB 值，使底波 F 2 高度約為熒光屏上高度的 10%-20%為宜。注意虛假波的識別。記

7、錄 S FP ，計算缺陷深度位置 h F ：h F =alpha;_S FP1 。描繪此狀態(tài)下的回波圖，注意標(biāo)出各回波在熒光屏固定標(biāo)尺上的刻度值，虛假波略去。步驟-重復(fù)，分別測定出 CSK-A 試塊上小孔 N 1 、N 2在 _ 方向、Z 方向的位置見圖 12-2，并繪出其回波圖。4.1.2 斜探頭 K 值測定 1將斜探頭與超聲探傷儀連接。2將超聲探傷儀面板上“工作方式”旋鈕置于“1”。將“衰減器”旋鈕調(diào)至 40dB左右。旋動“脈沖移位”旋鈕，將始波 T 置于熒光屏固定標(biāo)尺上 0 刻度位置。3用鋼尺測量 CSK-標(biāo)準(zhǔn)試塊高度。4根據(jù)待 CSK-標(biāo)準(zhǔn)試塊高度，選擇“深度范圍”的量程。5在 CSK

8、-標(biāo)準(zhǔn)試塊上外表 R50、R100 的圓心附近涂上耦合劑。6將斜探頭置于標(biāo)準(zhǔn)試塊 CSK-上外表 R50、R100 的圓心附近，旋動“深度范圍”旋鈕，使 R50、R100 的回波處于熒光屏中部。7縱向挪動探頭，使 R50、R100 的回波等高，橫向挪動探頭，使 R50、R100 的回波到達(dá)最高。注意：調(diào)整衰減器上 dB 值，使 R50、R100 的回波最高高度約為熒光屏高度的 80%為宜。挪動探頭時應(yīng)使探頭側(cè)面與試塊平行。探頭按壓在試塊上外表的力度要均勻。此狀態(tài)下，斜探頭入射點與 R50、R100 的圓心重合。8此狀態(tài)下，觀測斜探頭入射點到探頭前沿間隔 a，并記錄之。9在 CSK-標(biāo)準(zhǔn)試塊上外

9、表斜探頭標(biāo)出的 K 值附近位置涂上耦合劑。10將斜探頭置于 CSK-標(biāo)準(zhǔn)試塊上外表斜探頭標(biāo)出的 K 值附近位置，旋動“深度范圍”旋鈕，使 50 孔的回波處于熒光屏中部。11橫向挪動探頭，使 50 孔的回波到達(dá)最高。注意：調(diào)整衰減器上 dB 值，使 50孔的回波高度約為熒光屏上高度的 80%為宜。挪動探頭時應(yīng)使探頭側(cè)面與試塊平行。探頭按壓在試塊上外表的力度要均勻。此狀態(tài)下，斜探頭發(fā)射的聲波過 50、R100 的圓心。12此狀態(tài)下，測量斜探頭前沿至試塊側(cè)邊的間隔 L，并記錄之。13斜探頭 K 值的計算：K=tgbeta;=L+a-35/30斜探頭標(biāo)出的 K 值為 2.0-3.0 時；或 K=tgb

10、eta;=L+a-35/70斜探頭標(biāo)出的 K 值為 1.0-1.5 時。圖 圖 12-2 CSK- - A 試塊上小孔 _ 方向、Z 方向位置圖圖 圖 12-3 CSK- - B 試塊 示意圖4.2 磁粉探傷 4.2.1 檢驗探傷設(shè)備的靈敏度及磁懸液的性能 1分別用天平、量筒稱量磁粉、煤油，配制濃度為 20g/L 的磁懸液，倒入磁粉噴涂器。2將無缺陷試板、試棒用砂紙除銹，用丙酮除油。將靈敏度試片用丙酮除油。3接好探傷儀連線。4將 3靈敏度試片用膠帶紙嚴(yán)密的貼在試板中心。注意刻有槽的一面朝下。膠帶紙貼在試片兩邊緣，不要影響試片反面的刻槽局部。5將旋轉(zhuǎn)磁場探傷儀置于試板上，使磁軛中心與靈敏度試片圓

11、心大致重合。接通探傷儀電，按啟激磁開關(guān)，同時在靈敏度試片上噴灑磁懸液，磁化時間為 3s，磁化 2 次，每次磁化方向相差約 90deg;。試片上假設(shè)能明晰的顯現(xiàn)試片刻槽的磁痕，那么說明探傷儀靈敏度到達(dá) 3靈敏度標(biāo)準(zhǔn)，磁懸液性能合格。注意：噴灑磁懸液前須將其搖勻。6分別用 2、1靈敏度試片測試旋轉(zhuǎn)磁場探傷儀靈敏度。重復(fù)步驟4、5，3試片測得靈敏度為中等，2試片測得靈敏度為中等，1試片測得靈敏度為高等。7分別將 1、2、3試片貼在試棒中央，分別測試攜帶式交直流兩用磁粉探傷機(jī)縱向磁化、周向磁化時的靈敏度。方法與步驟4、5類似，只是磁粉探傷機(jī)電輸出端兩極與試棒兩端相接； 8用丙酮清理試片油污，再給試片上

12、涂防銹油后。4.2.2 缺陷試樣磁粉探傷 1將各個缺陷試樣用砂紙除銹，用丙酮除油； 2將旋轉(zhuǎn)磁場探傷儀置于試板上，將焊縫置于使磁軛中心；接通探傷儀電，按啟激磁開關(guān)，同時在焊縫上噴灑磁懸液，磁化時間為 3s，為使橫向裂紋和縱向裂紋都能檢測到，相隔 90deg;方向各磁化一次，為加強(qiáng)磁化效果，每個方向應(yīng)磁化兩次。3觀察試板上顯現(xiàn)的焊接缺陷磁痕，繪制磁痕圖； 4用攜帶式交直流探傷儀對缺陷試棒探傷：將磁粉探傷機(jī)電輸出端兩極與試棒兩端相接。分別采用縱向磁化法、周向磁化法磁化試棒，先翻開電開關(guān)和磁化開關(guān)，再給試樣焊縫區(qū)域或焊縫兩側(cè)噴灑磁懸液，噴灑磁懸液后 35s 關(guān)斷磁化開關(guān)和電開關(guān)。5觀察試棒上顯現(xiàn)的缺

13、陷磁痕，繪制磁痕圖。6用丙酮、棉紗等清理試塊。4.2.3 試樣及試片退磁 1將便攜式交直流兩用磁粉探傷機(jī)交流電輸出電纜兩極用螺栓短接；將電纜在退磁架上繞 6 圈； 2翻開便磁粉探傷機(jī)電開關(guān)和退磁開關(guān)，分別將各試樣、試片從退磁架線圈中心旋轉(zhuǎn)通過退磁。注意：通過速度要緩慢，通過間隔 始末端為退磁架兩端約 20cm 處；通過時間約 30 秒。還要注意，電纜兩極短接后通電時間不能過長，否那么會燒壞磁粉探傷機(jī)。因此，每退磁 3 個試樣，就關(guān)斷磁粉探傷機(jī)退磁開關(guān)一次，間隔 3 分鐘后再繼續(xù)退磁。3用指南針檢測退磁效果。假設(shè)指南針靠近試塊時，指南針偏離角小于 15deg;，那么可以認(rèn)為退磁達(dá)標(biāo)。4.3 浸透

14、探傷 1用清洗劑預(yù)清洗試塊外表； 2待試塊外表清洗劑蒸發(fā)后，用浸透劑噴涂試塊外表，保持潮濕約 5-10 分鐘。注意：噴涂間隔 為 20_mm 左右，噴涂一氣呵成； 3用棉紗擦去試塊外表浸透劑，用柔水側(cè)沖清洗試塊外表。再用藥棉輕輕擦除試塊外表水漬或再給試塊外表噴涂少許清潔劑除水。注意：清潔劑噴涂量不能過多，噴涂間隔 為20_mm 左右。4給試塊外表噴涂顯像劑，注意：噴涂前搖勻顯像劑以及噴涂量、噴涂間隔 須適宜。5待試塊外表顯像劑枯燥后檢驗缺陷痕跡。6描繪缺陷痕跡。7用清潔劑去除顯像劑。4.4_ 射線探傷評片 1按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，檢查底片標(biāo)記是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。2核對底片黑度和靈敏度是否到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求。3測定缺陷長度，點狀缺陷的換算，按標(biāo)準(zhǔn)評定出底片級別，并做記錄。4填寫報告。5.實驗數(shù)據(jù)