焊接檢驗教學(xué)課件匯總完整版電子教案全書整套課件幻燈片(最新)

1、焊接檢驗第一章緒論 1-1焊接檢驗的意義焊接檢驗的主要作用： 1、確保焊接結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量，保證其安全運行 2、改進焊接技術(shù)，提高質(zhì)量，評定工藝正確性 3、降低產(chǎn)品成本，正確進行安全評定 4、促使焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用 1-2焊接檢驗分類聲發(fā)射檢測一、焊接檢驗分類二、焊接檢驗的依據(jù)1.施工圖樣2.技術(shù)標準3.檢驗文件4.訂貨合同1-3焊接檢驗過程一、焊前檢驗二、焊接過程檢驗三、焊后檢驗四、安裝調(diào)試質(zhì)量的檢驗1.檢驗程序和檢驗項目（1）檢查資料的齊全性（2）核對質(zhì)量證明文件（3）檢查實物與質(zhì)量證明的一致性（4）按有關(guān)安裝程序和技術(shù)文件規(guī)定進行檢驗（5）特殊部位重點檢查2.檢驗方法和驗收標準3.焊接質(zhì)量問題

2、的現(xiàn)場處理（1）漏查，應(yīng)補查并補全質(zhì)量證明文件（2）采用相同的檢查方法和評定標準（3）可修可不修，則不修（4）缺陷超標，進行退修五、產(chǎn)品服役質(zhì)量的檢驗1.產(chǎn)品運行期間的質(zhì)量監(jiān)控 可用聲發(fā)射技術(shù)進行檢測2.產(chǎn)品檢修質(zhì)量的復(fù)查（1）質(zhì)量復(fù)查工作的程序 1）查閱質(zhì)量證明文件或原始質(zhì)量記錄 2）擬定檢驗方案（2）質(zhì)量復(fù)查檢驗的部位 1）根據(jù)“容規(guī)”及技術(shù)文件進行檢驗 2）特殊部位特別注意3.服役產(chǎn)品質(zhì)量問題現(xiàn)場處理 要對返修工藝進行工藝評定，制定返修工藝措施4.焊接結(jié)構(gòu)破壞事故的現(xiàn)場調(diào)查與分析（1）現(xiàn)場調(diào)查 1）維持破壞現(xiàn)場，收集所有運行記錄 2）查明操作工作是否正確 3）查明斷裂位置 4）檢查斷口部

3、位的焊接接頭表面質(zhì)量和斷口質(zhì)量 5）測量破壞結(jié)構(gòu)的實際厚度（2）取樣分析 1）金相檢驗 2）復(fù)查化學(xué)成分 3）復(fù)查力學(xué)性能（3）設(shè)計校核（4）復(fù)查制造工藝1-4焊接檢驗課程特點和要求一、課程特點 具有多學(xué)科和實踐性二、課程目的 掌握焊接檢驗的基本知識和基本技能三、課程要求（1）掌握焊接檢驗方法基本原理、使用范圍（2）正確選用檢驗設(shè)備、儀器，熟悉基本操作技能（3）掌握有關(guān)檢驗標準，缺陷識別知識，正確擬定檢驗工藝（4）基本掌握評定焊縫質(zhì)量等級，進行質(zhì)量分析，改進焊接技術(shù)，進而提高產(chǎn)品質(zhì)量第二章 焊接缺欠2-1焊接缺陷的概念及分類一、焊接缺陷的概念 焊接過程中在焊接接頭中產(chǎn)生的不符合標準要求的缺陷。

4、二、焊接缺陷的分類在焊縫區(qū)形成凹下的溝槽頭2-2 焊接缺陷的特征及分布一、焊接裂紋1.按形貌和產(chǎn)生位置分2.按裂紋產(chǎn)生的溫度范圍劃分（1）熱裂紋 在固相線附近的高溫區(qū)形成的裂紋。結(jié)晶裂紋，液化裂紋，高溫失塑裂紋。（2）冷裂紋 在Ms溫度以下形成的裂紋。氫致裂紋、淬火裂紋和層狀撕裂。（3）在熱裂紋 再次被加熱到一定溫度二產(chǎn)生的裂紋二、氣孔 熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留下來所形成的空穴。有球形、條蟲形。三、固體夾雜1.夾渣 焊后殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣。 形狀復(fù)雜，線形、長條形、顆粒狀，多分布在坡口邊緣和每層非圓滑過渡部位2.夾鎢四、未熔合和未焊透1.未熔合 焊縫金屬和母材或焊道金屬與焊道

5、金屬之間未完全熔化結(jié)合的部分。2.未焊透 母材金屬之間應(yīng)該焊和而未焊上的部分。五、形狀缺陷1.咬邊 由于焊接參數(shù)選擇不當，或操作工藝不正確，沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷2.焊瘤 熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。 3.燒穿和下榻 熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷叫燒穿。 穿過單層焊縫根部，或在多層焊接接頭中穿過前道熔敷金屬塌落的過量金屬稱為下榻。 4.錯邊和角變形 兩個焊件沒有對正而造成板的中心線平行偏差稱為錯邊。 兩個焊件沒有對正而造成它們的表面不平行或不成預(yù)定的角度稱為角變形。 5.焊縫尺寸、形狀不合要求六、其它缺陷 1.電弧擦傷 2.飛濺 2-3 產(chǎn)生焊件缺陷

6、的主要因素2-4 焊接缺陷的危害及對質(zhì)量的影響一、焊接缺陷的危害二、焊接缺陷對質(zhì)量的影響1.焊接缺陷引起的應(yīng)力集中2.焊接缺陷對靜載強度的影響3.焊接缺陷對脆性斷裂的影響4.焊接缺陷對疲勞強度的影響5.焊接缺陷對應(yīng)力腐蝕開裂的影響三、常用結(jié)構(gòu)類型及其焊縫質(zhì)量等級第3章 常規(guī)檢驗及破壞性檢測3.1 焊接接頭、焊縫及熔敷金屬的力學(xué)性能試驗 拉伸試驗用于評定焊縫或焊接接頭的強度和塑性性能?？估瓘姸群颓姸鹊牟钪的芏ㄐ哉f明焊縫或焊接接頭的塑性儲備量。伸長率和斷面收縮率的比較可以看出塑性變形的不均勻程度，能定性說明焊縫金屬的偏析與不均勻性，以及焊接接頭各區(qū)域的性能差別。 焊縫金屬的拉伸試驗有關(guān)規(guī)定應(yīng)按

7、焊縫及熔敷金屬拉伸試驗方法標準進行，焊接接頭的拉伸試驗有關(guān)規(guī)定應(yīng)按焊接接頭拉伸試驗方法標準進行。 一、焊接接頭的拉伸試驗 GB2651-89 拉伸試樣分為板狀、整管和圓形試樣。電焊接頭抗剪試樣二、焊縫及熔敷金屬的拉伸試驗試樣分單肩、雙肩和帶螺紋試樣。GB2652-89三、焊接接頭的彎曲及壓扁試驗 彎曲試驗用于評定焊接接頭塑性并反映出焊接接頭各 個區(qū)域的塑性差別，暴露焊接缺陷，考核熔合區(qū)的結(jié)合質(zhì)量。彎曲試驗可分為橫彎、縱彎、正彎、前彎及側(cè)彎。側(cè)彎試驗?zāi)茉u定焊縫層與母材之間的結(jié)合強度、雙金屬焊接接頭過渡層及異種鋼接頭的脆性、多層焊的層間缺陷等。焊接接頭的彎曲試驗有關(guān)規(guī)定應(yīng)按焊接接頭彎曲及壓偏試驗方

8、法標準進行。 GB2653-891.焊接接頭彎曲試驗分類 橫彎、縱彎和橫向側(cè)彎 橫彎、縱彎還分有正彎和側(cè)彎。2.彎曲試驗的試樣3.彎曲試驗方法 分圓形壓頭彎曲試驗法和滾筒彎曲試驗法4.小直徑管接頭壓彎試驗 環(huán)縫壓扁試驗和縱縫壓扁試驗四、焊接接頭及堆焊金屬的硬度試驗 硬度試驗用于評定焊接接頭的硬化傾向，并可間接考核焊接 接頭的脆化程度。硬度試驗可以測定焊接接頭的洛氏、布氏和維氏硬度，對比焊接接頭各個區(qū)域性能上的差別，找出區(qū)域性偏析和近縫區(qū)的淬硬傾向。五、焊接接頭的沖擊試驗 分常溫和低溫沖擊試驗。1.焊接接頭的常溫沖擊試驗 GB2650-89(1)焊接接頭沖擊試樣（2）焊接接頭沖擊試樣的截取和缺口

9、方位2.焊接接頭低溫沖擊試驗第4章 射線檢測4-1 射線探傷基本原理一、射線的性質(zhì)1. 射線的種類和頻譜在射線檢測中應(yīng)用的射線主要是X射線、射線和中子射線。X射線和射線屬于電磁輻射，而中子射線是中子束流。 1) X射線 X射線又稱倫琴射線，是射線檢測領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種射線，波長范圍約為0.0006100 nm。 在X射線檢測中常用的波長范圍為0.0010.1 nm。X射線的頻率范圍約為310951014 MHz。 射線的波長分布 2) 射線射線是一種波長比X射線更短的射線，波長范圍約為0.00030.1 nm，頻率范圍約為3101211015MHz。工業(yè)上廣泛采用人工同位素產(chǎn)生射線。由于射

10、線的波長比X射線更短，所以具有更大的穿透力。在無損檢測中射線常被用來對厚度較大和大型整體工件進行射線照相。3） 中子射線中子是構(gòu)成原子核的基本粒子。中子射線是由某些物質(zhì)的原子在裂變過程中逸出高速中子所產(chǎn)生的。工業(yè)上常用人工同位素、加速器、反應(yīng)堆來產(chǎn)生中子射線。在無損檢測中中子射線常被用來對某些特殊部件(如放射性核燃料元件)進行射線照相。2. X射線的產(chǎn)生X射線是一種波長比紫外線還短的電磁波，它具有光的特性，例如具有反射、折射、干涉、衍射、散射和偏振等現(xiàn)象。 它能使一些結(jié)晶物體發(fā)生熒光、氣體電離和膠片感光。X射線通常是將高速運動的電子作用到金屬靶(一般是重金屬)上而產(chǎn)生的。在35 kV的電壓下操

11、作時，鎢靶與鉬靶產(chǎn)生的典型的X射線譜。鎢靶發(fā)射的是連續(xù)光譜，而鉬靶除發(fā)射連續(xù)光譜之外還疊加了兩條特征光譜，稱為標識X射線，即K線和K線。若要得到鎢的K線和K線，則電壓必須加到70 kV以上。 （1） 連續(xù)X射線根據(jù)電動力學(xué)理論，具有加速度的帶電粒子將產(chǎn)生電磁輻射。在X射線管中，高壓電場加速了陰極電子，當具有很大動能的電子達到陽極表面時，由于猝然停止，它所具有的動能必定轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪ㄝ椛涑鋈?。由于電子被停止的時間和條件不同， 所以輻射的電磁波具有連續(xù)變化的波長。在任何X射線管中，只要電壓達到一定數(shù)值，連續(xù)X射線總是存在的。連續(xù)X射線具有以下特點： 1) 連續(xù)X射線的波長與陽極的材料無關(guān)。 2) 連

12、續(xù)X射線的波長在長波方向，理論上可以擴展到=；而在短波方向，實驗證明具有最短波長min， 且有 式中：U為X射線管的管電壓，單位為kV。 3） X射線管的效率為 式中：P=ZIU2為連續(xù)X射線的總功率；P0=IU為輸入功率；Z為陽極的原子序數(shù)；U為管電壓，單位為kV；為常數(shù)，約等于1.510-6。 4) X射線管的管電壓愈高，其連續(xù)X射線的強度愈大， 而且其最短波長min愈向短波方向移動。不同管電壓下鎢靶連續(xù)X射線 （2） 標識X射線根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，原子吸收能量后將處于受激狀態(tài)， 受激狀態(tài)原子是不穩(wěn)定的，當它回復(fù)到原來的狀態(tài)時，將以發(fā)射譜線的形式放出能量。在X射線管內(nèi)，高速運動的電子到達陽極

13、靶時將產(chǎn)生連續(xù)X射線。如果電子的動能達到相當?shù)臄?shù)值， 可足以打出靶原子(通常是重金屬原子)內(nèi)殼層上的一個電子， 該電子或者處于游離狀態(tài)，或者被打到外殼層的某一個位置上。 于是原子的內(nèi)殼層上有了一個空位，鄰近殼層上的電子便來填空，這樣就發(fā)生相鄰殼層之間的電子躍遷。這種躍遷將發(fā)射出線狀的X射線。顯然，這種X射線與靶金屬原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)， 因此稱其為標識X射線或特征X射線。標識X射線通常頻率很高， 波長很短。 3.X射線和射線具有的性質(zhì)（1）不可見，以光速直線傳播（2）不帶電，不受電場和磁場的影響（3）具有可透視物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性（4）可使物質(zhì)電離，能使膠片感光，亦能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光（5）能

14、對生物細胞起作用（生物效應(yīng)）二、射線與物質(zhì)的相互作用 射線與物質(zhì)的相互作用主要有三種過程：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對的產(chǎn)生。 這三種過程的共同點是都產(chǎn)生電子， 然后電離或激發(fā)物質(zhì)中的其他原子；此外，還有少量的湯姆遜效應(yīng)。光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)隨射線能量的增加而減少，電子對的產(chǎn)生則隨射線能量的增加而增加，四種效應(yīng)的共同結(jié)果是使射線在透過物質(zhì)時能量產(chǎn)生衰減。1. 光電效應(yīng)。 在普朗克概念中每束射線都具有能量為E=hv的光子。光子運動時保持著它的全部動能。 光子能夠撞擊物質(zhì)中原子軌道上的電子，若撞擊時光子釋放出全部能量，并將原子電離， 則稱為光電效應(yīng)(下圖)。光子的一部分能量把電子從原子中逐出去，剩

15、余的能量則作為電子的動能被帶走，于是該電子可能又在物質(zhì)中引起新的電離。 當光子的能量低于1 MeV時， 光電效應(yīng)是極為重要的過程。另外，光電效應(yīng)更容易在原子序數(shù)高的物質(zhì)中產(chǎn)生，如在鉛(Z82)中產(chǎn)生光電效應(yīng)的程度比在銅(Z=29)中大得多。 光電效應(yīng) 2.康普頓效應(yīng)。在康普頓效應(yīng)(見下圖)中，一個光子撞擊一個電子時只釋放出它的一部分能量，結(jié)果光子的能量減弱并在和射線初始方向成角的方向上散射，而電子則在和初始方向成角的方向上散射。這一過程同樣服從能量守恒定律，即電子所具有的動能為入射光子和散射光子的能量之差，最后電子在物質(zhì)中因電離原子而損失其能量。在絕大多數(shù)的輕金屬中，射線的能量大約在0.23

16、MeV范圍時，康普頓效應(yīng)是極為重要的效應(yīng)。 康普頓效應(yīng)隨著射線能量的增加而減小，其大小也取決于物質(zhì)中原子的電子數(shù)。在中等原子序數(shù)的物質(zhì)中，射線的衰減主要是由康普頓效應(yīng)引起， 在射線防護時主要側(cè)重于康普頓效應(yīng)。 康普頓效應(yīng) 3. 電子對的產(chǎn)生。 一個具有足夠能量的光子釋放出它的全部動能而形成具有同樣能量的一個電子和一個正電子，這樣的過程稱為電子對的產(chǎn)生。 產(chǎn)生電子對所需的最小能量為0.51 MeV，所以光子能量hv必須大于等于1.02 MeV，如下圖所示。 電子對的產(chǎn)生和消失 光子的能量一部分用于產(chǎn)生電子對，一部分傳遞給電子和正電子作為動能，另一部分能量傳給原子核。在物質(zhì)中電子和正電子都是通過原

17、子的電離而損失動能，在消失過程中正電子和物質(zhì)中的電子相作用成為能量各為0.51 MeV的兩個光子，它們在物質(zhì)中又可以通過光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)進一步相互作用。 由于產(chǎn)生電子對的能量條件要求不小于1.02 MeV， 所以電子對的產(chǎn)生只有在高能射線中才是重要的過程。 該過程正比于吸收體的原子序數(shù)的平方，所以高原子序數(shù)的物質(zhì)電子對的產(chǎn)生也是重要的過程。 4. 湯姆遜效應(yīng)。 射線與物質(zhì)中帶電粒子相互作用，產(chǎn)生與入射波長相同的散射線的現(xiàn)象叫做湯姆遜效應(yīng)。這種散射線可以產(chǎn)生干涉， 能量衰減十分微小， 如下圖所示。 湯姆遜效應(yīng) 5. 射線的衰減定律和衰減曲線射線的衰減是由于射線光子與物體相互作用產(chǎn)生光電效應(yīng)、

18、 康普頓效應(yīng)、湯姆遜效應(yīng)或電子對的產(chǎn)生，使射線被吸收和散射而引起的。由此可知，物質(zhì)愈厚，則射線穿透時的衰減程度也愈大。射線衰減的程度不僅與透過物質(zhì)的厚度有關(guān)，而且還與射線的性質(zhì)(波長)、物體的性質(zhì)(密度和原子序數(shù))有關(guān)。一般來講，射線的波長愈小，衰減愈??；物質(zhì)的密度及原子序數(shù)愈大， 衰減也愈大。但它們之間的關(guān)系并不是簡單的直線關(guān)系， 而是成指數(shù)關(guān)系的衰減。 寬束射線的衰減曲線設(shè)入射線的初始強度為I0，通過物質(zhì)的厚度為d，射線能量的線衰減系數(shù)為，那么射線在透過物質(zhì)以后的強度Id為 因為射線的衰減包括吸收和散射，所以射線的衰減系數(shù)是吸收系數(shù)和散射系數(shù)之和，即=+。由于物質(zhì)密度愈大，射線在物質(zhì)中傳播

19、時碰到的原子也愈多，因而射線衰減也愈大。為便于比較起見，通常采用質(zhì)量衰減系數(shù)，即 式中：為物質(zhì)的密度； 為質(zhì)量吸收系數(shù)；/為質(zhì)量散射系數(shù)。 射線的質(zhì)量吸收系數(shù)和散射系數(shù)表示如下： 式中： C為常數(shù)；A為元素的原子數(shù)； Z為元素的原子序數(shù)； 為射線的波長。 當?shù)湍苌渚€透過重元素(輕元素和波長很短的射線除外)物質(zhì)時，射線的衰減主要表現(xiàn)為吸收，由射線散射所引起的衰減可忽略不計， 則 三、探傷的基本原理 射線探傷的實質(zhì)是根據(jù)被檢工件與其內(nèi)部缺陷對射線能量衰減程度不同，而引起射線透過工件后的強度差異，使缺陷能在射線底片或X光電視屏幕上顯示出來。 當一束強度為I0的射線平行通過被檢測試件(厚度為d)后，其

20、強度Id由式（6-31）表示。 若被測試件表面有高度為h的凸起時，則射線強度將衰減為 （1）當IX。射線底片上呈現(xiàn)黑色影像，屏幕上出現(xiàn)灰白色影像。（2）當 時，IF2 ug1 ug2（3）缺陷至膠片距離 h1 h2 ug1 cL1時，使縱波折射角達到90的縱波入射角稱為第一臨界角，用符號表示。當縱波入射角大于第一臨界角時，第二介質(zhì)中不再有折射縱波。 第二臨界角。當入射波為縱波，第二介質(zhì)為固體， 且cS2cL1時，使橫波折射角達到90的縱波入射角為第二臨界角，用符號表示。通常在超聲檢測中，臨界角主要應(yīng)用于第二介質(zhì)為固體， 而第一介質(zhì)為固體或液體的情況。這種情況下，可利用入射角在第一臨界角和第二臨

21、界角之間的范圍，在固體中產(chǎn)生一定角度范圍內(nèi)的純橫波， 對試件進行檢測。 第三臨界角。第三臨界角是在固體介質(zhì)與另一種介質(zhì)的界面上，用橫波作為入射波時產(chǎn)生的。使縱波反射角達到90時的橫波入射角稱為第三臨界角，用表示。4） 斜入射時的聲壓反射率和透射率斜入射時反射波和透射波的聲壓關(guān)系較為復(fù)雜。但在超聲檢測中，關(guān)心的是斜入射的反射率和透射率隨入射角度的變化。對脈沖反射法， 更關(guān)心的是聲壓往返透過率隨入射角度的變化。 （4） 超聲波入射到曲界面上的反射和透射1） 平面波入射到曲界面上的反射 平面波束與曲面上各入射點的法線成不同的夾角：入射角為0的聲線沿原方向返回，稱為聲軸；其余聲線的反射角則隨著距聲軸距

22、離的增大而增大。當曲面是球面時，反射線或其延長線匯聚于一個焦點上；反射面為圓柱面時，反射線或其延長線匯聚于一條焦線上。此時，焦距F與曲面曲率半徑r的關(guān)系為 2） 平面波在曲面上的折射平面波入射到曲面上時，其折射波也將發(fā)生聚焦或發(fā)散， 如圖6-12所示。這時折射波的聚焦或發(fā)散不僅與曲面的凹凸有關(guān)，而且與界面兩側(cè)介質(zhì)的聲速有關(guān)。對于凹面，c1c2時發(fā)散；對于凸面， c1c2時聚焦，c11.25P 適于一次發(fā)射法或串列掃查法 l0.75P 適于直射法（4）單探頭掃查方式 1）鋸齒形掃查 2）基本掃查 轉(zhuǎn)角掃查：適于裂紋的判斷；環(huán)繞掃查：估判點缺陷形狀；左右掃查：可區(qū)分點缺陷和條狀缺陷；前后掃查：估判

23、缺陷形狀和缺陷高度。3）平行掃查 可查出橫向缺陷4）斜平行掃查 有助于發(fā)現(xiàn)橫向裂紋（5）雙探頭掃查方式1)串列掃查 橫方形掃查、縱方形掃查，探測垂直表面的豎直面狀缺陷，如未熔合2）交叉掃查 測橫向或縱向面狀缺陷3）V形掃查 可測與探測面平行的面狀缺陷2.曲面工件對接接頭的探傷（1）曲率半徑RW2/4（W接觸面寬度）時，探傷方法同平板（2）曲率半徑RW2/4時 1）縱縫采用與R相同的對比試塊，環(huán)縫其對比試塊為（0.9-1.5）R 2）探頭楔塊應(yīng)修成與R一致 3）根據(jù)曲面工件R和厚度選擇探頭角度 4）定位修正3.其它結(jié)構(gòu)焊接接頭的探傷（1）T型接頭的探傷 1)腹板厚度不同時，斜探頭在腹板一側(cè)作直射

24、法和一次反射法探傷 2）采用直探頭或斜探頭在翼板外側(cè)探傷，或采用K1斜探頭在翼板內(nèi)側(cè)作一側(cè)反射法探傷 3）采用K1探頭在腹板一側(cè)作直射法和一次反射法探測 4）直探頭、斜探頭的頻率通常為2.5MHz（2）角接接頭的探傷（3）管座角焊縫的探傷 1）根據(jù)焊縫結(jié)構(gòu)形式選 2）管座角焊縫以直探頭為主，斜探頭為輔（4）直探頭探傷規(guī)程 1）頻率2.5MHz，探頭與工件接觸面的尺寸W小于2 2）靈敏度可查DGS曲線，檢驗等級見表4-9四、缺陷測定1.缺陷位置的確定 （1）垂直入射法時缺陷定位（2）斜角探傷時缺陷定位1）深度1：1調(diào)節(jié)法定位2）水平1：1調(diào)節(jié)法定位一次波二次波2.缺陷大小的測定 缺陷定量：確定焊

25、接接頭中缺陷的大小和數(shù)量（1）當量法當缺陷尺寸小于聲束截面時，一般采用當量法。以已知缺陷的大小評價回波相當?shù)娜毕荩⒉簧婕叭毕莩叽绾腿斯ぐl(fā)射體尺寸相等。（2）探頭移動法 1）只有一個高點，用降低6dB相對靈敏度法測長 2）多個高點，以缺陷兩端反射波極大值之間探頭的移動長度確定未缺陷指示長度，即端點峰值法缺陷高度有效測量方法是棱邊再生波法3.缺陷性質(zhì)的估判和假信號的識別（1）氣孔 單個氣孔回波高度低，單峰較穩(wěn)定；密集氣孔一組發(fā)射波，探頭移動出現(xiàn)波動。（2）夾渣 條形夾渣回波多呈鋸齒狀（3）未焊透 波幅較高，探頭平移時，波形穩(wěn)定（4）未熔合 回波高度大，探頭平移時，波形穩(wěn)定（5）裂紋 回波高度大

26、，波幅寬，多峰，探頭移動波幅變動，探頭轉(zhuǎn)動，波峰上下錯動。4.焊縫質(zhì)量評定（1）缺陷評定（2）缺陷等級五、焊縫超聲波探傷的一般程序 試件的準備。 檢測條件的確定，包括超聲波檢測儀、探頭、試塊等的選擇。 檢測儀器的調(diào)整。 掃查。 缺陷的評定。 結(jié)果記錄與報告的編寫。 5-4 液浸法超聲波探傷優(yōu)點：發(fā)射和接收比較穩(wěn)定；易于實現(xiàn)探傷過程自動化；可顯著提高檢查速度缺點：需要一些輔助設(shè)備；聲能損失較大一、液浸法探傷分類全部液浸法、局部液浸法和噴流式液浸法二、水浸聚焦超聲波縱波法探傷透鏡材料為環(huán)氧樹脂聚焦探頭在水中焦點附近的聲強為一圓柱區(qū)域工件材料的聲速大于水中聲速，所以聚焦聲速在工件中折射后會進一步聚焦

27、三、水浸聚焦超聲波橫波法探傷5-5 計算機及數(shù)字信號處理技術(shù)在超聲波檢測中的應(yīng)用源于20世紀70年代silk博士對裂紋尖端衍射信號的研究，是一種依靠從待檢試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)(主要是指缺陷)的端角和端點處得到的衍射能量來檢測缺陷的方法，用于缺陷的檢測、定量和定位。TOFD要求探頭接收微弱的衍射波時達到足夠的信噪比，儀器可全程記錄A掃波形、形成D掃描圖譜，并且可用解三角形的方法將A掃時間值換算成深度值。而同一時期工業(yè)探傷的技術(shù)水平?jīng)]能達到可滿足這些技術(shù)要求的水平。直到20世紀90年代，計算機技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)字化超聲探傷儀發(fā)展成熟后，研制便攜、成本可接受的TOFD檢測儀才成為可能。1.超聲波衍射時差法TO

28、FD優(yōu)點：1)一次掃查幾乎能夠覆蓋整個焊縫區(qū)域(除上下表面盲區(qū))，可以實現(xiàn)非常高的檢測速度;2)可靠性要好，對于焊縫中部缺陷檢出率很高;3)能夠發(fā)現(xiàn)各種類型的缺陷，對缺陷的走向不敏感;4)可以識別向表面延伸的缺陷;5)采用D-掃描成像，缺陷判讀更加直觀;6)對缺陷垂直方向的定量和定位非常準確，精度誤差小于1mm;7)和脈沖反射法相結(jié)合時檢測效果更好，覆蓋率100%;缺點1)近表面存在盲區(qū)，對該區(qū)域檢測可靠性不夠2)對缺陷定性比較困難3)對圖像判讀需要豐富經(jīng)驗4)橫向缺陷檢出比較困難5)對粗晶材料，檢出比較困難6)對復(fù)雜幾何形狀的工件比較難測量7)不適合于T型焊縫檢測2相控陣技術(shù) 超聲相控陣是超

29、聲探頭晶片的組合，由多個壓電晶片按一定的規(guī)律分布排列，然后逐次按預(yù)先規(guī)定的延遲時間激發(fā)各個晶片，所有晶片發(fā)射的超聲波形成一個整體波陣面，能有效地控制發(fā)射超聲束(波陣面)的形狀和方向，能實現(xiàn)超聲波的波束掃描、偏轉(zhuǎn)和聚焦。它為確定不連續(xù)性的形狀、大小和方向提供出比單個或多個探頭系統(tǒng)更大的能力。第6章 磁力探傷與渦流探傷磁力探傷：通過對鐵磁材料進行磁化所產(chǎn)生的漏磁場，來發(fā)現(xiàn)其表面或近表面缺陷的無損檢驗法。渦流探傷：利用電磁感應(yīng)原理，使金屬材料在交變磁場作用下發(fā)生渦流，根據(jù)渦流的大小和分布來探測磁性和非磁性材料缺陷的無損檢驗法。6-1 磁力探傷原理一、磁力探傷分類1.磁粉法 磁化后的工件表面上撒上磁粉

30、，磁粉粒子便會吸附在缺陷區(qū)域，顯示缺陷的位置、磁痕的形狀和大小。 分為干式磁粉和懸浮液類型濕式磁粉。 適用于任何形狀的被測件，但不能測出缺陷的厚度。2.磁敏探頭法 用合適的磁敏探頭探測工件表面，把漏磁場轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大、信號處理和儲存，并 采用光電指示器加以顯示。組成： （1）磁感應(yīng)線圈 用感應(yīng)電動勢的幅值確定缺陷的深度 （2）磁敏元件 靈敏度不受被測件的大小和掃描速度的影響，但隨當被檢件與檢查元件的距離增加而急劇變小，且與溫度有關(guān)。 （3）磁敏探針3.磁錄法 將磁帶覆蓋在已磁化的工件上，然后用磁敏探頭測出磁帶上的漏磁，確定缺陷的位置。二、探傷基本原理 工件被磁化后，缺陷區(qū)磁力線發(fā)生變

31、形，逸出工件表面形成漏磁場，漏磁場被檢測出，確定缺陷的位置。1.漏磁場 由于介質(zhì)磁導(dǎo)率的變化而使磁通泄露到缺陷附近的空氣中所形成的磁場，稱為漏磁場。2.影響漏磁場的因素（1）外加磁場的影響 漏磁通密度隨工件磁感應(yīng)強度的增加而線性增加，80%時，急劇上升，見圖5-2（2）工件材料及狀態(tài)的影響（3）缺陷位置和形狀的影響 缺陷深寬比越大，漏磁場越強。垂直于工件表面漏磁場最強，平行于表面，磁場幾乎為零。6-2 磁粉探傷法一、磁粉探傷器材和設(shè)備1.磁粉（1）磁粉種類和特點 見表5-1 磁粉由工業(yè)純鐵粉、羥基鐵粉或磁性氧化鐵粉組成干法磁粉（黑、紅、藍、白、灰色）濕法磁粉非熒光磁粉（黑、紅、藍、白、灰色）熒

32、光磁粉用水分散劑用水、油兩用分散劑用油分散劑（2）磁粉的性質(zhì) 1）具有高磁導(dǎo)率和低剩磁性質(zhì)，彼此不吸引 2）粒度不低于200目 3）顏色應(yīng)與被檢件有很大的對比度。2.磁懸液 將磁粉混合在液體介質(zhì)中形成磁粉的懸浮液。 用來懸浮磁粉的液體叫分散劑。3.靈敏度試片（1）性能測試板 通過觀察最淺的磁痕來比較和評定磁粉材料的靈敏度及設(shè)備性能。（2）試驗環(huán) 評定中心導(dǎo)體法的磁粉材料和系統(tǒng)靈敏度。（3）磁場指示器 反映試驗工件表面場強和方向，但不能作為磁場分布的定量指示。4.磁粉探傷設(shè)備 根據(jù)工作環(huán)境、試件的大小及工件表面缺陷的深淺程度、分布方向等因素確定。二、磁粉探傷技術(shù)1.磁化與退磁 （1）磁化方法 1

33、)周向磁化 2)縱向磁化 3）復(fù)合磁化 4）旋轉(zhuǎn)磁化（2）磁化磁場的方向與磁場強度 磁化磁場的方向應(yīng)與缺陷斷面垂直，且要作至少兩次垂直掃描。 磁場強度要適當。（3）退磁 剩磁的危害： 影響周圍儀表、羅盤等計量裝置吸引鐵屑增加磨損引起電弧的偏吹影響后續(xù)的磁粉探傷 去磁的方法： 1）將工件從交流磁化圈中移開 2）減小交流電 3）直流換向衰減退磁 4）振蕩電流退磁2.磁粉探傷檢驗程序（1）探傷前準備（2）磁化 1）確定探傷方法 2）確定磁粉方法 3）確定磁化電流種類 4）確定磁化方向 5）確定磁化電流 6）確定磁化的通電時間 （3）噴撒磁粉或磁懸液（4）對磁痕進行觀察及評定（5）退磁（6）清洗、干燥

34、、防銹（7）結(jié)果記錄3.壓力容器焊縫的磁粉探傷（1）缺陷分布（2）缺陷的探查 1）清理表面 2）校驗靈敏度及設(shè)備性能 3）選擇探傷設(shè)備、確定磁化方法 磁化方法： 磁軛法 觸點法 交叉磁軛旋轉(zhuǎn)磁化采用交叉磁軛旋轉(zhuǎn)磁化應(yīng)注意的問題： 磁極端面與工件表面的間隙不宜過大，易使線圈發(fā)熱，產(chǎn)生盲區(qū)移動交叉磁軛的速度要適宜磁懸液的噴灑應(yīng)按一定的原則進行4）確定磁化時間（3）缺陷的處理和修補后的檢驗6-3 磁敏探頭法一、探傷設(shè)備的組成 磁化裝置、漏磁測量探頭、操縱工件運動裝置、信號鑒別單元、打缺陷標記和分選單元。二、探傷方法1.檢驗縱向缺陷的方法 磁軛垂直于焊縫的方向，磁敏探頭沿焊縫來回擺動。2.檢驗橫向缺陷

35、的方法 磁化方向必須與管子軸向平行。第7章滲透檢測7.1 滲透探傷原理滲透探傷：利用帶有熒光染料（熒光法）或紅色染料（著色法）滲透劑的滲透作用，顯示缺陷痕跡的無損檢驗法?？捎糜诮饘俨牧虾头墙饘俨牧媳砻骈_口缺陷的質(zhì)量檢查。一、滲透探傷的理化基礎(chǔ)1.毛細作用（1）圓柱形細管內(nèi)液體的毛細現(xiàn)象 毛細管由于潤濕作用，形成凹面；由于表面 張力的作用，產(chǎn)生附加壓力，使液體表面向上收縮成平面。如此往返，直至彎曲液面附加壓力與毛細管內(nèi)升高的液柱重量相等為主。 液體的表面張力系數(shù)越大，或者液體的密度、毛細管的半徑越小時，則液面上升的高度越大（2）兩平行板間的毛細現(xiàn)象 表面開口的點狀缺陷的滲透，相當于圓柱形管內(nèi)的毛

36、細作用；表面條狀缺陷，相當于間距很小的兩平板間的毛細作用。（3）液體的滲透深度2.乳化作用（1）乳化現(xiàn)象 由于表面活性劑的作用，使本來不能混合在一起的兩種液體能均勻地混合在一起的現(xiàn)象稱為乳化。起乳化作用的表面活性劑稱為乳化劑。（2）乳化機理及表面活性劑的親水性 乳化劑由非極性的親油疏水的碳氫鏈部分與有極性的親水疏油的基團構(gòu)成的。 探傷常用的表面活性劑為非離子型表面活性劑，其親水團由含氧基團構(gòu)成。3.熒光現(xiàn)象及機理 光致發(fā)光：原來在白光下不放光的物質(zhì)在紫外線的照射下能夠發(fā)光。 熒光物質(zhì)：在外界光源移開后，立即停止發(fā)光的物質(zhì)。 熒光產(chǎn)生的原因是紫外線照射時發(fā)生能級的躍遷，釋放能量。二、滲透探傷原理

37、步驟:預(yù)清洗，滲透，中間清洗，干燥，顯像，觀察。原理：涂覆在工件表面的滲透液，通過毛細作用進入開口缺陷中，去除多余的滲透液，涂上顯像劑，顯示缺陷的痕跡。7.2滲透探傷劑及設(shè)備一、滲透探傷劑 由滲透劑、乳化劑、清洗劑和顯像劑組成。二、滲透探傷設(shè)備分為固定式、便攜式、自動化及專業(yè)化。1.固定式滲透探傷裝置 由滲透槽、乳化槽、清洗槽、干燥槽、現(xiàn)象槽及檢查臺等組成。 整體型探傷裝置適用于小件；分離式探傷裝置適用于大件。2.便攜式滲透探傷裝置特點：體積小、重量輕、便于攜帶，適用于現(xiàn)場探傷。3.自動化滲透探傷三、對比試塊1.鍍鉻對比試塊的制作及應(yīng)用 130 x40 x4mm不銹鋼板先鍍301.5mNi，再

38、鍍0.5 m的Cr，然后在其背面打三點硬度，其載荷不同。 校驗操作方法和工藝系統(tǒng)靈敏度。裂紋花樣與照片或復(fù)制品一樣，則工藝正確。2.鋁合金對比試塊的制作和應(yīng)用 75X50X8mm鋁合金，中心加熱，水淬，產(chǎn)生天然裂紋，在中心開1.5X1.5mm溝槽。 不同探傷劑靈敏度對比試驗；同種滲透劑靈敏度試驗，但對高靈敏度較差。7.3滲透探傷方法根據(jù)滲透劑種類和顯像劑種類的不同分：一、滲透探傷的基本方法和步驟1.預(yù)處理 被檢表面附近30mm2.滲透 滲透時間1530min3.乳化 一般15min，然后用清水清洗4.清洗5.干燥6.顯像7.觀察8.質(zhì)量評定二、焊縫滲透探傷實例大型球罐的著色探傷1.探傷方法的選

39、擇：去除型著色滲透探傷法2.球罐滲透探傷的特殊工藝問題 罐內(nèi)加熱法： （1）：工頻加熱 （2）：煤氣噴嘴加熱 （3）：火焰槍加熱3.作對比試驗（1）制作試板（2）試驗過程4.球罐焊縫的著色探傷工藝5.探傷結(jié)果分析7.4滲透探傷新技術(shù)一、高靈敏度滲透探傷儀二、特種滲透探傷儀三、自動化滲透探傷裝置。第8章 其它探傷方法8.1 聲發(fā)射探傷技術(shù)一、聲發(fā)射探傷基礎(chǔ)1.聲發(fā)射現(xiàn)象 材料或結(jié)構(gòu)在外力或內(nèi)力作用下產(chǎn)生變形或斷裂時，以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。聲發(fā)射技術(shù)：用儀器檢測、分析聲發(fā)射信號，并利用聲發(fā)射信號來推斷聲發(fā)射源的技術(shù) 焊接結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生應(yīng)力集中，而應(yīng)力集中為不穩(wěn)定的高能狀態(tài)，將使微區(qū)塑性變形而

40、致硬化，最終形成裂紋，應(yīng)力松弛而恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。此過程將釋放彈性波，進而產(chǎn)生聲現(xiàn)象。 平面型缺陷因應(yīng)力集中系數(shù)高比非平面型缺陷更易形成聲發(fā)射源。2.聲發(fā)射信號的表征參數(shù) 針對儀器輸出波形而言：聲發(fā)射事件計數(shù)、平均事件計數(shù)、振鈴計數(shù)、平均振鈴計數(shù)、振鈴事件比、幅度分布、能量和能量率等。（1）聲發(fā)射事件計數(shù)和平均時間計數(shù)事件：聲發(fā)射脈沖激發(fā)傳感器產(chǎn)生一個突發(fā)型信號波形，包絡(luò)檢波后波形超過預(yù)置的閥值電壓所形成的一個矩形脈沖。事件計數(shù)：所得到事件的總數(shù)平均事件計數(shù)：單位時間內(nèi)的事件數(shù)。（2）聲發(fā)射振鈴計數(shù)和平均振鈴計數(shù)振鈴：超過閥值電壓的脈沖信號振鈴計數(shù)：所測得振鈴的總數(shù)平均振鈴計數(shù)：單位時間內(nèi)振鈴數(shù)（

41、3）振鈴事件比 單個事件中的振鈴數(shù)。（4）幅度分布 1）事件分級幅度分布 2）事件累計幅度分布（5）能量和能量率能量：在試驗過程中所測得的累計能量值。能量率：單位時間內(nèi)的聲發(fā)射能量。3.聲發(fā)射探傷特點（1）不按缺陷尺寸評定，而按其活動性和聲發(fā)射強度分類評價。（2）對缺陷有很高的靈敏度（3）對工件表面狀態(tài)和加工質(zhì)量要求不高（4）尺寸、走向和位置不影響探傷效果（5）受材料的限制比較小。二、聲發(fā)射探傷設(shè)備簡介1.聲發(fā)射探傷設(shè)備的基本要求（1）應(yīng)具有較高的檢測靈敏度持續(xù)時間0.01100s，工件表面垂直位移10-410-10mm（2）應(yīng)具有較寬的頻率選擇范圍（3）對各種噪聲具有較強的抑制和鑒別能力2.

42、聲發(fā)射探傷儀分類（1）單通道（2）多通道聲發(fā)射探傷儀3.聲發(fā)射換能器 接收聲發(fā)射信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號。 以鋯鈦酸鉛材料壓電元件制成的壓電式換能器應(yīng)用最廣。三、聲發(fā)射探傷在焊縫中的應(yīng)用1.在役壓力容器結(jié)構(gòu)完整性檢測評定（1）在役壓力容器結(jié)構(gòu)完整性檢查意義 RT、UT、PT、 MT檢修速度慢，費用高。（2）在役壓力容器聲發(fā)射檢測評定 1）加載壓力機保壓臺階的確定 適用壓力1.25倍以上，保壓大于5min。 2）聲發(fā)射傳感器的布置及聲發(fā)射源的定位 按次序沖擊方法。 3)聲發(fā)射源分類活動度：聲發(fā)射源區(qū)事件計數(shù)或振鈴計數(shù)在加載過程中的變化率。 強聲發(fā)射源： 振鈴計數(shù)隨載荷增加快速增加 出現(xiàn)超過某定值的

43、高計數(shù)、高幅度信號 保壓1min后出現(xiàn)2個以上事件者 弱聲發(fā)射源： 振鈴計數(shù)隨載荷增加慢速增加 出現(xiàn)某定值計數(shù)和幅度信號 保壓1min后出現(xiàn)保壓信號 不活動聲發(fā)射源： 振鈴計數(shù)隨載荷增加在高壓階段平靜 不出現(xiàn)保壓信號生源的強度： 4）強聲發(fā)射源的復(fù)驗（3）在役壓力容器聲發(fā)射檢測實例 1）聲發(fā)射檢測工作步驟 a 進行空罐、清洗、蒸煮 b查看儲罐原來探傷記錄 c儲罐內(nèi)表面焊縫兩側(cè) 100%MT,外表面UT d拆除儲罐保溫層，安裝聲發(fā)射傳感器 e密封容器，進行水壓和聲發(fā)射檢測 f確定升壓保壓臺階 g確定可能的噪聲源位置 h 進行聲發(fā)射源數(shù)據(jù)處理 I 確定缺陷類型和尺寸2）聲發(fā)射傳感器的布置3）聲發(fā)射

44、檢驗結(jié)果評定2.役前壓力容器結(jié)構(gòu)完整性檢測評定3.在役運行壓力容器結(jié)構(gòu)完整性檢測評定8.2紅外線探傷一、紅外線探傷原理 紅外線又稱熱輻射。任何高于絕對零度的物體都具有一定功率的熱輻射，及發(fā)出紅外光波 原理：將恒定熱流注入工件，由于缺陷區(qū)與無缺陷區(qū)的熱擴散系數(shù)不同，工件表面紅外波不同，將紅外波轉(zhuǎn)化為電信號，進而確定缺陷位置。二、紅外線探傷儀1.紅外線探傷儀工作原理2.紅外探傷儀分類（1）紅外線熱像儀 分為光機掃描型和非機械掃描型（2）輻射計 3.紅外線探測器 是紅外線探傷儀中的關(guān)鍵部件。分為熱探測器和光探測器兩類。（1）熱探測器 利用入射的紅外線引起探測器材料溫度變化，確定所吸收的紅外線輻射量。

45、（2）光電探測器 利用材料在入射紅外線照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，致使導(dǎo)電性發(fā)生變化。三、紅外線探傷方法分類1.按檢測方法分類 主動式：在加熱被檢工件同時或加熱后，用紅外線探傷儀掃描工具表面進行探傷的方法。 又分:單面法：加熱探傷在同一側(cè)，可測深度雙面法 ：加熱探傷在兩側(cè)，探傷靈敏度高 2.按被檢工件加熱狀態(tài)分類（1）穩(wěn)態(tài)加熱紅外線探傷 將工件加熱到內(nèi)外溫度均勻、恒定狀態(tài)（2）非穩(wěn)定加熱紅外線探傷 工件內(nèi)外溫度不均勻。3.按工件表面溫度狀態(tài)顯示方式分類 熱圖法、溫度分布曲線和逐點測溫法。四、紅外線探傷在焊接檢驗中應(yīng)用 把接頭加熱80-100度，熱像儀的一側(cè)冷卻接頭十幾秒鐘后，熒光屏上顯示等溫線直徑。凡

46、等溫線直徑大于標準點焊接接頭等溫線直徑的接頭質(zhì)量合格，否則，則存在未焊透。用透鏡將加熱器1紅外輻射熱聚焦在焊接接頭一側(cè)的某處6。在滑動支架上同時固定兩個紅外線探測器2，這兩個探測器將分別經(jīng)透鏡后探測焊接接頭兩側(cè)的溫度變化。接頭內(nèi)無缺陷處，探測儀示波屏顯示的是兩個正脈沖；反之，接頭有缺陷處，由于缺陷熱阻大，阻礙了熱量從熱注入點向另一側(cè)的傳導(dǎo)，在焊縫兩側(cè)測試點之間形成較大的溫差。此時，在探傷儀示波屏上可以看到熱注入側(cè)仍為一正脈沖，而另一側(cè)僅能看到一個很小或根本看不到正脈沖。紅外熱像儀的特點 （1）無損檢測，不需要取樣，也不會破壞被測物體的溫度場；探測器只響應(yīng)紅外線，只要被測物溫度處于絕對零度以上，

47、紅外成像儀就不僅在白天能進行工作，而且在黑夜中也可以正常進行探測工作。 （2）遠距離測試，不需要接觸被測物體。紅外線的探測器焦距在理論上為30cm至無窮遠，因而適用于作非接觸、廣視域的大面積的無損檢測。 （3）方便便捷，直接對照被測物體拍照即可。 （4）直觀易懂，以不同顏色來表征被測物體溫度場。 （5）現(xiàn)代的紅外熱像儀的溫度分辨力高達0. 10.05，所以探測的溫度變化的精確度很高。可以對被測物體的溫度進行定性定量分析，檢測數(shù)據(jù)可以存儲。 （6）攝像速度150幀/s，故適用靜、動態(tài)目標溫度變化的常規(guī)檢測和跟蹤探測；可以測試運動物體和在惡劣測試環(huán)境中（真空、腐蝕、電磁、化學(xué)氣氛）測試。 （7）此

48、技術(shù)幾乎不需要后期投入，可以減少人力、物力、財力的消耗，安全環(huán)保。8.3激光全息探傷一、全息照相原理 普通的照相: 只能顯示物體的一個平面像，不能反映物體的全部情況，丟掉了光的相位變化，僅記錄了振幅的變化，所以普通照相不可能反映出物體的全部情況。全息照相法是將一束與物體發(fā)射波波長相同、振動方向一致，且有恒定相位差的光波與物體發(fā)射波相干涉，產(chǎn)生一些極不規(guī)則的明暗條紋。這些條紋不但記錄了物體波振幅的變化，也記錄了它們的相位變化，攜帶了物體的全部信息。再現(xiàn)全息圖所記錄的物體，只要用一束在造全息圖時所用的光波作為再現(xiàn)波（相干波），去照射全息圖即可。全息圖上的細密明暗干涉條紋構(gòu)成了一個含有足以表征物體特

49、征的復(fù)雜光柵。當參考光波照射到復(fù)雜光柵時，發(fā)生光的衍射現(xiàn)象，產(chǎn)生許多衍射波。其中的兩列一級衍射波可以成像，其中一列一級衍射波在原物體位置構(gòu)成物體的虛像（被始像），另一列則構(gòu)成物體的實像（共軛像）。 二、激光全息探傷方法1.實時法先造一張不加載的標準全息圖，再精確地把全息圖放到原來成像的地方。然后對工件加載，加載后工件的反射光波與標準全息圖的虛像發(fā)生干涉現(xiàn)象。如有缺陷，則在有缺陷的地方出現(xiàn)突然不連續(xù)條紋。優(yōu)點：是探傷過程只需造一張標準全息圖，比較經(jīng)濟。缺點: 是要將全息圖在精度不超過幾個激光光波長度的情況下放回原成像處，其難度是較大的。2.二次曝光法 在一張全息照片上進行兩次曝光，同時記錄下工件

50、加載前后的工件反射波，然后建像觀察。如沒有缺陷，干涉圖像是連續(xù)的并與工件外形輪廓的變化同步；如有缺陷，則干涉條紋在有缺陷區(qū)域出現(xiàn)異常情況，如裂紋區(qū)域的陡峭變化條紋和脫膠區(qū)域的“牛眼”條紋。3.時間平均法是在工件振動時攝取全息圖，在底片曝光時間內(nèi)工件要進行許多周的振動，底片上所攝取的是振動工件兩端點振動狀態(tài)的疊加。當再現(xiàn)全息圖時，這兩個端點振動狀態(tài)的像將產(chǎn)生一系列的干涉條紋，把振幅相同的輪廓勾畫了出來。如果工件中有缺陷存在，則干涉條紋圖樣的狀態(tài)和分布就會出現(xiàn)異常。這種方法顯示的缺陷圖案比較清晰，但為了使工件產(chǎn)生振動就需要一套激勵裝置。而且，由于工件內(nèi)部的缺陷大小和深度不一，其激勵頻率各不相同，所

51、以要求激勵振源的頻帶要寬，頻率要連續(xù)可調(diào)，其輸出功率大小也有一定要求。同時，還要根據(jù)不同的工件對象選擇合適的換能器來激勵它。4.激光全息探傷加載方式 激光全息探傷的加載方式有內(nèi)部充氣法、表面真空法、加熱法和聲振法四種。 內(nèi)部充氣法比較適合于管道、小型壓力容器、蜂窩式結(jié)構(gòu)。 表面真空法比較適合于迭層、板狀結(jié)構(gòu)。 加熱法是一種最簡單而有效的方法，對工件表面施加一個急驟的熱脈沖，如用一盞燈掃描被檢工件表面幾秒鐘，就可使其彎曲，而達到探傷的目的。 聲振法是把一個寬頻帶的換能器（常用壓電晶體）膠接在工件表面上，調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓來改變激振頻率，在工件振動期間攝取全息圖。利用激光全息探傷小型壓力容器的光路布置圖

52、。容器7長度為360mm，外徑為44mm，壁厚為3mm，材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，簡體縱縫和與封頭環(huán)縫均采用鎢極氬弧焊。探傷時，容器的一端用虎鉗6夾持，呈水平懸臂狀態(tài)。另一端封頭接一撓性進水管。加載時以每0.98MPa為一臺階。每次升壓，均稍待一分鐘左右以待狀態(tài)穩(wěn)定，加載壓力最高為14.7MPa。容器外表面涂一層白粉以增加漫反射效果。采用降壓方式進行兩次曝光拍攝全息圖。通過對全息圖上畸變干涉條紋的分析，可以得知容器簡體有兩條環(huán)向裂紋。三、激光全息探傷在焊接中的應(yīng)用8-4 熱中子照相法探傷一、中子射線與物質(zhì)作用特點 X射線、射線主要是與物質(zhì)的核外電子相互作用，形成吸收和散射。而中子射線與核外電

53、子幾乎沒有什么作用，它主要是與物質(zhì)的原子核相互作用，形成吸收和散射。 對X射線，各種元素的物質(zhì)吸收系數(shù)隨原子序數(shù)的增加而平滑上升。氫、鋰、硼等輕元素的吸收系數(shù)小，而鉛、鈾等重元素的吸收系數(shù)大。而中子射線的質(zhì)量吸收系數(shù)與原子序數(shù)無規(guī)律而循，輕元素的吸收系數(shù)大，而重元素的吸收系數(shù)反而小。 中子照相具有不同于X射線照相的特點：對X射線較難穿透的鉛、鉍钚、鈾一類重元素，采用中子照相法探傷則比較容易，所以中子照相法探傷可以作為X射線照相法探傷的重要補充。二、熱中子照相法檢測特點 1熱中子照相法探傷方法 從中子源發(fā)出的中子射線不能用于探傷，只有熱中子射線才可以用于探傷。 熱中子照相法探傷與x射線，射線一樣

54、，是利用射線在物質(zhì)中的衰減作用為基礎(chǔ)而進行的。但與x射線、射線照相法探傷不同的是透過物質(zhì)的中子射線并不能使X光膠片感光，而是要通過轉(zhuǎn)換屏激發(fā)出、或射線再作用到X光膠片上使其感光。 熱中子照相常用的轉(zhuǎn)換屏有兩類：一類是鋰、硼、鎘和釓，它們在吸收熱中子后放出瞬時低能粒子，另一類是銦、鏑和銀等，在俘獲熱中子后形成具有一定壽命的放射性同位素。2熱中子照相法探傷分類 (1)直接曝光法 所用轉(zhuǎn)換屏材料有鋰、硼、釓，這類轉(zhuǎn)換屏的特點是感光速度快。其中應(yīng)用最廣泛的釓，它的像分辨率和照相速度都比鋰、硼高。在熱中子射線的轟擊下，釓能發(fā)射出能量很低(70keV)的電子。(2)間接曝光法 所用轉(zhuǎn)換屏材料有銦、鏑、銀，

55、最常用的是銦。照相時，先將轉(zhuǎn)換屏放在透過工件的中子束上照射，轉(zhuǎn)換屏俘獲中子后形成有一定壽命的放射性同位素，此時在轉(zhuǎn)換屏上形成一個反映被檢工件情況的潛在放射像，然后將具有潛影的轉(zhuǎn)換屏與X光膠片緊貼后放入暗盒，潛影所放射出來的粒子使X光膠片感光成像，這種使X光膠片自行感光的方法稱作自射線照相技術(shù)。這種探傷方法避免了工件本身具有放射性或熱中子束中含有射線對照相質(zhì)量所產(chǎn)生的不良影響。8-5液晶檢測一、液晶 液晶是一種既有光學(xué)各向異性，又有流動性的液體，可分為向列相、膽甾相和近晶相三類。向列相液晶的分子質(zhì)心位置是隨機分布的，但排列方向一致；膽甾相液晶的分子排列呈螺旋狀、分層，每層分子長軸都與層平面平行；

56、近晶相液晶的分子排列方向一致且成層狀。向列相和膽甾相液晶是具有光學(xué)特性的液體；近晶相液晶，則是處于結(jié)晶體和液體之間的真正中間狀態(tài)。目前液晶探傷主要用的是膽甾相液晶。它們的溫度效應(yīng)非常顯著，有些膽甾相化合物在1左右的變化范圍內(nèi)，可以顯示從紅到藍之間的各種不同顏色。膽甾相液晶只所以能很靈敏地顯示不同顏色，是由于其分子結(jié)構(gòu)為螺旋狀排列，它的螺距很容易受溫度變化而變化。當它的螺距和某一光波的波長相一致時，就對這種光波產(chǎn)生了強烈的選擇性反射。 用于探傷的膽甾相液晶大多是膽醇的衍生物，其中最有代表性的是膽醇和羧酸脂。有時為了擴大液晶的應(yīng)用范圍，可以用幾種液晶按一定比例相混合或添加其它物質(zhì)（主要為油脂類），

57、以調(diào)整液晶的溫度范圍和對溫度的靈敏度。例如，膽甾烯基壬酸酯(7895)和膽甾烯基油烯基碳酸脂(20)以不同的混合比，可獲得上述溫度范圍內(nèi)具有任意溫度范圍的混合液晶。二、液晶檢測原理 工件中的缺陷經(jīng)常是一些非金屬或氣體之類的熱不良導(dǎo)體，它的比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)與金屬相比低的多。由于這些缺陷的存在，阻礙了工件內(nèi)熱流的正常流動，在工件的表面造成熱量的堆積，即內(nèi)部缺陷所對應(yīng)的表面區(qū)域形成溫度異常點。液晶探傷就是利用膽甾相液晶靈敏的溫度效應(yīng)來檢測工件表面的溫度分布狀況，找出溫度異常點，發(fā)現(xiàn)缺陷的一種無損探傷方法。三、特點 (1)工件表面溫度分布狀況以彩色顯示，對比度好，便于判斷識別。 (2)可進行動態(tài)檢驗 (3)膽甾相液晶對溫度變化很敏感，使液晶探傷具有較高的靈敏度。 (4)液晶探傷對那些埋藏很深、在工件表面不形成溫差的缺陷無能為力。 (5)低導(dǎo)熱材料液晶探傷效果高于高導(dǎo)熱材料。四、液晶檢測在焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)