无损检测基本知识
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一、单选题【本题型共60道题】1.确定探伤灵敏度的最常用的方法是()。
A.根据频率和压电晶片的厚度进行计算B.用人工缺陷的反射信号幅度确定C.与同种探头进行比较D.确定探头的振荡时间正确答案:[B]用户答案:[B] 得分:1.602.象质计的局限性是()。
A.不能提供可检出缺陷尺寸的度量指示B.不能提供底片灵敏度的永久证据C.不能比较两种透照技术的质量高低D.不能验证所用透照工艺的适用性正确答案:[A]用户答案:[A] 得分:1.603.裂纹类面状缺陷的检出率,不仅取决于底片的灵敏度,还取决于()。
A.缺陷自身的高度B.缺陷宽度C.缺陷与射线束的角度D.以上都是正确答案:[D]用户答案:[D] 得分:1.604.射线检测要求对底上缺陷评定应进行()四定。
A.长度、亮度、黑度、级别B.定性、定位、定量、定级C.定性、定黑度、定深度、定级D.定水平位置、定长宽比、定级别、定危害成度正确答案:[B]用户答案:[B] 得分:1.605.下列叙述中错误的是()。
A.超声波能量高B.人耳能听到超声波C.超声波方向性好D.超声波穿透能力强正确答案:[B]用户答案:[B] 得分:1.606.下面哪条不是液体渗透试验的特点()。
A.能精确地测量裂纹或缺陷深度B.可发现浅的表面缺陷C.可在现场检验大型工件D.使用不同类型的渗透材料可获得较高或较低的灵敏度正确答案:[A]用户答案:[A] 得分:1.607.通常检测焊缝的常用超声波检测方式是()。
A.纵波直接接触法B.表面波直接接触法C.横波水浸法D.横波直接接触法正确答案:[D]用户答案:[D] 得分:1.608.一定能量的射线穿透物质时的吸收程度,取决于物质的()。
A.原子序数B.密度C.厚度D.以上都是正确答案:[D]用户答案:[D] 得分:1.609.渗透检测的检测速度与磁粉检测和涡流检测相比()。
A.较快B.快C.相同D.较慢正确答案:[D]用户答案:[D] 得分:1.6010.下来关于超声波检测缺陷自身高度测定方法错误的是()。
一、单选题【本题型共60道题】1.确定探伤灵敏度的最常用的方法是( )。
A.根据频率和压电晶片的厚度进行计算B.用人工缺陷的反射信号幅度确定C.与同种探头进行比较D.确定探头的振荡时间正确答案: [B]用户答案: [B] 得分: 1.602.象质计的局限性是( )。
A.不能提供可检出缺陷尺寸的度量指示B.不能提供底片灵敏度的永久证据C.不能比较两种透照技术的质量高低D.不能验证所用透照工艺的适用性正确答案: [A]用户答案: [A] 得分: 1.603.裂纹类面状缺陷的检出率,不仅取决于底片的灵敏度,还取决于( )。
A.缺陷自身的高度B.缺陷宽度C.缺陷与射线束的角度D.以上都是正确答案: [D]用户答案: [D] 得分: 1.604.射线检测要求对底上缺陷评定应进行( )四定。
A.长度、亮度、黑度、级别B.定性、定位、定量、定级C.定性、定黑度、定深度、定级D.定水平位置、定长宽比、定级别、定危害成度正确答案: [B]用户答案: [B] 得分: 1.605.下列叙述中错误的是( )。
A.超声波能量高B.人耳能听到超声波C.超声波方向性好D.超声波穿透能力强正确答案: [B]用户答案: [B] 得分: 1.606.下面哪条不是液体渗透试验的特点( )。
A.能精确地测量裂纹或缺陷深度B.可发现浅的表面缺陷C.可在现场检验大型工件D.使用不同类型的渗透材料可获得较高或较低的灵敏度正确答案: [A]用户答案: [A] 得分: 1.607.通常检测焊缝的常用超声波检测方式是( )。
A.纵波直接接触法B.表面波直接接触法C.横波水浸法D.横波直接接触法正确答案: [D]用户答案: [D] 得分: 1.608.一定能量的射线穿透物质时的吸收程度,取决于物质的( )。
A.原子序数B.密度C.厚度D.以上都是正确答案: [D]用户答案: [D] 得分: 1.609.渗透检测的检测速度与磁粉检测和涡流检测相比( )。
1、什么是无损探伤/无损检测?(1)无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
(2)无损检测:NondestructiveTesting(缩写NDT)2、常用的探伤方法有哪些?无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析,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几种:常规无损检测方法有:-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);-渗透检验Penetrant Testing (缩写PT);-涡流检测Eddy current Testing(缩写ET);非常规无损检测技术有:-声发射Acoustic Emission(缩写AE);-泄漏检测Leak Testing(缩写UT);-光全息照相Optical Holography;-红外热成象Infrared Thermography;-微波检测Microwave Testing3、超声波探伤的基本原理是什么?超声波探伤仪的种类繁多,但在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。
一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致,由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。
脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。
目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的,所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值。
譬如,在一个钢工件中存在一个缺陷,由于这个缺陷的存在,造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后,就会发生反射,反射回来的能量又被探头接受到,在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。
一、无损检测基础知识1.1无损检测概况1.1.1无损检测的定义和分类什么叫无损检测,从文字上面理解,无损检测就是指在不损坏试件的前提下,对试件进行检查和测试的方法。
但是这并不是严格意义上的无损检测的定义,对现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。
在无损检测技术发展过程中出现三个名称,即:无损探伤(Non-destructive lnspction),无损检测(Non-destructive Testing),无损评价( Non-destructive Evaluation)。
一般认为,这三个名称体现了无损检测技术发展的三个阶段,其中无损探伤是早期阶段的名称,其内涵是探测和发现缺陷;无损检测是当前阶段的名称,其内涵不仅仅是探测缺陷,还包括探测试件的一些其它信息。
而无损评价则是即将进入或正在进入的发展阶段,无损评价包涵更广泛,更深刻的内容,它不仅要求发现缺陷,探测试件的结构、性质、状态,还要求获取全面的、更准确的、综合的信息。
射线检测(Radiographyic Testing,,简称RT),超声波检测(Uitrasonic Testing,简称UT),磁粉检测(Magnetic Testing 简称MT),渗透检测(Penetrant Testing,简称PT)是开发较早,应用较广泛的探测缺陷的方法,称为四大常规检测方法,到目前为止,这四种方法仍是锅炉压力容器制造质量检验和再用检验最常用的无损检测方法,其中RT和UT 主要用于检测试件内部缺陷。
PT主要用于检测试件表面缺陷,MT主要用于检测试件表面及近表面缺陷。
其它用于锅炉压力容器的无损检测方法有涡流检测(Eddy current Testing,简称ET)、声发射检测(Acoustic Emission,简称AE)。
1.1.2无损检测的目的用无损检测技术,通常是为了达到以下目的:1、保证产品质量;2、保障使用安全;3、改进制造工艺;4、降低生产成本。
1、什么是无损探伤/无损检测?答:(1)无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
(2)无损检测:Nondestructive Testing(缩写 NDT)2、常用的探伤方法有哪些?答:无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析,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几种:常规无损检测方法有:-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);-渗透检验 Penetrant Testing (缩写 PT);-涡流检测Eddy current Testing(缩写 ET);非常规无损检测技术有:-声发射Acoustic Emission(缩写 AE);-泄漏检测Leak Testing(缩写 UT);-光全息照相Optical Holography;-红外热成象Infrared Thermography;-微波检测 Microwave Testing3、超声波探伤的基本原理是什么?答:超声波探伤仪的种类繁多,但在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。
一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致,由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。
脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。
目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的,所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值。
譬如,在一个钢工件中存在一个缺陷,由于这个缺陷的存在,造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后,就会发生反射(见图1 ),反射回来的能量又被探头接受到,在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。
无损检测知识点总结导言无损检测是现代工程领域中一项非常重要的技术,它通过使用一系列的检测方法和设备,来对材料和构件进行检测,以发现其中可能存在的缺陷和问题。
无损检测方法可以帮助工程师和技术人员及时发现并解决问题,确保工程的安全性和可靠性。
本文将对无损检测的基本知识点进行总结,包括常用的无损检测方法、设备及应用实例等。
一、无损检测方法无损检测方法是指在不破坏被检测材料的前提下,利用物理、化学、超声波、磁力学、光学以及计算机技术等方法进行对被检测材料缺陷的检测。
目前常用的无损检测方法主要包括以下几种:1. 超声波检测(UT)超声波检测是利用超声波在被检材料中传播的变化规律,来检测材料中的缺陷。
通过测量超声波的传播速度和反射波的能量,可以获取材料内部的缺陷信息,如裂纹、气泡、夹杂物等。
超声波检测方法可以分为接触式超声波检测和非接触式超声波检测两种。
2. 射线检测(RT)射线检测是利用射线照射被检材料,通过测量射线的衰减和散射来检测材料中的缺陷。
射线检测方法可以分为X射线检测和γ射线检测两种,常用于金属材料中裂纹、气泡等缺陷的检测。
3. 磁粉检测(MT)磁粉检测是利用磁场对被检材料进行磁化,并在磁场下添加磁粉颗粒,通过观察磁粉颗粒在被检材料表面的分布情况,来检测材料中的缺陷。
磁粉检测方法可以快速、高效地检测材料表面和近表面的缺陷,如裂纹、疲劳等。
4. 涡流检测(ET)涡流检测是利用涡流流动的规律,对被检材料进行缺陷检测。
当电磁场作用于导电材料时,会在材料中产生涡流,通过测量涡流的衰减和变化,可以发现材料中的缺陷。
涡流检测方法通常用于金属材料中的裂纹、夹杂物等缺陷的检测。
5. 磁记号检测(MPI)磁记号检测是利用磁场对被检材料进行磁化,并在磁场中添加磁记号液体,通过观察磁记号液体在材料表面的分布情况,来检测材料中的缺陷。
磁记号检测方法通常用于金属材料中裂纹、焊缝、表面夹杂物等缺陷的检测。
6. 热红外检测(IRT)热红外检测是利用红外热像仪和红外热辐射技术,对被检材料进行缺陷检测。
一、钢结构基本知识钢结构:用钢材作为原材料,采用不同的连接方式组合而成的框架或网架等结构。
焊缝:焊件经焊接后形成的结合部分,通常由熔化的母材和焊材组成,有时全部由熔化的母材组成。
无损检测:指在不损坏试件的前提下,对试件进行检查和测试的方法。
焊接方式为最常用、最重要的钢结构部件的连接方式。
二、焊接基本知识1、焊接定义广义焊接:通过加热或加压,或两者并用,并且用或不同填充材料,使工件达到结合的一种方法。
金属焊接:通过适当手段,使两个分离的金属物体(同种或异种)产生原子(分子)间的结合而连接成一体的连接方法。
2、焊接方法常用方法:(1)、熔焊:手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊(2)、钎焊:采用熔点比母材低的金属材料作钎料。
(3)、压焊:电阻焊(点焊、对焊)3、焊接接头(1) 接头形式:对接接头、搭接接头、角接接头、T形接头。
(2) 坡口形式:不开坡口、V型坡口、X形坡口、单U型坡口、双U形坡口。
4、焊接缺陷焊接缺陷:焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连续不良的现象。
缺陷分类:裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷及其它缺陷。
5、焊接检验非破坏性检验主要指外观、无损检验等。
其中的无损检验又包括射线探伤(熔合性焊缝、一级焊缝)、超声波探伤(一级、二级焊缝)、磁粉探伤(表面、近表面缺陷)、渗透探伤(表面缺陷)。
三、无损检测基础知识无损检测:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,接助先进的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。
射线检测:Radiography Testing (RT)超声波检测:Ultrasonic Testing (UT)磁粉检测:Magnetic Testing (MT)渗透检测:Penetrant Testing (PT)涡流检测:Eddy current Testing (ET)声发射检测:Acoustic Emission (AE)引用标准GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范GB 11345-89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级JGJ 81-2002 建筑钢结构焊接技术规程JGJ 7- 91 网架结构设计与施工规程JG/T 3034.1-1996 焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法JG/T 3034.2-1996 螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法ZBY 230- 84(JB/T10061-1999)A型脉冲反射式超声探伤仪通用技术条件ZBY 231-84(JB/T10062-1999) 超声探伤用探头性能测试方法ZBY 232-84(JB/T10063-1999) 超声探伤用1号标准试块技术条件ZB J04 001- 87(JB/T9214-1999) A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法(一)、射线检测(RT)射线探伤是利用射线可穿透物质和在穿透物质时能量有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。
它可以检验金属材料和非金属材料的内部缺陷。
射线探伤主要采用X射线和γ射线。
射线照相法探伤是通过底片上缺陷影像,对照有关标准来评定工件内部质量的,具有灵敏度高、底片能作为质量凭证长期保存等优点,目前在国内外射线探伤中应用最为广泛。
1、射线照相法——拍片用X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的无损检测方法。
射线照相法是利用射线透过物体时会发生吸收和散射这一特性,通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷的。
性质(1):X射线和γ射线通过物质时,其强度逐渐减弱。
I=I o e-μTI:通过物体后的射线强度I o:通过物体前的射线强度μ:物质的衰减系数T:物体厚度性质(2):射线能使胶片感光。
2、射线探伤原理:厚度为T的物体中有厚度为△T的缺陷时。
X射线透过无缺陷部位的底片黑度为D,而透过缺陷部位的底片黑度为D+△D。
根据底片上有缺陷部位和无缺陷部位的黑度图象不一样,就可判断出缺陷的种类、数量、大小等。
3、射线照相法特点(1)、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。
(2)、检测结果有直接记录,可长期保存。
(3)、对体积型缺陷(气孔、夹渣)检出率高,对面积型缺陷(裂纹、未熔合类),如角度不对,易漏检。
(4)、适宜检验厚度<200mm的工件。
(5)、适宜检验对接焊缝,不适宜检验角焊缝。
(6)、检测成本高,速度慢。
(7)、射线、放射源危险大,环境要求高。
(防护措施:屏蔽、距离、时间)。
(二)、磁粉检测(MT)磁体:具有磁性的物体称为磁体。
它具有吸引铁、钴、镍等物质的特性。
磁化:使原来不带磁性的物体变得具有磁性。
磁性材料:能够被磁化的材料称为磁性材料。
1、磁粉检测原理铁磁性材料被磁化后,如果材料中存在不连续性(包括缺陷、结构和形状、材质等造成的不连续性),磁力线会发生畸变,部分磁力线有可能逸出材料表面,从空间穿过,形成漏磁场,漏磁场的局部磁极能够吸引铁磁物质。
如果这时在工件上撒上磁粉,漏磁场就会吸附磁粉,形成与缺陷形状相近的磁粉堆积,称为磁痕,从而显示缺陷。
磁力成方向:N→S形成闭分曲线。
2、磁粉探伤步骤预处理、磁化和施加磁粉、观察、记录和后处理等。
3、磁粉探伤的特点(1) 适宜铁磁性材料探伤,不能用于非铁磁材料。
(2) 可检出表面和近表面缺陷,不能检出内部缺陷。
(3) 灵敏度高,可发现极细小的裂纹等缺陷。
(um级)。
(4) 成本低,速度快。
(5) 工件形状和尺寸有时对探伤有影响。
(因其难以磁化)。
(三)、渗透检测(PT)1、原理渗透探伤是一种以毛细管作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损探伤方法,与磁粉探伤统称为表面探伤。
零件表面被施涂渗透液后,在毛细管的作用下,经过一定时间,渗透液渗进表面开口的缺陷中;除去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(紫外光或白光),缺陷处的渗透液痕迹被显示,(黄绿色荧光或鲜红光),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
2、分类(1)、按渗透液所含染料成分分类荧光法,着色法(2)、按渗透液去除方法分类水洗型、后乳化型、溶剂去除型组合为六种:荧光渗透探伤:水洗型、后乳化型、溶剂去除型。
着色渗透探伤:水洗型、后乳化型、溶剂去除型。
(3)、按显像剂种类分a, 湿式显像法湿式:白色细粉末显像材料调匀在水中。
快干式:白色细粉末显像材料调匀在高挥发的有机溶剂中。
b, 干式显像法用干燥的白色显像粉末。
c, 无显像剂显像法不用显像剂。
3、渗透探伤特点(1) 表面开口型缺陷。
钢铁、有色金属、陶瓷、塑料等材料。
(2) 形状复杂工件。
(3) 不需大型设备。
(4) 不适宜疏松、多孔材料。
(5) 对闭合型的表面缺陷无法检出。
(6)材料较贵,成本较高。
(四)、超声波检测(UT)超声波探伤是利用超声波在物质中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。
与射线探伤相比,超声波探伤具有灵敏度高、探测速度快、成本低、操作方便、探测厚度大、对人体和环境无害,特别对裂纹、未熔合等危险性缺陷探伤灵敏度高等优点。
但也存在缺陷评定不直观、定性定量与操作者的水平和经验有关、存档困难等缺点。
在探伤中,常与射线探伤配合使用,提高探伤结果的可靠性。
超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷。
1、超声波:频率大于20KH Z的声波。
它是一种机械波。
探伤中常用的超声波频率为0.5~10MHz,其中2~2.5MHz被推荐为焊缝探伤的公称频率。
机械振动:物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动,称为机械振动。
振幅A、周期T、频率f。
1T=。
f波动:振动的传播过程称为波动。
C=λ*f2、波的类型:(1)纵波L:振动方向与传播方向一致。
气、液、固体均可传播纵波。
(2)横波S:振动方向与传播方向垂直的波。
只能在固体介质中传播。
(3)表面波R:沿介质表面传播的波。
只能在固体表面传播。
(4)板波:在板厚与波长相当的薄板中传播的波。
只能在固体介质中传播。
3、超声波的传播速度(固体介质中)(1)CσE:弹性横量,ρ:密度,σ:泊松比,不同介质E、ρ不一样,波速也不一样。
(2)在同一介质中,纵波、横波和表面波的声速各不相同C L>C S>C R钢:C L=5900m/s,C S=3230m/s,C R=3007m/s4、波的迭加、干涉、衍射⑴波的迭加原理当几列波在同一介质中传播时,如果在空间某处相遇,则相遇处质点的振动是各列波引起振动的合成,在任意时刻该质点的位移是各列波引起位移的矢量和。
几列波相遇后仍保持自己原有的频率、波长、振动方向等特性并按原来的传播方向继续前进,好象在各自的途中没有遇到其它波一样,这就是波的迭加原理,又称波的独立性原理。
⑵波的干涉两列频率相同,振动方向相同,位相相同或位相差恒定的波相遇时,介质中某些地方的振动互相加强,而另一些地方的振动互相减弱或完全抵消的现象叫做波的干涉现象。
波的干涉是波动的重要特征,在超声波探伤中,由于波的干涉,使超声波源附近出现声压极大极小值。
⑶波的衍射(绕射)波在传播过程中遇到与波长相当的障碍物时,能绕过障碍物边缘改变方向继续前进的现象,称为波的衍射或波的绕射。
波的绕射和障碍物尺寸D f及波长λ的相对大小有关。
当D f<<λ时,波的绕射强,反射弱,缺陷回波很低,容易漏检。
超声探伤灵敏度约为λ/2,这是一个重要原因。
当D f>>λ时,反射强,绕射弱,声波几乎全反射。
波的绕射对探伤即有利又不利。
由于波的绕射,使超声波产生晶粒绕射顺利地在介质中传播,这对探伤是有利的。
但同时由于波的绕射,使一些小缺陷回波显著下降,以致造成漏检,这对探伤不利。
5、超声场的特征值(1) 超声场:充满超声波的空间或超声波振动所波及的部分介质。
(2) 声阻抗Z:超声波中任一点的声压与该处质点振动速度之比。
(3) 声强I:单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强。
(J/cm2·s或w/ cm2)。
6、分贝声强级:某处的声强I2与标准声强I1(I1=10-16瓦/厘米2)之比。
*当超声波探伤仪的垂直线性较好时,仪器示波屏上的波高(H )与声压(P )成正比。
7、超声波垂直入射到界面时的反射和透射声压的反射率r 和透射率t (单一平界面)2121r o P Z Z r P Z Z −==+ 2212o Z Pt t P Z Z ==+ (1) 当Z 1>>Z 2(如钢/空气界面或固/空气界面)(钢:Z=4.53×106g/cm 2 s ,有机玻璃:Z=0.33×106g/cm 2 s 空气:Z=0.00004×106g/cm 2 s )r=-1t=0几乎全反射,无透射。