无损探伤.pdf

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1、内部资料内部资料 不得外传不得外传 无 损 探 伤 船检业务基础知识培训教程船检业务基础知识培训教程 陈小虎陈小虎 编写编写 沈传钊沈传钊 审稿审稿 中国船级社上海培训中心中国船级社上海培训中心 2009 年 5 月 1无损检测无损检测无损检测无损检测NDTNDT无损检测无损检测无损检测无损检测NDTNDT上海分社陈小虎上海分社陈小虎1主要内容 一、无损检测的定义无损检测方法的种类 二、无损检测方法的种类 三、常见工件缺陷 四、无损探伤（射线、超声波、磁粉、渗透） 1）定义 2）设备3）标准试块4）检测流程 五、典型产品的探伤方法型产的伤 1）焊缝 2）锻钢件 3）铸钢件 4）钢板 六、监督2

2、2一、无损检测的定义 无损检测无损检测 在不使被检对象受伤、分离或损坏的前提下，利在不使被检对象受伤、分离或损坏的前提下，利用声、光、电、磁等各种物理的方法来检测材料、产品或结构物的性质、状态或内部结构的测试技术，称为无损检验(广义的“无损检测”)。其中广泛用来检测被检物内部及表面缺陷的检测方法又称无损检测(狭义的)(俗称“无损探伤”)。 对比：有损检测有损检测 以破坏被检对象来检测材料或产品性能质量的方法称为有损检测。如机械性能试验、化学分析、金相分析和爆破试验等。3二、无损检测方法的主要种类 无损检测发展到现在已有许多种方法，如目视检测法、渗漏检测法、射线检测法、超声波检测法、磁粉检测法渗

3、透检测法涡流检测法声发射法粉检测法、渗透检测法、涡流检测法、声发射法、激光检测法等等。以上方法中除目视检测法外都需要一定的检测设备、工具或器材。 以下的五种方法是除目视检测外最常用的，称为五种常规方法： 射线检测法（Radiographic Testing - RT） 超声波检测法（Ultrasonic TestingUT） 超声波检测法（Ultrasonic Testing - UT） 磁粉检测法（Magnetic Particle Testing - MT） 渗透检测法（Liquid Penetrant Testing - PT） 涡流检测法（Eddy Current TestingET）

4、43三、常见工件缺陷 1、焊缝 2、铸钢件 3、锻钢件 4、钢板51、焊缝缺陷的分类 第一类 裂纹 第二类 气孔 第三类 固体夹杂 第四类 未熔合和未焊透 第五类 形状缺陷 第六类 其他缺陷。642、铸件缺陷 气孔 夹杂(夹渣) 冷隔 泥芯撑及内冷铁未熔合 裂纹73、锻钢件的常见缺陷锻件缺陷可分原材料缺陷、锻造缺陷、热处理缺陷和机械加工缺陷理缺陷和机械加工缺陷。 (1)原材料缺陷主要有：缩孔残余、疏松、偏折、夹杂和裂纹，这些原材料性质的缺陷 在锻件后续工艺过程中不可能消除但会 在锻件后续工艺过程中不可能消除，但会产生变形和延伸； (2) 锻造缺陷主要有：折叠、白点、裂纹等；854、钢板常见缺陷

5、 主要外部缺陷有重皮、折迭、裂缝、麻点等， 内部缺陷则主要是分层和层状非金属夹杂。在厚板中有时也会有白点。对船用钢板来说按厚度般分为薄板 对船用钢板来说，按厚度一般分为：薄板（6mm 以下）、中板（6-60mm）和厚板（60mm以上）。9四、无损探伤（射线部分）射线检测法目前广泛采用的是射线照相法射线照相法，它是利用某些射线(如X、 射线)穿透工件时由于缺陷与工件材料对射线的衰减作用不同从 射线)穿透工件时，由于缺陷与工件材料对射线的衰减作用不同，从而使胶片感光不一样经暗室处理后在底片上形成黑度不同的影像，据此来判断材料内部的缺陷情况。射线照相法缺陷显示比较直观，探伤结果可长期保存。但消耗胶片

6、，探伤成本较高，生产效率相对较低。一些大工厂为了提高生产率，降低成本，采用了射线实时成象法射线实时成象法。即采用图象增强器代替胶片，将图像变成电信号输入工业电视系统在荧光屏上显示，可以实现实时检测。此法的缺点是灵敏度相对较低。射线检测法的优点是能通过显示的缺陷形貌对缺陷定性、定量和定位；其缺点是穿透能力不超声波对垂直射线的裂纹检出困难较大其缺点是穿透能力不及超声波，对于垂直于射线的裂纹检出困难较大，此外射线对人体有害，需要投入防护的投资。106射线照相法检测用仪器和设备 照相室 射线源、胶片、象质计、增感屏、铅字 暗室 黑度计、观片灯11射线检测用设备(一)管道爬行式射线探检伤仪12X射线探伤

7、机射线探伤机7射线检测用设备(二)黑度计丝型像质计平板孔型像质计13观片灯阶梯孔型像质计射线照相胶片射线胶片的结构射线照相法所用胶片如图3.3.1（1）所示。射线胶片与普通胶片除了感所示。射线胶片与普通胶片除了感光乳剂成分有所不同外，的主要不同点是射线胶片一般是双面涂布红色色盲乳剂层(普通胶片是单面全色乳剂层)，其厚度远大于普通胶片，这主要是为了增加卤化银含量以吸收较多的穿透能力很强的X 射线和 射线，从而提高胶片的感光速度，增加底片的黑度。在射线照射下，胶片乳剂层中的卤化银感光微粒将发生变化，可以形化银感光微粒将发生变化，可以形成潜在的影像，称为“潜影”。经过显影处理，潜影可转化为可见的影像

8、。148底片黑度 射线胶片产生潜影后，经过显影、定影化学处理，胶片上的潜影成为永久性的可见图像，此后就称之为射线底片(简称为底片)底片上的影像是由许多微小的黑色金属银)IIlg(t0透射底片光强度入射底片光强度(简称为底片)。底片上的影像是由许多微小的黑色金属银微粒所组成。影像各部位黑化程度的大小与该部位含银量的多少有关，含银量多的部位比含银量少的部位难于透光，即黑化度高。底片黑化程度通常用黑度(或称光学密度)D 表示。 黑度的定义=当D0 3 时照射光只有12 透过15 当D0.3 时，照射光只有12 透过； 当D1.0 时，照射光只有110 透过； 当D2.0 时，照射光只有1100 透过

9、； 当D3.0 时，照射光只有11000 透过。黑度计和黑度片 黑度计 射线底片的黑度是用透射黑度计测量的也称光密度计。下射线底片的黑度是用透射黑度计测量的也称光密度计。下图是光学直读式黑度计的构造原理，它是将光电池所感受的光量变成电能，根据产生的电流大小，使微安表指针偏转，指示出黑度的量值。此外还有较先进的数显式黑度计，光孔直径可选用1mm，便于评片人员通过底片上有关部位的黑度测定，求出工件中某些缺陷在壁厚方向的尺寸。 因为测定底片黑度是评定底片影像质量的必要步骤，为使黑度计的测定值准确可靠有重复性起见要求对黑度黑度计的测定值准确、可靠、有重复性起见，要求对黑度计和作为校验标准的阶梯黑度片由

10、计量部门定期校验。169黑度计17像质计的主要类型 测定射线照相底片的射线照相灵敏度采用像质计(像质指示器，透度计) 现在广泛使用的像质计主要是三种：丝型像质计、阶梯孔型像质计、平板孔型像质计。丝型像质计由于结构简单、易于制作已被世界各国广泛采用国际标准化组织也将丝型像制作，已被世界各国广泛采用，国际标准化组织也将丝型像质计纳入其制订的射线照相标准中。丝型像质计的型式、规格已逐步统一。 丝型像质计：丝型像质计的基本结构如下图所示，它采用与被透照工件材料相同或相近的材料制作的金属丝，按照直径大小的顺序，以规定的间距平行排列，封装在对射线吸收系数很低的透明材料中，或直接安装在一定的框架上，并配备一

11、定的标志说明字母和数字。不同国家的标准，对丝的直径定的标志说明字母和数字不同国家的标准，对的直径与允许的偏差、长度、间距、一个像质计中的丝的根数及标志说明等，都作出了各自的规定，不同国家的规定存在一些差异。丝型像质计主要应用在金属材料。关于丝的直径，现在各个国家一般都采用公比为1010 (近似为1.25)的等比数列决定的一个优选数列，并对丝径给以编号。1810丝型像质计和灵敏度丝型像质计的相对灵敏度，规定为在射线照相底片上，可识别的金属丝最小直径与件的透照厚度的百丝最小直径与工件的透照厚度的百分比，即：式中：Sw丝型像质计射线照相灵敏度；d射线照相底片上可识别的金19d射线照相底片上可识别的金

12、属丝最小直径；T工件的透照厚度。*为了提高探测灵敏度可使用增感屏增感屏在射线作用下发出电子或螢光促使底片感光速度，改进底片成象质量射线底片标识2011射线照相底片质量的基本要求进行评定的射线底片必须合格，只有符合质量要求的射线底片才能作评定工作质量的依据。射线底片的质量的基本要求是：(1) 黑度应处于规定的范围(1) 黑度应处于规定的范围GB 3323 标准要求，A 级/B 级像质的射线底片黑度 D,分别为2.0/2.3， 射线底片黑度D 为1.83.5。CBT3558 标准规定，X 射线普通级黑度为1.24.0；特级为1.54.0； 射线为1.84.0。；(2) 射线照相灵敏底应达到规定的要

13、求；影响射线检测灵敏度的因素：射线源尺寸、胶片质量(不清晰度)、几何不清晰度、缺陷与射线方向的夹角(越小越清晰)、散射线的强度、缺陷与工件的能量吸取差缺陷与工件的能量吸取差(3) 标记系应符合有关的规定；(4)底片的表观质量应满足规定的要求。(5)胶片：按感光特性的梯度、感光度和粒度分级。不同的工件选择不同的胶片。21射线底片的观察 观片是指用可见光穿透底片，并对底片图像进行观察的操作工序。通过对射线照相底片的观察、辨认和测量判断被射线检查工件的缺陷性质辨认和测量，判断被射线检查工件的缺陷性质、大小和位置，依照标准对被检工件质量做出评定结论。 观片灯的要求 观片灯主要应满足光的颜色、光源强度、

14、照相方式与范围三方面的要求。观片室 观片室 观片室应具有安静和整洁的环境、适宜的温度及新鲜的空气，以利于观片和不污损底片。 观片室内的照明光线应避免从底片的观察表面反射线到观察者。如果在暗室内观片，效果更好。2212射线探伤标准钢板GB3323-2005金属熔化焊焊接接头射线照相CB/T 3558-1993船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级铸钢GB5677-85 铸钢件射线照像及底片等级分类方法23无损探伤（超声波部分） 超声波检测法是利用超声波能在弹性介质中传播，在界面超声波检测法是利用超声波能在弹性介质中传播，在界面上产生反射、折射等特性来探测材料内部或表面缺陷的探伤方法。利用压电效应在探头

15、的压电晶片上产生高频脉冲超声波在工件中传播，遇缺陷反射回压电晶片使其产生高频电脉冲，经仪器接收放大在示波屏上显示出缺陷回波，从而发现缺陷。 超声波检测不但检测厚度大，而且灵敏度高，速度快，成本低能对缺陷准确定位和对缺陷定当量本低，能对缺陷准确定位和对缺陷定当量。 超声波对人体无害。 然而超声波检测法，缺陷显示不直观，检测技术难度大，易受主、客观条件的影响，检测结果不便保存。2413超声波仪器和试块 超声波仪、(换能器)探头、试块 影响超声波探伤的因素：探伤影响超声波探伤的因素：探伤频率、频带宽度、晶片聚焦 厚截面工作缺陷和探测平面型缺陷较适合；不适用于极薄板。25超声波检测仪的分类2614试块

16、的作用(1) 确定探伤灵敏度 超声波检测灵敏度太高或太低都不好，太高杂波多，判伤困难；太低会引起漏检。因此在超声波检测前，常用试块上某特定的人工反射体来调整探伤灵敏度试块上某一特定的人工反射体来调整探伤灵敏度。(2) 测试仪器和探头的性能 超声波检测仪和探头的一些重要性能，如放大线性、水平线性、动态范围、灵敏度余量、分辨力、盲区、探头的入射点、K 值等都是利用试块来测试的。利用试块可以调整仪器示波屏上水平刻度值与实际声程之间的比例以调仪器示波屏水平刻度值与实际声程间的例关系，即扫描速度，以便对缺陷进行定位。(3) 评判缺陷的大小 利用某些试块绘出的距离-波幅-当量曲线(即实用AVG)来对缺陷定

17、量是目前常用的定量方法之一。27超声波试块的分类 (1) 按试块标准来划分 标准试块：标准试块是由权威机构制定的试块，试块材质、形式、尺寸及表面状态都由权威部门统一规定如国际焊接学会IIW 试块和IIW2 试块定。如国际焊接学会IIW 试块和IIW2 试块。 参考试块：参考试块是由各部门按某些具体探伤对象制定的试块，如CS-I 试块 CSK-IIA 试块等。 (2) 按试块上人工反射体分 平底孔试块：一般平底孔试块上加工有底面为平面的平底孔，如CS-1、CS-2 试块。 横孔试块：横孔试块上加工有与探测面平行的长横孔或短横孔，如焊缝探伤中CSK-IIA(长横孔)和CSK-IIIA(短横孔)试块

18、。 槽形试块：槽形试块上加工有三角尖槽或矩形槽，如无缝钢管探伤中所用的试块，内、外圆表面就加工有三角尖槽。2815(1) IIW 试块 IIW 试块是国际焊接学会标准试块(11W 是国会标准试块(11W 是国际焊接学会的缩写)，该试块是荷兰代表首先提出来的，故称荷兰试块。该试块形状似船形，因此又叫船似船形，因此又叫船形试块。IIW 试块材质为20 号钢，正火处理，晶粒度7-8 级。29(2) CSK-1A 试块CSK IA 试块是我国 CSK-IA 试块是我国JB11345 和JB4730 标准规定的标准试块，是在IIW 试块基础上改进后得到的，其结构及主要尺寸如图及主要尺寸如图3016(3)

19、 IIW2 试块 IW2 试块也是荷兰代表提出来的国际焊接学会标准出来的国际焊接学会标准试块，由于外形类似牛角，故又称牛角试块。与11W 试块相比，IIW2 试块重量轻、尺寸小、形状简单、容易加工和便于携带，但功能不及IlW 试块。11W2 试块的材质同IIW。IIW2 试块的结构尺寸和反射特点如图31(4) 半圆试块 半圆试块是目前广泛应用的一种试块，其特点是加工方便，便于携带，材质同IIW。半圆试块结构和反射特点如图。试块圆弧部分切去一块是为了安放平稳。图中半圆试块中心切槽是为了产生多次反射，在示波屏上形成等距离的反射波。其间距为R，由于波的相互迭加使示波屏上奇次波高，偶次波低 此外还有一

20、种中心不切槽的半圆试块，这种试块反射波间距为R、2R、2R，波形如图。3217(5) CS-1 和CS-2 试块CS-I 和CS-2 试块是我国机械部颁布平底孔标准试块，材质一般为45 号碳素钢。CS-1 试块结构如图，平底孔直径分试块结构如图，平底孔直径分别为2、3、4、6、8 等5 种，其中2、3 声程分别为50、75、100、150、200 各5 块； 4、6 声程分别为50、75、100、150、200、250 各6 块； 8 声程分别为100、150、200、250 等4 块共26 块。CS-2 试块如图，平底孔直径分别为2、3、4、6、8 和无限大(大(平底)等6 种，声程分别为2

21、5、50、75、100、125、150、200、250、300、400、500 等11种共66 块。33 模拟式超声波探伤仪数字式超声波探伤仪3418可拆卸式斜探头不同形式的直探头35密封式斜探头双晶直探头和双晶斜探头探头的主要种类和特点(1) 接触式纵波直探头 超声波垂直于辐射面发出，用以探测平行于探测面的平面型和体积型不连续，它广泛用于锻件、铸件、板材等的探伤。伤(2) 接触式斜探头 横波斜探头主要用于探测与探测面成一定角度的平面型及立体型缺陷，广泛用于焊缝、管材等的超声检测。(3) 接触式纵波双晶片联合探头 纵波联合双探头的结构就是二个纵波单探头的组合一个用于发射，一个用于接收，这样发射

22、电脉冲不再直接进入接收电路，极大程度地克服了阻塞作用，从而较大程度地减收电路，极大程度地克服了阻塞作用，从而较大程度地减小了盲区。此探头主要用于厚度小于等于20mm 的工件。(4) 液浸探头、液浸聚焦探头 此种液浸探头常用于水浸法(试件、探头均浸于水中)的手工或自动探伤。以水作耦合剂将声能传人试件，由于探头不直接与试件接触，晶片损坏的可能性不大。3619典型工件的超声波检测 锻钢件的超声波检测焊缝超声波检测 焊缝超声波检测 中厚板的超声波检测37锻钢件的超声波检测(1) 探头和探测频率的选择使用纵波直探头，晶片尺寸为1428mm，常用20mm。可选用较高的探伤频率，常用2.55.0MHz。对于

23、少数材质晶粒粗大衰减严重的锻件，应选用较低的频率，一般为1.02.5MHz。(2) 耦合选择在锻件检测时为了实现较好的声耦合一般要求探测面(2) 耦合选择：在锻件检测时，为了实现较好的声耦合，一般要求探测面的表面粗糙度R a 。不高于6.3um，表面平整均匀，无划伤、油垢、污物、氧化皮、油漆等。当在试块上调节探伤灵敏度时，要注意补偿块与工件之间因曲率半径和表面粗糙度不同引起的耦合损失。(3) 扫查方法的选择：锻件探伤时，原则上应在探测面上从两个相互垂直的方向进行全面扫查。(4）材质衰减系统的测定：当锻件尺寸较大时，材质的衰减对缺陷定量有一定的影响。特别是材质衰减严重时，影响更明显。因此，在锻件

24、探伤中有时要测定材质的衰减系数定材质的衰减系数。(5) 试块的选择：要根据探头和探测面的情况选择试块，用以调节探伤灵敏度和对缺陷定量。(6) 检测时机：锻件超声波检测应在热处理后进行，因为热处理可以细化晶粒，减少衰减。此外还可以发现热处理过程中产生的缺陷。对于带孔、槽和台阶的锻件，超声波检测应在孔、槽、台阶加工前进行。因为槽、台阶对探伤不利，容易产生各种非缺陷回波。3820焊缝超声波检测(1) 探测条件的选择 探测方法的确定基于焊缝中的危害性缺陷大都垂直于或接近垂直于焊缝表面以及一般焊缝都存在有余高和焊波(曲率和粗糙度)，探头无法直接在焊缝表面上进行扫查，因此焊缝超声波检测以横波斜探头为主。行

25、扫查，因此焊缝超声波检测以横波斜探头为主。 探测频率的确定一般碳钢焊缝的母材和熔焊金属的晶粒都比较细，可以采用高一些的频率，但也不能太高，否则由于衰减的原因影响探测灵敏度。一般为2.0MHz5.0MHz。CB/T3559-94 标准规定，对于母材厚度20mm 的焊缝选用5.0（或4.0）MHz；对于母材厚度20mm 的焊缝选用25MHz。 探头折射角（K 值）的确定探头折射角K 值的选择应从以下三个方面考虑。(a) 使声束能扫查到整个焊缝截面；(b) 使声束中心线尽量与主要危害性缺陷垂直；(c) 保证有足够的探伤灵敏度。(2)探测面的修磨被探焊缝两侧母材表面上的油垢、锈斑、飞溅氧化皮必须清除。

26、探测面应光滑平整，露出金属光泽。其宽度按声程跨越型式不同，而不同。39角焊缝的检测 (1)探伤方法的选择 一般情况下都采用横波斜探头在翼缘板和腹板上进行探测。在翼缘板能够接近，且对未焊透要求较高时也可采用纵波直探头在翼缘板上探测较高时，也可采用纵波直探头在翼缘板上探测 探测条件的选择 一般选用直接接触法，检测频率一般在2.0MHz5.0MHz 范围内。当翼缘板厚度小于等于20mm 时应选用双晶直探头；大于20mm 时可选用单晶直探头。晶片尺寸以选用大一些的，单晶直探头一般用中20mm 直径。般用中20mm 直径。 描线调整及缺陷定位 灵敏度调整及缺陷定量 扫查方式 2)横波斜探头法4021厚板

27、的超声波检测(1) 检测方法 纵波直探头法，包括直接接触法和水浸法，必要时辅以斜探头法。时辅以斜探头法(2) 检测条件的选择 探测频率：2.55.0MHz 探头尺寸： 10mm 30mm 耦合剂：直接接触法用机油或化学浆湖；水浸法就是水，采用局部水浸法。(3) 扫查方式 有四种扫查方式 列线扫查 格子线扫查 边缘扫查 全面扫查41 (3) 灵敏度调整： 探测灵敏度的调节有二种方法。 试块对比 计算法 试块对比 计算法 要注意在检测过程中的校准问题。 (4) 缺陷的确定 (5) 指示长度和指示面积的测定 (6) 缺陷的评定 (6) 缺陷的评定 缺陷评定应按接受的标准，一般缺陷评定从三个方面进行评

28、定，即缺陷的指示长度、指示面积和缺陷面积占有率4222超声波探伤标准（1） 焊缝 GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 CB/T 3559-1994船舶钢焊缝手工超声波探伤工艺和质量分级 钢板 GB/T 2970中厚钢板超声波探伤检验方法 锻钢件 GB/T4162 锻轧钢棒超声波检验方法(用于直径20250mm的锻轧钢棒)GB/T6402 钢锻件超声波检验方法(用于厚度或直径大于 GB/T6402 钢锻件超声波检验方法(用于厚度或直径大于100mm的碳钢和低合金钢) ZBU05 008船用锻件超声波探伤(用于厚度或直径大于100mm的船用锻钢件) JFSS I3 1982船用锻

29、钢件超声波探伤标准43超声波探伤标准（2） 铸钢件GB/T 6394铸钢件超声波探伤及质量评级方法 -GB/T 6394铸钢件超声波探伤及质量评级方法(厚度等于或大于30mm的碳钢和低合金钢) -JCSS I1-1978船体铸钢件检查标准(适用于艉架、舵架等船用碳钢铸钢件的目视检查、磁粉探伤检查和超声波探伤检查)JCSS I4 1984碳钢及低合金铸钢件的超声波纵波 -JCSS I4-1984碳钢及低合金铸钢件的超声波纵波探伤标准(厚度等于或大于30mm的碳钢和低合金钢)4423四、无损检测（渗透部分）渗透检测法是利用液体的毛细管现象来检测工件表面开口缺陷的探伤方法。在比较光洁的工件表面上，均

30、匀涂上渗透液，如果工件表面存在开口缺陷就会因为毛细管现象而将渗透液吸入缺陷，将工件表面的在开口缺陷就会因为毛细管现象而将渗透液吸入缺陷，将工件表面的渗透液去除后，涂上显像剂，又利用毛细管现象将缺陷中的渗透液吸出在洁白的显像剂上形成迹痕，从而发现缺陷。渗透检测法又分着色法和荧光法两种。着色渗透检测法是采用带有鲜红色彩的渗透剂，可在日光下观察缺；荧光渗透检测法是采用带有荧光物质的渗透剂，需要在较暗的室内，在紫外线的照射下观察缺陷。后者的灵敏度比前者高。渗透检测法不受材料种类的限制，可一次检出工件表面不同方向缺陷，灵敏度高，使用方便，操作简单，适用于无电源、水源的野外现场检测测。但渗透检测法只适用于

31、检测材料表面开口缺陷，所用试剂有一定的毒性，要求工件表面光洁，不能检测多孔性材料。45渗透检测用品渗透检测用品 由清洗剂、渗透剂、显象剂组成 试块试块 影响探伤质量的因素：工件表面的清洁程度、渗透剂质量、环境温度、渗透和显影时间等 仅适用于表面张开型缺陷的检测渗透检测用各类制剂的检测46铝制渗透检测灵敏度试块24渗透检测的基本操作程序首先用清洁剂清洁工作表面，将覆盖在工作表面的污物去除。如图-1将一种含有染料的渗透液涂覆在工件将种含有染料的渗透液涂覆在工件表面上，在毛细作用下，渗透液渗入表面开口缺陷中去，如图-2；然后用清洁剂去除工件表面多余的渗透液，如图-3；再在工件表面涂上一层显像剂，缺陷

32、中的渗透液在毛细作用下重新被吸附到工件表面上来从而形成放大的缺到工件表面上来，从而形成放大的缺陷显示，如图-4；(5)在黑光灯下(荧光法)或白光下(着色法)观察缺陷显示，如图-5。47渗透检测基本步骤 不同类型的渗透液，不同的表面多余渗透液的去除方法与不同的显像方式可以组液的去除方法与不同的显像方式，可以组合成多的渗透检测方法。即使这些方法之间存在不少的差异，但无论何种方法，都是按照下述六个基本步骤进行的。 这六个基本步骤是：预清洗、渗透、去除这六个基本步骤是：预清洗、渗透、去除表面多余的渗透液、干燥、显像和检验。4825灵敏度试块 渗透检测的灵敏度 灵敏度试块49渗透检测要点 渗透检测面的表

33、面情况 渗透药剂的质量 乳化时间和工件温度 清洗 显像（干、湿）的选择和显像时间 检测时的光照和距离5026渗透探伤标准 焊缝 CB/T 3958-2004船舶钢焊缝磁粉检测、渗透检测工艺和CB/T 3958 2004船舶钢焊缝磁粉检测、渗透检测工艺和质量分级 铸钢 GB9443铸钢件渗透探伤及缺陷显示迹痕的评级方法 铜合金螺旋桨 CB*3290-1985 民用船舶铜合金螺旋桨着色探伤方法及评级评级51四、无损探伤（磁粉部分） 磁粉检测法是利用被磁化的工件在其缺陷处形成漏磁场吸附磁粉显示缺陷的探伤方法利用电磁漏磁场吸附磁粉显示缺陷的探伤方法。利用电磁铁、永久磁铁或直接对工件通电的方法，使铁磁性

34、工件表面和近表面的缺陷处形成漏磁场，喷洒磁粉被漏磁场吸附而形成磁痕，从而发现缺陷。 磁粉检测法缺陷显示直观，操作简单，成本低，速度快但磁粉检测法只能探伤铁磁性材料表面速度快。但磁粉检测法只能探伤铁磁性材料表面或近表面缺陷，如铁、钴、镍及其合金，但非磁性的奥氏体不锈钢例外。5227磁粉检测示意图 影响因素：电流大小、线圈数量、电流类型、磁场方向、磁悬液质量等 仅适用于铁磁性材料的表面或近表面缺陷的检测53磁化方法 磁粉检测的重要问题之一是选择合适的磁场方向，只有磁场方向与欲探测的不连续处于垂直时才最容易检出所以在被处于垂直时，才最容易检出。所以，在被检零件上选定磁化磁场的方向是非常重要的。不同的

35、磁化方法会产生不同的磁场方向，为了发现各种方向的不连续，就应在被检零件上建立各个方向的磁场，通常用来产生这些磁场的方法有：周向磁化法，纵向磁化法和综合磁化法。5428周向磁化法周向磁化使零件上产生周向磁场用来发现零件 周向磁化使零件上产生周向磁场，用来发现零件上的纵向不连续。 常用的周向磁化法有直接通电法上、中心导体法、穿电缆法和支杆法。55 直接通电法把零件夹在磁粉探伤 把零件夹在磁粉探伤机的两个夹头之间，磁化时，电流直接沿零件轴向通过产生周向磁场，这就是直接通电法它也称夹头通电法，它也称夹头通电法。5629 中心导体法 空心零件一般都采用中心导体法进行周向中心导体法进行周向磁化。用一根非磁

36、性导体穿过空心零件并直接夹在磁探机的两个夹头之间通电磁化而产生周向磁场的方而产生周向磁场的方法称为中心导体法，也称穿棒法。57 穿电缆法对于大直径的管状零 对于大直径的管状零件，在无法采用中心导体磁化时，可用穿电缆法进行周向磁化。5830 支杆法 支杆法又称磁锥法或刺入法，它是一种局部磁化的方法，磁化在被检件产时，在被检零件上产生局部磁场，这个局部磁场是周向的。由于支杆法是由二根通电支杆直接与零件接触产生周向磁场的，所以，在接触处极易使零件烧伤，在实际用时要注意。59纵向磁化法 纵向磁化法是在零件上产生与轴向平行的纵向磁场，它用来发现横向的不连续。常用的纵向磁化法有螺管线圈法和磁轭法。6031

37、(1) 螺管线圈法螺管线圈法是产生纵 螺管线圈法是产生纵向磁场最常用的方法。把零件沿纵向置于通电线圈内就能完成纵向磁化，见图 所示。61(2) 磁轭法 磁轭法是将零件的全部或局部置于二轭铁部或局部置于二轭铁之间进行纵向磁化的方法。6232综合磁化法 综合磁化法又称为复合磁化法或联合磁化合磁化法或联合磁化法。 如图所示，综合磁化是将纵向和周向磁化电流同时作用在被检件上，使之得到由两个互相垂直的磁力线个互相垂直的磁力线作用而产生的合成磁场，以检查各种不同倾斜方向的缺陷63检测用的试块 参考和标准试块可以用来评定整个磁粉检测系统的总体功能可以用来确定零件的测系统的总体功能，可以用来确定零件的磁化电流

38、，可以监控系统在磁场形成、磁悬液配制或污染物方面的情况，也可判断设备性能是否正常，判断使用的检验手段是否正确，还能有助于确定不连续等级。6433磁场指示器 磁场指示器也称八角形试块，它用来反映零件表面上磁场的强度和方向。这种试块是由八块饼形的 这种试块是由八块饼形的低碳钢片和黄铜熔合在一起制成，在一端带有手柄，以便握持。 磁场指示器使用时，可用手握住手柄，把有槽的一面与零件表面紧贴，在磁化零件并浇注磁悬液时化零件并浇注磁悬液时，如零件表面具有足够的磁场强度，则在指示器上就清晰地显示了磁粉堆集，从而反映了零件上的磁场方向和强度。65定量质量指示器 定量质量指示器(QQl)也称人造缺陷垫片，由软钢

39、制成通常和湿连续法一起成，通常和湿连续法起使用，它主要用来确定磁粉检验的工艺。 定量质量指示器使用时应与被检零件表面紧密接触，有槽(缺陷)的一面应朝内对着零件表面，用单面玻璃纸胶带固定，零件磁化时零件表面的磁化磁场时，零件表面的磁化磁场使它磁化，当浇注磁悬液时，呈现的磁痕将表明磁场的方向和强度。6634灵敏度试片国内目前使用较多的灵敏度试片是按日本标准制成的，它也称为A 型试片，与定量质量指示器很相似，它用来检查磁粉探伤机、磁粉或磁悬液的性能及确定零件表面的有效磁场强度和方向。A 型灵敏度试片用纯铁薄片制成-一面刻有一定深度的槽，槽的形状有圆形和直线形两种，如图5.3.3c 所示。通常，直线形

40、的试片用来检查一定方向的磁场强度和灵敏度，而圆形的试片则用作检查磁场的方向和强度。A 型灵敏度试片使用方法与定量质量指示器相同。67磁粉检测方法 干法与湿法 在磁粉检测中，根据分散介质不同将磁粉检测分为干法磁粉探伤和湿法磁粉检测两类。 干法：干法是将干燥的磁粉以空气为分散介质施加在 干法：干法是将干燥的磁粉以空气为分散介质施加在磁化的工件表面来进行探伤的方法。 湿法：湿法是将磁粉与油或水配成磁悬施加在磁化的工件表面来进行探伤的方法。 剩磁法与连续法 在磁粉检测中，根据施加磁粉或磁悬液的时机不同将磁粉检测分为剩磁法和连续法。 剩磁法：剩磁法是利用工件停止磁化以后的剩磁来进 剩磁法：剩磁法是利用工

41、件停止磁化以后的剩磁来进行检测的方法。 连续法：在外磁场磁化工件的同时，将磁粉或磁悬液施加在工件表面上来进行探伤 的方法，称为连续法或外加磁场法。6835一般工艺操作 不同的磁粉检测方法，工艺程序有所不同，但其主要的工艺程序是基本相同的，一般工艺操作为： 表面准备（预处理）： 表面的油污、油脂、锈蚀、氧化皮、漆层或其他影响操作的物质 磁化工件磁化工件是磁粉检测中最关键的工序对 磁化工件：磁化工件是磁粉检测中最关键的工序。对探伤灵敏度有决定性的影响，磁化不足可能漏检；磁化过度，会产生杂乱显示，影响判伤。磁化工件是根据工件的材质和结构尺寸来选择磁粉检测方法和磁化方法、磁化电流、磁化时间等工艺参数，

42、使工件在缺陷处产生足够的漏磁场，以便吸附磁粉来显示缺陷。 磁粉或磁悬液的施加： 观察检查 观察检查： 退磁：工件经过磁粉探伤以后，会保留一定的剩磁，当工件上的剩磁影响附近电磁仪表的精度或由于剩磁吸附磁粉加速运动工件的磨损时，应对工件进行退磁处理、最后还要检查退磁效果，零件的剩磁应符合标准要求。 后处理：69大型铸件的磁粉检验 大型铸件通常采用支杆法或磁轭法并用干磁粉法进行检验。检验时主要注意两个问题：题： 第一，不论用支杆还是磁轭磁化，每次都应有少量检查区域重叠，并做两次互相垂直方向的磁化和检查； 第二，喷洒磁粉不要太急太快，否则会冲走已形成的显示或无法使不连续处集聚磁粉。 当然，为了检查出近

43、表面的不连续，最好使用直流电磁化。7036磁粉标准探伤 铸钢 GB9444铸钢件磁粉探伤及质量评级方法 GB9444铸钢件磁粉探伤及质量评级方法 JCSS I1-1978船体铸钢件检查标准 适用于艉架、舵架等船用碳钢铸钢件的目视检查、磁粉探伤检查和超声波探伤检查 JCSS I4-1984碳钢及低合金铸钢件的超声波纵波探伤标准 厚度等于或大于30mm的碳钢和低合金钢 焊缝 CB/T 3958-2004船舶钢焊缝磁粉检测、渗透检测工艺和质量分级71四、无损检测（涡流部分） 涡流探伤是根据高频电流在工件材料中产生的感生涡流大涡流探伤是根据高频电流在工件材料中产生的感生涡流大小的变化来检验工件材料表面

44、缺陷的探伤方法。涡流探伤是以电磁感应理论为基础的，当高频电流通过线圈时，便在靠近线圈的工件表面感应出涡流，涡流又产生自己的磁场与线圈激励的磁场相互作用。当工件表面存在缺陷时，涡流磁场就会发生变化，从而引起检测线圈电流的变化，据此可以判定工件表面的缺陷情况，涡流探伤简称ET。 涡流探伤速度快成本低操作简单易于实现自动化 涡流探伤速度快，成本低，操作简单，易于实现自动化，可用于磁性或非磁性导电材料的检测。但涡流探伤只能探伤表面或近表面缺陷，而且只适用于导电材料。7237不同无损检测的适用性比较射线检测1、几乎不受材料种类的限制，适用于所有金属和非金属的检测2、能检测工件内部的缺陷，对平行于射线方向

45、的缺陷较敏感3、可在照片上直接观察缺陷位置、形状、大小等便于对缺陷的定性定量和定位1、对垂直于射线方向的平面缺陷灵敏度低2、费用较高3、对人体需要特殊的防护4、对大厚度工件的检测较困难等，便于对缺陷的定性、定量和定位4、具有长期保存的底片作为检测结果超声波检测1、适用于弹性材料(大多数金属)2、对垂直于声波传送方向的缺陷敏感，灵敏度高，可以检测很小的不连续。3、指向性好，便于不缺陷的定位4、便携性好于射线检测。无人员保护的问题1、不能用于阻尼材料的检测2、对操作人员的要求较高3、对平行于声束方向的缺陷敏感度稍差4、缺陷检出不直观，需要换算5、受工件表面质量影响较大磁粉检测1、仅适用于铁磁性材料

46、2、能检测到表面和近表面的缺陷1、对非铁磁性材料不适用2、受不连续的方向性影响，需要至少二次磁化检测3、缺陷显示较直观4、灵敏度较高，速度较快，成本较低磁化。3、检测后常需要退磁处理。渗透检测1、不受材料限制(多孔性材料除外)2、不受缺陷方向性影响3、缺陷显示较直观4、灵敏度较高1、只能检测表面张开型缺陷2、检测速度较慢3、灵敏度受表面粗糙度、时间和温度影响4、对环境有污染73 不同材料无损检测方法的选用检测方法检测对象射线检测RT超声波检测UT磁粉检测MT渗透检测PT铁素体钢内部缺陷表面缺陷奥氏体钢内部缺陷表面缺陷铝合金内部缺陷表面缺陷其他金属内部缺陷表面缺陷塑料74很合适 ；合适；有附加条

47、件时合适； 不合适38验船师无损检测监督检验一般方法 对工厂无损检测人员资格监督：检查从事损检验的人是持有有效的资 (1) 检查从事无损检验的人员是否持有有效的资格证书，所进行的无损检测工作是否 (2) 不同级别的无损检验人员是否按其职责范围进行工作； (3) 无损检测人员的身体状况(视力、体力是否能适应所从事的工作)； (4) 是否能严格执行规范及标准的检验要求； (5) 对检测事故应记录，对产生重大检测事故的人员应向有关部门反映。75 对工厂无损检测设备和管理制度监督：损检测设备的管有效鉴定合格书 (1) 无损检测设备的管理(有效鉴定合格证书和标定；保管、维护调试)； (2) 无损检测人员

48、的管理； (3) 无损检测的工作制度、程序； (4) 技术档案的存放、保管；( ) (5) 检测有关标准的配备。7639 无损检测方法及检测数量、位置的确定； (1) 规范有明确规定的一般按规范要求，若业主或设计图纸有更高要求的验船师不应强调规范要求，若业主图纸有更高要求的验船师不应强调规范要求，若业主与工厂意见不一致应协商处理。 (2) 规范没有明确规定，业主、设计也无特殊要求，根据产品情况由工厂提出检测方案，验船师予以确认。 (3) 无损检测方法的确定要同时考虑公认或接受的有关标准，在无损检测标准中，对适用的检测方法和要求有比较详细的规定即对标准的了解有利于方法的有比较详细的规定。即：对标

49、准的了解有利于方法的选择。如：内河小船，板厚在8mm 以下，不允许采用超声波方法检测。 (4) 检测位置还应考虑实施检测的工作条件。77 无损检测标准的接受： (1) 同一种检测方法有许多相应标准(国家标准、部标行业标准专业标准企业标准等)对部标、行业标准、专业标准、企业标准等)，对标准应先了解再接受。公认的标准有国家标准、行业标准及专业标准，一般应被接受。 (2) 标准中有检测工艺、探伤结果评定分级等，在执行中除了规范规定的指标要达到外，其他验收条件(标准)应征求业主的意见，若业主与厂发生分岐应与协商解决工厂发生分岐，应与协商解决。 (3) 对没有相应标准的产品检测，可根据经验、实践与工厂商

50、定拟采用的标准。7840 检测的现场检查： (1) 规范要求验船师在场的无损检测，验船师一定要在场，并在检测过程进行监督和检验； (2) 工厂无损检测人员是否按接受的有关标准要求进行检测；(2) 工厂无损检测人员是否按接受的有关标准要求进行检测； (3) 必要时对检测设备灵敏度(如超声波)进行抽查； (4) 检测部位、数量、范围是否符合规范或批准图纸要求； (5) 审查检测记录和报告：检测记录和报告包括：工程名称、探伤部位和编号、材质厚度、检测日期、操作人员姓名及资格、证书编号、检测标准、检测设备名称、检测结果等。 (6) 评审验收按规范和标准要求进行。 (7) 参与对检测结果不合格的处理(