課程說明

1、《材料無損檢測》課程說明,課程設(shè)置及分工： 30學(xué)時 ， 1.5學(xué)分； 其中：理論教學(xué) 18 學(xué)時；李桂中老師 實驗教學(xué) 12 學(xué)時。李桂中,吳執(zhí)中老師課程性質(zhì)： 本課程為材料學(xué)科基礎(chǔ)任選課；選修對象： 材料成型與控制工程、材料學(xué)、 材料物理化學(xué)專業(yè)本科生。 國際焊接工程師和國際

2、質(zhì)檢師的必修課程！,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,《材料無損檢測》課程說明,課程任務(wù)： 通過學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)員初步掌握：材料無損檢測的基本知識、操作技能與技術(shù)要點；學(xué)會正確選擇無損檢測方法、相關(guān)儀器、設(shè)備，并能正確選定各種技術(shù)參數(shù)；初步了解缺陷識別、產(chǎn)品質(zhì)量評定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；為今后從事材料或產(chǎn)品的無損檢測工作、制定相應(yīng)的無損檢測工藝奠定理論和實踐基礎(chǔ)。,中國工

3、業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,《材料無損檢測》課程說明,課程內(nèi)容： 本課程重點講授射線探傷、超聲波探傷、表面探傷等技術(shù)。對其它正在試用的新方法作為自學(xué)參考，課堂不作介紹。 為收到良好的教學(xué)效果，本課程采用 理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合的方法，既注重理論教學(xué)，更注重強化實驗教學(xué)對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，以增強感性認(rèn)識。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http

4、://www.industryinspection.com,《材料無損檢測》課程說明,課程特點 ：多科性——本課程學(xué)時雖然不多，可知識內(nèi)涵卻十分豐富。多科性是說，這門技術(shù)的理論基礎(chǔ)是以近代物理學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)、材料學(xué)為支撐的；從工程角度來說，它又是以全面質(zhì)量管理科學(xué)與無損評定技術(shù)緊密結(jié)合的一個嶄新領(lǐng)域；在具體檢測方法和相關(guān)原理上，又涉及到磁、電、聲、光、熱、力等各個領(lǐng)域；在取得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果方面，有時尚需多種檢測方法的有機配合、運用獲

5、得的多種信息對材料（包括試樣和產(chǎn)品）的物理性能和變異以及各類缺陷做出準(zhǔn)確的評價。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,《材料無損檢測》課程說明,實踐性——對材料、試樣、產(chǎn)品的無損檢測，主要是探測其中的缺陷，了解各類缺陷的性質(zhì)、位置 、尺寸、形狀、分布規(guī)律等等。 因此，對材料及工件內(nèi)部缺陷的理解 、分布規(guī)律和特點的認(rèn)識，熟悉它們在每種檢測方法中的顯像規(guī)律并做出正

6、確的評價等方面，均與檢驗人員的實踐經(jīng)驗密切相關(guān)。 此外，要想取得無損檢驗人員的資格證，更需經(jīng)過一段較嚴(yán)格的培訓(xùn)和通過相關(guān)的考試； 要真正成為名副其實的質(zhì)檢師，往往要經(jīng)過較長期的嚴(yán)格實踐礪煉！,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,《材料無損檢測》課程說明,實用性——無損檢測技術(shù)具有較為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。它不僅用于工業(yè)生產(chǎn)中，在醫(yī)療、生物技術(shù)、電

7、子技術(shù)、地質(zhì)科學(xué)等諸多領(lǐng)域均可得到有效的運用。 尤其在金屬材料制造領(lǐng)域，如鍋爐壓力容器、化工機械、造船、海洋構(gòu)造、航空航天以及核反應(yīng)堆等生產(chǎn)制造領(lǐng)域更是不可缺少的質(zhì)量保證手段。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,《材料無損檢測》課程說明,教學(xué)要求：重點掌握各種無損檢測方法的基本原理、適用范圍和技術(shù)要點； 能夠正確選擇探傷方法、儀器、設(shè)備，熟悉基本操作要領(lǐng)；

8、初步掌握擬訂檢驗工藝、缺陷識別、質(zhì)量等級評定等相關(guān)技能； 積極參與課堂教學(xué)，認(rèn)真記好筆記，按時完成規(guī)定實驗，主動參加答疑活動。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,《材料無損檢測》課程說明,主要教學(xué)參考書：1.李喜孟主編. 無損檢測， 北京：機械工業(yè)出版社，2001；2.趙熹華主編. 焊接檢驗， 北京

9、：機械工業(yè)出版社，1992；3.梁啟涵主編. 焊接檢驗， 北京：機械工業(yè)出版社，1980；4.其他有關(guān)無損檢測的參考書和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,第 1 章 緒 論,1.1 材料無損檢測的意義1.1.1 材料無損檢測的概念材料無損檢測，即指不損傷產(chǎn)品又能發(fā)現(xiàn)缺陷的檢測方法或技術(shù)，亦稱為無損探傷，屬于非破壞性檢測方

10、法的范疇。它與某些破壞性檢測方法，如力學(xué)性能檢驗、化學(xué)分析試驗、金相檢驗等具有很強的互補性。尤其適合成品檢驗和在役運行產(chǎn)品的檢驗。 無損檢測的英文縮寫為： NDT（ non－destructive test）。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,1.1.2 對實際工程材料的辨證認(rèn)識 材料力學(xué)對于材料的認(rèn)識是基于“均勻性、連續(xù)性和小

11、變形假設(shè)”來討論問題的。 而實際工程材料及產(chǎn)品在制造過程中，往往因冶金、結(jié)構(gòu)、工藝因素的復(fù)雜性及操作人員技術(shù)水平的差異，即使按照同一工藝規(guī)程操作，也往往會產(chǎn)生各種各樣的工藝缺陷。 總之，實際工程材料和構(gòu)件并不那麼理想，有缺陷是絕對的，沒有缺陷則是相對的。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,工藝缺陷舉例,鑄件：可能有縮孔、疏松、冷隔、裂紋等；焊件

12、：可能有氣孔、夾雜、未熔合、未焊 透以及焊接裂紋等；鍛件：往往有裂紋、褶皺、夾層等；熱處理件：也可能出現(xiàn)裂紋、偏析、組織粗大等等。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,1.1.3 材料無損檢測的意義 (1) 質(zhì)量、安全保證——即控制產(chǎn)品質(zhì)量，保證設(shè) 備安全運行。 ①生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的需要

13、生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，往往需要從原材料、試板，到零件、部件乃至最終產(chǎn)品，都進行較嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)，即實行全面質(zhì)量管理。而無損探傷技術(shù)恰好是必不可少的技術(shù)手段。 ②設(shè)備在役安全運行期間跟蹤監(jiān)測的需要 設(shè)備運行期間也可能產(chǎn)生新的缺陷。如：應(yīng)力腐蝕裂紋、延遲裂紋、疲勞裂紋等等。需要定期或不定期地進行質(zhì)量跟蹤，以保證其運行的安全性。如核反應(yīng)堆中的壓力容器。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryi

14、nspection.com,（2）工藝、技術(shù)保證——即改進制造技術(shù)，優(yōu)化制造工藝； 在新產(chǎn)品研制、新工藝制定過程中，對于某些工藝參數(shù)、工藝措施的確定，有時需要進行嚴(yán)格的工藝評定，借助先進的無損檢測技術(shù)可篩選出最佳規(guī)范，進而制定出新產(chǎn)品的工藝規(guī)程，最終制造出合格的產(chǎn)品或優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,（3）效率、效益保證——及時發(fā)現(xiàn)缺陷，降低生產(chǎn)成本；

15、 在復(fù)雜產(chǎn)品的加工過程中往往經(jīng)歷： “零件制備——部件組成——結(jié)構(gòu)總成”等較長生產(chǎn)周期。在重點工序適時進行合理、適度的檢驗，可及時消除該工序產(chǎn)生的缺陷、防止同類缺陷的重復(fù)出現(xiàn)。這樣做比在產(chǎn)品加工完成后再來消除缺陷更節(jié)省時間、材料和工時。從而降低了生產(chǎn)成本。而且，及時返修在操作上也較為容易。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,特別值得注意的是：

16、 在商品經(jīng)濟時代，時間就是效益，時間就是生命！ 若由于產(chǎn)品質(zhì)量問題成堆，工藝難度增大，因而拖延工期，最終造成合同違約，還會引起進一步的經(jīng)濟糾紛，甚至因產(chǎn)品報廢，還會帶來更大的經(jīng)濟損失。 所以，嚴(yán)密的組織管理， 高效的檢測手段， 精干的檢驗隊伍， 是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制的法寶。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.in

17、dustryinspection.com,（4）信譽、實力的見證——積累技術(shù)資料，促進技術(shù)進步成功的檢測數(shù)據(jù)、配套的原始底片、合格的檢驗報告、標(biāo)準(zhǔn)的檢測試板等等，都是寶貴的技術(shù)資料。既可用于技術(shù)交流，又可長期存檔。依托精干的檢測隊伍、先進的檢測設(shè)備以及嚴(yán)密的管理措施所建立起來的質(zhì)量保證體系，不但能夠提高材料的潛能、促進企業(yè)的技術(shù)進步，還能提高企業(yè)的信譽和產(chǎn)品的國際競爭力。特別是在出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量糾紛時，上述檢驗資料的法律價值就會凸現(xiàn)出

18、來！,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,1.1.4 區(qū)別適度檢驗和過度檢驗 ——無損檢測技術(shù)的兩面性 事物總是一分為二的，都具有二重性。 在產(chǎn)品制造和在役運行過程中，及時、適度地采用無損檢測技術(shù)，是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要保證。但是，過分地采用該項技術(shù)，也會延誤工期，同時無端提高生產(chǎn)成本。因此，應(yīng)參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理選擇檢測工藝。

19、 這就是強調(diào)經(jīng)濟性原則，正確處理好質(zhì)量檢測與降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期的關(guān)系！,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,1.2 材料無損檢測的特點及檢測依據(jù)1.2.1 材料無損檢測的特點 材料無損檢測技術(shù)主要用于未知工藝缺陷的檢驗。它是對破壞性檢驗的補充和完善。其特點是： ①非破壞性——是指在獲得檢測結(jié)果的同時，除了剔除不合格品外，不損失零件

20、。因此，檢測規(guī)模不受零件多少的限制，既可抽樣檢驗，又可在必要時采用普檢。因而，更具有靈活性（普檢、抽檢均可）和可靠性。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,②互容性——即指檢驗方法的互容性，即：同一零件可同時或依次采用不同的檢驗方法；而且又可重復(fù)地進行同一檢驗。這也是非破壞性帶來的好處。 ③動態(tài)性——這是說，無損探傷方法可對使用中的零件進行檢驗，而且能夠適時考察產(chǎn)品運行

21、期的累計影響。因而，可查明結(jié)構(gòu)的失效機理。 ④嚴(yán)格性——是指無損檢測技術(shù)的嚴(yán)格性。首先無損檢測需要專用儀器、設(shè)備；同時也需要專門訓(xùn)練的檢驗人員，按照嚴(yán)格的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)進行操作。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,⑤檢驗結(jié)果的分歧性——不同的檢測人員對同一試件的檢測結(jié)果可能有分歧。特別是在超聲波檢驗時，同一檢驗項目要由兩個檢驗人員來完成。需要“會診”！ 概

22、括起來,無損檢測的特點是：非破壞性、互容性、動態(tài)性、嚴(yán)格性以及檢測結(jié)果的分歧性等。 應(yīng)注意揚長避短，科學(xué)利用！,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,1.2.2 實施無損檢驗的依據(jù) ① 產(chǎn)品圖樣 圖樣是生產(chǎn)中使用的最基本的技術(shù)資料，也是加工、檢驗的依據(jù)。尤其在圖樣的技術(shù)要求中，往往規(guī)定了原材料、零件、產(chǎn)品的質(zhì)量等級、具體要求以及是否需要作無損檢驗等等。

23、 ②相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)企業(yè)往往要貫徹相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如：企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)等等。這些都是產(chǎn)品加工的指導(dǎo)性文件，自然也是實施無損檢測的指導(dǎo)性文件。在具體標(biāo)準(zhǔn)中，往往詳細(xì)規(guī)定了檢驗對象、檢驗方法、檢驗規(guī)模等等。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,③技術(shù)文件 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝部門下達(dá)的各種技術(shù)文件，如工藝規(guī)程、檢驗卡片、產(chǎn)品檢驗報告、返修單等等。有時還要追加或改變檢驗要求

24、等等。 ④訂貨合同 某些產(chǎn)品的特殊檢驗要求、質(zhì)量控制的條款，有時可能較詳細(xì)的強調(diào)在訂貨合同中，應(yīng)引起特別注意。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,本章小結(jié),無損檢測的作用：在不損傷材料或產(chǎn)品的條件下，發(fā)現(xiàn)缺陷、改進工藝、控制質(zhì)量、降低成本、維持和保證設(shè)備的安全運行，為企業(yè)和產(chǎn) 品創(chuàng)建較為完備而可靠的技術(shù)檔案并提供法律 依據(jù)。2. 無損檢測技術(shù)的采用：應(yīng)貫徹

25、適時、適度的原則，應(yīng)用時，要參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)！3.無損檢測的特點是：非破壞性、互容性、動態(tài)性、嚴(yán)格性以及檢測結(jié)果的分歧性等。 應(yīng)注意揚長避短，科學(xué)利用！,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,本章思考題： 1. 材料無損檢測有哪些實際意義？ 2. 如何處理好適度檢驗問題？ 3. 無損檢測的基本特點有哪些? 4. 哪些檢驗屬于破壞性檢驗?,

26、中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,第2章 缺陷分析,本章提要：缺陷分析是無損檢測的技術(shù)基礎(chǔ)。主要解決兩方面的問題： 一是弄清缺陷的分類、性質(zhì)、危害性； 二是分析缺陷的產(chǎn)生原因，以便有效地識別缺陷、消除缺陷，提高工藝質(zhì)量。本章重點講授缺陷分類、危害性。缺陷的產(chǎn)生原因應(yīng)結(jié)合《材料成型原理》課程內(nèi)容深入理解與總結(jié)。 最后，對常用檢測方法作簡要介紹。,中國工業(yè)

27、檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,2.1 工藝缺陷的概念及分類,2.1.1 工藝缺陷的概念 （1）什么是工藝缺陷？ 在材料加工成型過程中，經(jīng)常會出現(xiàn) 某種或某些不合乎質(zhì)量要求的外觀缺陷、性能缺陷、組織缺陷和更為嚴(yán)重的內(nèi)部幾何不連續(xù)型缺陷（如裂紋、孔洞、夾雜等）。我們把這些“冶金因素、結(jié)構(gòu)因素、工藝因素”導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的各類缺陷統(tǒng)稱為工藝缺陷

28、。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,（2）工藝缺陷的辨證分析 ①缺陷產(chǎn)生的絕對性 ——就是說，在實際生產(chǎn)中，要獲得沒有任何缺陷的產(chǎn)品，在技術(shù)上是相當(dāng)困難的；要使成批生產(chǎn)的產(chǎn)品都沒有任何缺陷，是不經(jīng)濟的，甚至是不可能的。 ②缺陷評定標(biāo)準(zhǔn)的相對性 ——即“判廢標(biāo)準(zhǔn)”的相對性。就是說，不同的產(chǎn)品或同一產(chǎn)品，往往因使用條件工況不同，對其質(zhì)量要求也不同，因而，對工藝缺陷的容限，

29、即“判廢標(biāo)準(zhǔn)”也不盡相同 。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,③判廢標(biāo)準(zhǔn)的制定原則： 一般地說，產(chǎn)品質(zhì)量等級越高、失效后危害性越大，對缺陷控制也越嚴(yán)格。因此，必須注意貫徹和參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不能隨意判廢。即合于使用的原則。 ④工藝缺陷的修復(fù)： 輕微的缺陷，不影響使用，是可以容忍的； 嚴(yán)重的缺陷，不符合使用要求，則必須給予處理：

30、 有些缺陷能夠及時修復(fù)；而有些缺陷則可能無法修復(fù)，產(chǎn)品就得判廢！,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,舉例說明,比如：焊縫余高過大，屬于焊縫形狀不良，嚴(yán)重時可以修磨；必要時甚至可以磨平。再如：鑄件的表面砂眼，可以通過焊補來修復(fù)。特別指出，考慮到焊接接頭組織和性能的惡化，某些產(chǎn)品的焊接修復(fù)不允許超過2次！所以，應(yīng)該注意制定嚴(yán)格的修復(fù)工藝，否則就會造成經(jīng)濟損失！,中國工業(yè)檢

31、驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,2.1.2 工藝缺陷的分類 工藝缺陷種類繁多，產(chǎn)生原因也相當(dāng)復(fù)雜。為了便于分析和處理工藝缺陷、制定檢驗工藝、方便技術(shù)交流，有必要對其進行分類。 (1)按技術(shù)內(nèi)涵大體分為： ①加工、裝配缺陷 ——如焊件坡口角度、裝配間隙不均勻，錯邊量過大等； ②形狀、尺寸缺陷 ——如工件變形、焊縫寬窄不一致、焊縫余高過大

32、、表面塌陷、滿溢、焊瘤等等；,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,③幾何不連續(xù)型缺陷—— 如焊件中的裂紋、孔洞、夾雜、未熔合、未焊透，鑄件中的縮孔、疏松、裂紋等等； ④組織、性能缺陷 ——如機械性能不良、耐腐蝕性下降、過熱組織、脆性組織、偏析等等； ⑤其它工藝缺陷—— 如飛濺、表面劃傷、電弧擦傷、鑿痕、磨痕等等。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industry

33、inspection.com,（2）按工藝方法（工藝責(zé)任）分為： ①焊接缺陷——因?qū)嵤┖附庸に嚩鸬?缺陷； ②鑄造缺陷——因?qū)嵤╄T造工藝而引起的 缺陷； ③鍛壓缺陷——因?qū)嵤╁懺臁_壓工藝而引 起的缺陷； ④熱處理缺陷—— （略）,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　h

34、ttp://www.industryinspection.com,（3）按缺陷性質(zhì)不同分為： ①裂紋——如冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋、 層狀撕裂、火口裂紋等； ②孔穴——如縮孔、氣孔等； ③固體夾雜——如夾渣、夾鎢等； ④未熔合——如坡口未熔合、層間未熔合； ⑤未焊透——如根部未焊透、中部未焊透； ⑥其它缺陷——未包含在以上5種缺陷中的缺陷，如咬邊、燒穿、焊

35、瘤、電弧劃傷等。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,（4）按缺陷的埋藏深度分為： ①表面缺陷——如表面氣孔、表面裂紋、砂眼、咬邊等； ②近表面缺陷——如皮下氣孔、夾雜等； ③內(nèi)部缺陷——如內(nèi)部夾雜、氣孔、縮孔、裂紋、未熔合、未焊透等； (5)按缺陷的幾何特征不同分為： ①體積型—— 如孔洞、夾雜等； ②面積型——如裂紋、未熔合、夾層等；,中國工業(yè)檢驗

36、檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,（6）按具體缺陷的位置特征又有不同的稱謂：例如：裂紋可分為：HAZ 裂紋、焊縫裂紋、火口裂紋、焊趾裂紋、焊根裂紋等；未熔合可分為：坡口未熔合、層間未熔合、根部未熔合。 （7）其它分類： ①按裂紋走向不同有：橫向裂紋、縱向裂紋、人字形裂紋、輻射形裂紋等稱謂； ②按裂紋尺寸不同又有：宏觀裂紋、微裂紋等稱謂。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://ww

37、w.industryinspection.com,③按具體缺陷產(chǎn)生機理又有不同的分類，例如：焊接接頭中的裂紋因其產(chǎn)生機理不同有： 熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂等； 焊件中的氣孔又分為： 氫氣孔、氮氣孔、CO氣孔等等。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,2．2 工藝缺陷的危害及其對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,2.2.1 工藝缺陷的危害性（定性分析）

38、 應(yīng)該指出，處在同一位置上的不同性質(zhì)的缺陷、或處在不同位置的同一性質(zhì)的缺陷，其危害性是不盡相同的： (1)對于同一性質(zhì)的缺陷（即使數(shù)量、大小相同）有：,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,①表面缺陷比內(nèi)部缺陷危害性大; 位置特征 ②高應(yīng)力區(qū)的缺陷比低應(yīng)力區(qū)的缺陷危害性大； 應(yīng)力特征 ③

39、與主應(yīng)力垂直的片狀缺陷比平行主應(yīng)力時危害性大； 走向特征 ④應(yīng)力集中區(qū)的缺陷比非應(yīng)力集中區(qū)的缺陷危害性大； 缺口效應(yīng) ⑤對疲勞強度的影響比靜載強度的影響大； 載荷特征 ⑥未發(fā)現(xiàn)的缺陷比已發(fā)現(xiàn)的缺陷

40、危害性大； 掌控狀態(tài),中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,(2)不同性質(zhì)的缺陷危害性排序（從大到?。?裂紋 未熔合，未焊透 咬邊 夾雜（條狀） 夾雜(圓形) 氣孔。 應(yīng)該強調(diào)，任何一種缺陷達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)重的程度都會造

41、成危害，不僅會造成結(jié)構(gòu)的破壞，甚至?xí)劤蔀?zāi)難性事故！ 尤其對于裂紋類缺陷工藝上是不能容忍的！ 必須徹底鏟除!,,,,,,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,2.2.2 工藝缺陷產(chǎn)生危害的本質(zhì) (1)使工件的有效承載截面F受到削弱，因而使實際平均應(yīng)力增大。 (2)缺陷造成的幾何不連續(xù)，導(dǎo)致局部應(yīng)力集中！ ①引起缺口尖端的局部三向拉應(yīng)力，使材料性能變脆，即產(chǎn)生缺口效應(yīng)

42、； ②可能引起裂紋失穩(wěn)擴展，造成低應(yīng)力破壞（脆斷）； ③結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中點又容易引發(fā)疲勞裂紋；成為疲勞裂紋源! ④應(yīng)力集中區(qū)也容易加劇引起應(yīng)力腐蝕開裂。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,總之，材料強度越高、加工精度越高、對應(yīng)力集中越敏感，工藝缺陷造成的危害越大。2.2.3 工藝缺陷的產(chǎn)生原因 這個問題十分復(fù)雜，需要具體問題具體分析。從總體上說，主要來自：

43、 ①冶金因素——如化學(xué)成分、碳當(dāng)量、雜質(zhì)含量、冷卻速度等等； ②結(jié)構(gòu)（力學(xué)）因素——如壁厚、應(yīng)力集中、截面突變、拘束應(yīng)力等等； ③工藝因素——預(yù)熱條件、烘干溫度、清理、環(huán)境濕度、規(guī)范參數(shù)等等；,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,對于每種具體缺陷的產(chǎn)生原因，還要結(jié)《材料成型原理》課程的學(xué)習(xí)來深入理解。 譬如: 焊接冷裂紋的產(chǎn)生原因 ( 三要素):

44、 ①接頭中的淬硬組織 M; ②接頭中的較高拘束應(yīng)力σR; ③擴散氫含量的影響。 三因素相互促進，加劇焊縫在焊根或熔合線處的開裂傾向。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,2.3 材料無損檢測方法 的種類及其適用性,2.3.1 常用的無損探傷方法及探傷原理 材料或工件未知工藝缺陷的檢測中常用的無損探傷方法有

45、： (1)射線探傷（RT） —— 是利用射線的穿透性和衰減性來發(fā)現(xiàn)缺陷，即射線能夠穿透物質(zhì)并且在物質(zhì)中有衰減的物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的。 該法是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的NDT方法!,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,2.3.1 常用的無損探傷方法及探傷原理,(2)超聲波探傷（UT）—— 是利用超聲波在物質(zhì)中傳播、反射和衰減等物理性質(zhì)來發(fā)現(xiàn)缺陷的。 該法與

46、射線探傷法形成優(yōu)勢互補. (3)磁力探傷（MT）—— 是通過對鐵磁材料進行磁化所產(chǎn)生的漏磁場來發(fā) 現(xiàn)其表面及近表面缺陷的。 在黑色金屬的表面檢測中應(yīng)用廣泛.,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,2.3.1 常用的無損探傷方法及探傷原理,(4)滲透探傷（PT）—— 是利用熒光染料或紅色染料滲透劑的滲透作用顯現(xiàn)工件表面開口型缺陷痕跡的。 注意:不能用于多孔型材料!

47、(5)渦流探傷(ET) —— 是利用渦流的集膚效應(yīng)及其在缺陷處的畸變行為來發(fā)現(xiàn)和檢測缺陷的。此外，還有液晶探傷、中子探傷、全息探傷、聲發(fā)射探傷等等。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,檢測方法簡介的說明,有關(guān)各種檢測方法的技術(shù)內(nèi)涵和要點將在今后各章的講授中，深入理解。總之，每種方法既有它的優(yōu)勢，也有它的局限性。這一點就像沒有包治百病的良藥一樣！應(yīng)用是應(yīng)根據(jù)檢測工藝需要,認(rèn)真進

48、行選擇!,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,2.3.2五種常用無損探傷法的適用性 ⑴射線探傷：適用于材料內(nèi)部體積型缺陷：孔洞、夾雜、未焊透等；對于面積缺陷（如裂紋等）有選擇性：即缺陷平面與射線透照方向平行或接近平行時非常適用；而當(dāng)缺陷平面與射線透照方向垂直時極不敏感！易出現(xiàn)漏檢!⑵ 超聲波探傷：適用于大多數(shù)缺陷的檢測，但檢出容易，定量難。不易發(fā)現(xiàn)細(xì)小裂紋。另外，由于檢測系統(tǒng)存在盲

49、區(qū)，故不適合薄板的檢測。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,2.3.2五種常用無損探傷法的適用性,⑶ 磁力探傷：適合鐵磁性材料的表面缺陷及近表面缺陷的探傷；不適用于非鐵磁性材料，如銅、鋁、奧氏體鋼等等； (4) 滲透探傷：適用于各種材料表面的開口型缺陷的檢測（如裂紋、針孔等）；但不適用多孔型材料； (5) 渦流探傷：適用于各種導(dǎo)電材料的表面及近表面缺陷的探測。不適于非導(dǎo)電材料的缺

50、陷檢測。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,本章小結(jié),本章從不同角度對缺陷分類，以便加強理解和記憶。對于缺陷的認(rèn)識還沒有完結(jié)，仍須通過其它課程的學(xué)習(xí)加以深化。在具體檢測方法中，如何顯現(xiàn)缺陷的形態(tài)，更要結(jié)合試驗深入掌握。最后，對常用的無損檢測方法的適用性作出簡要的總結(jié)。后續(xù)課程將會深入理解這一點。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com

51、,本章思考題,1.工藝缺陷是如何分類的？2.工藝缺陷產(chǎn)生危害的本質(zhì)是什麼？3.不同性質(zhì)的工藝缺陷的危害性是否相同？試說明之。4.同一種缺陷在不同條件下,危害性是否相同？試說明之。5.常用的無損檢測方法的適用性如何?6.什么是咬邊、未熔合、未焊透、夾雜？,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,第3章 射線檢測,本章重點內(nèi)容：（1）射線的產(chǎn)生及性質(zhì)

52、 ——更好地利用它；（2）射線檢測的基本原理 ——更好地理解各種缺陷的顯像狀況；（3）重點掌握射線照相法檢測技術(shù) ——學(xué)以致用；（4）了解射線的防護知識 ——保護環(huán)境和注意人身安全。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,本章概要,射線檢測的英文縮寫— RT ray

53、 testing基本原理——利用射線能穿透物質(zhì)且在不同物質(zhì)中的衰減情況有差異的特性來發(fā)現(xiàn)構(gòu)件中的缺陷；依據(jù)顯示缺陷的方法不同，分為以下幾種具體的方法： ① 電離法 ② 熒光屏觀察法——工業(yè)電視法 ③ 照相法 ④ 計算機斷層掃描法CT,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,本章概要,根據(jù)射線源不同，又分為：

54、X射線檢測； γ射線檢測； 高能射線檢測。本章將以X射線照相法檢測技術(shù)為核心， 講授射線檢測技術(shù)。 射線檢測又稱射線探傷。 這部分內(nèi)容也是課程的重點。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,3.1 射線檢測的物理基礎(chǔ),3.1.1 射線的本質(zhì)射線本身就是一種波長很短的電磁波。 X

55、,γ射線統(tǒng)稱為光子。根據(jù)波譜圖可查得: X射線的波長為: 0.001~0.1nm; γ射線的波長為: 0.0003~0.1nm.γ射線比X射線的波長還短， 因此，其穿透能力更強!,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,3.1.2 射線的性質(zhì) (1)不可見，直線傳播—具有隱蔽性和指向性； (2)不帶電，因而

56、不受電磁場影響—電中性； (3)能穿透物質(zhì)，但有衰減—具有穿透性和衰減性； (4)能與某些物質(zhì)產(chǎn)生光化作用，使熒光物質(zhì)發(fā)光；可使膠片感光—可成像； (5)能使某些氣體電離—即產(chǎn)生電離輻射； (6)與光波一樣，有反射、折射、干涉現(xiàn)象； (7)能產(chǎn)生生物效應(yīng)，傷害和殺死生物細(xì)胞 —對人體有害。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,3.1.

57、3 射線的產(chǎn)生 射線的性質(zhì)，有利、有弊，應(yīng)該科學(xué)地加以利用和防范！射線學(xué)就是研究如何利用與防范射線的科學(xué)。下面介紹產(chǎn)生x射線的主要設(shè)備: (1）x光管基本組成： 陰極部件：燈絲（鎢絲）——發(fā)射電子； 陰極罩——聚焦電子。 陽極部件：陽極靶——接收電子； 冷卻介質(zhì)——散熱作用。

58、真空管——玻璃或金屬陶瓷制作的真空外罩。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,(2)X射線管及其工作原理,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,(3) X射線的產(chǎn)生過程表述首先，對燈絲通電預(yù)熱,產(chǎn)生電子熱發(fā)射,形成電子云；（大約20分鐘左右）然后，對陰極和陽極施加高壓電（幾百kv）， 形成高壓電場，加速電子，并使其定向運動；被加速

59、的電子最終撞擊到陽極靶上，將其高速運動的動能轉(zhuǎn)化為熱能和X射線。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,(4)幾點說明,①高速運動電子的能量，絕大多數(shù)轉(zhuǎn)換為熱能，轉(zhuǎn)化為X射線的能量比率僅占1％左右；因此陽極靶必須散熱和冷卻；這個問題應(yīng)該由X射線管的設(shè)計人員解決。 ②產(chǎn)生X射線的強度與管電流成正比，與管電壓的平方成正比，與陽極靶材料的原子序數(shù)成正比。因此，恰當(dāng)選擇管電流、管電壓和陽極靶材

60、料至關(guān)重要。 換言之，X射線的強度可由管電流和管電壓靈活調(diào)節(jié)！,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,③常用的陽極靶材料為鎢。它具有高原子序數(shù)和高熔點。 ④X射線的強度的分布規(guī)律： 在垂直電子束的方向上最強；在平行電子束的方向上最弱。這就是說，X射線的強度在空間的分布是不均勻的，而且具有一定的擴散角，并不是平行光！ 了解這

61、一點，對應(yīng)用也很重要（后面在象質(zhì)計的布置時將提到）。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,3.1.4 γ射線的產(chǎn)生,γ射線是由放射性同位素的原子核衰變過程伴隨產(chǎn)生的。常用于射線探傷的放射性同位素主要有： 鈷60、銥192、銫137/134等。γ射線的特點： ①強度高于X射線，穿透力強，適合厚板透視； ②強度無法直接調(diào)節(jié)，射線長期存在，防護更

62、要注意！ ③可實現(xiàn)周向輻射，透視效率高。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,3.1.5 γ射線的半衰期,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,3.2 射線檢測的基本原理,3.2.1 射線在物質(zhì)中的衰減定律射線在穿透物質(zhì)的同時也會發(fā)生衰減現(xiàn)象。其發(fā)生衰減的根本原因有兩點： 散射和吸

63、收。其衰減規(guī)律成負(fù)指數(shù)規(guī)律： Iδ= I0· e－μδ （3-1） 式中， I0—射線的初始強度； Iδ—射線的透射強度； δ— 工件的厚度； μ—線衰減系數(shù)。,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,線衰減系數(shù)μ,線衰減系

64、數(shù)μ——入射光子在物質(zhì)中穿行單位距 離時，與物質(zhì)發(fā)生相互作用的幾率。不同材料具有不同的衰減系數(shù)。一般規(guī)律是： μ＝f (λ,ρ,z ) ，且與三者成正比。 其中: λ— 射線的波長； ρ — 材料密度； z — 原子序數(shù)；,,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryin

65、spection.com,3.2.2 射線檢測的基本原理,射線檢測主要是利用它的指向性、穿透性、衰減性等幾個基本性質(zhì)。具體分析（參考下圖）： （1）無缺陷區(qū)的射線透射強度： Iδ=I0·e－μδ 衰減定律,,,,,,,,,,,,,,,A,B

66、,X,,,,,,,,,I0,Iδ,,,,δ,μ,μx,δ=A+X+B,,,X — 缺陷厚度；A — 缺陷上部厚度；B —缺陷下部厚度；,I x,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,（2）有缺陷區(qū)的射線透射強度： Ix = I0·e－μA · e－μˊX · e－μB = I0·e－μA

67、83;e－μB ·e－ μX · eμX ·e－ μˊX = I0·e－μδ ·e－ （μˊ－μ)X = Iδ · e－ （μˊ－μ)X (3-2) 顯然有： Ix / Iδ = e－ （μˊ－μ)X

68、 (3-3),中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspection.com,討論與結(jié)論,①當(dāng)μ’Iδ；比如，鋼中的氣孔、夾渣就屬于這種； ②當(dāng)μ’> μ時，Ix < Iδ；比如，鋼中的夾銅就屬于這種； ③當(dāng)μ’＝ μ或x很小時，Ix ≈Iδ；幾乎差異，缺陷則得不到顯示！ 這就是射線檢測的基本應(yīng)用原理!,中國工業(yè)檢驗檢測網(wǎng)　http://www.industryinspectio