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無損檢測技術(shù)的原理和特點(diǎn)及原理

2023-11-24 20:45:29課外拾零71

無損檢查就是指在檢測機(jī)械材料內(nèi)部不損害或不影響被測量對象使用性能,不傷害被測量對象內(nèi)部組織的前提下,借助材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?;?a href='http://www.njxqhms.com/jiaoyou/11450.html' title='焊接缺陷的害處性分類及辨別,緣由和預(yù)防舉措' target='_blank'>缺陷存在造成的熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化,以化學(xué)或物理方式為手段,利用現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材,對試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及缺陷的類型、數(shù)量、形狀、性質(zhì)、位置、尺寸、分布及其變化進(jìn)行檢測和測試的方式。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

無損檢查是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展水平,無損測量的重要性已得到公認(rèn)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

五大常規(guī)無損測量技術(shù):brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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下邊將逐一介紹五種測量技術(shù):brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線檢查(RT)的原理和特征brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線檢查(),業(yè)內(nèi)人士簡稱RT,是工業(yè)無損檢查()的一個(gè)重要專業(yè)門類。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線檢查主要的應(yīng)用是偵測型腔內(nèi)部的宏觀幾何缺陷。根據(jù)不同特點(diǎn),可將射線檢查分為多種不同的方式,比如:X射線層析拍照(X-CT)、計(jì)算機(jī)射線拍照技術(shù)(CR)、射線拍照法,等等。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

右圖:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

第一行左起一:固定式磁粉探傷機(jī);第一行左起二:射線檢查室的防護(hù)屏蔽門。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

第二行左起一:便攜式X射線管;第二行左起二:A型顯示的模擬式超聲波探傷儀。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線拍照法,借助X射線管形成的X射線或放射性核素形成的γ射線穿透型腔,以膠卷作為記錄信息的器材的無損檢查方式。該方式是最基本、應(yīng)用最廣泛的的一種射線檢查方式,也是射線測量專業(yè)培訓(xùn)的主要內(nèi)容。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線拍照法的原理1:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線檢查,本質(zhì)上是借助電磁波或則電磁幅射(X射線和γ射線)的能量。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線在穿透物體過程中會(huì)與物質(zhì)發(fā)生互相作用,因吸收和散射使其硬度減慢。硬度衰減程度取決于物質(zhì)的衰減系數(shù)和射線在物質(zhì)中穿透的長度。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線拍照法的原理2::brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

倘若被透照物體(制件)的局部存在缺陷,且構(gòu)成缺陷的物質(zhì)的衰減系數(shù)又不同于試件(比如在熔池中,氣孔缺陷上面的空氣衰減系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼的衰減系數(shù)),該局部區(qū)域的透過射線硬度都會(huì)與周圍形成差別。把膠卷放到適當(dāng)位置使其在透過射線的作用下感光,經(jīng)過暗室處理后得到底片。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線穿透型腔后,因?yàn)槿毕莶课缓屯旰貌课坏耐干渖渚€硬度不同,底片上相應(yīng)部位等會(huì)出現(xiàn)黑度差別。射線檢查員通過對底片的觀察,依照其黒度的差別,便能辨識缺陷的位置和性質(zhì)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

以上描述的基本原理和診所拍X中信同小異。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線拍照brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

射線拍照法的特征brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、適用范圍brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

適用于各類融化點(diǎn)焊方式(電弧焊、氣體保護(hù)焊、電渣焊、氣焊等)的對接接頭,也能檢測鑄件件,在特殊情況下也可用于測量角熔池或其他一些特殊結(jié)構(gòu)制件。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、射線拍照法的優(yōu)點(diǎn)brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)缺陷顯示直觀:射線拍照法用底片作為記錄介質(zhì),通過觀察底片才能比較確切地判定出缺陷的性質(zhì)、數(shù)量、尺寸和位置。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)容易檢出這些產(chǎn)生局部長度差的缺陷:對氣孔和縮孔之類缺陷有很高的檢出率。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)射線拍照能檢出的寬度和長度規(guī)格分別為毫米數(shù)目級和亞毫米數(shù)目級,甚至更少,且?guī)缀醪淮嬖跍y量長度下限。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

d)幾乎適用于所有材料,在鋼、鈦、銅、鋁等金屬材料上使用均能得到良好的療效,該方式對試件的形狀、表面粗糙度沒有嚴(yán)格要求,材料碳化物度對其不形成影響。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、射線拍照法的局限brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)對裂縫類缺陷的檢出率則受透照角度的影響,且不能檢出垂直照射方向的薄層缺陷,比如厚板的分層。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)測量長度上限受射線穿透能力的限制,比如420kv的X射線機(jī)能穿透的最大鋼長度約80mm,鈷60放射性核素(Co60)γ射線穿透的最大鋼長度約150mm,更大長度的螺孔則須要使用特殊的設(shè)備——加速器,其最大穿透長度可達(dá)400mm以上。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)通常不適合厚板、鋼管、鍛件的檢查,也較少用于焊接、摩擦焊等點(diǎn)焊方式的接頭的監(jiān)測。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

d)射線拍照法測量成本較高,測量速率較慢。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

e)射線對人體有傷害,須要采取防護(hù)舉措。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

超聲檢查(UT)的原理和特征brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

超聲檢查(),業(yè)內(nèi)人士簡稱UT,是工業(yè)無損檢查()中應(yīng)用最廣泛、使用頻度最高且發(fā)展較快的一種無損測量技術(shù)光折射的原理和應(yīng)用,可以用于產(chǎn)品制造中質(zhì)量控制、原材料檢驗(yàn)、改進(jìn)工藝等多個(gè)方面,同時(shí)也是設(shè)備維護(hù)中不可或缺的手段之一。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

超聲檢查主要的應(yīng)用——檢測型腔內(nèi)部宏觀缺陷和材料長度檢測。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

根據(jù)不同特點(diǎn),可將超聲檢查分為多種不同的方式:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)按原理分類:超聲波脈沖反射法、衍射時(shí)差法(Time,簡稱TOFD)等。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)按顯示方法分類:A型顯示、超聲成像顯示(B、C、D、P掃描成像、雙控陣成像等)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

超聲檢查原理brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

超聲檢查,本質(zhì)上是借助超聲波與物質(zhì)的互相作用:反射、折射和衍射。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)哪些是超聲波?brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

我們把能導(dǎo)致觸覺的機(jī)械波稱為聲波,頻度在20-之間,而頻度低于的機(jī)械波稱為超聲波,人類是聽不到超聲波的。對于鋼等金屬材料的測量,我們常用頻度為0.5~10MHz的超聲波。(1MHz=10的六次方Hz)brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)怎樣發(fā)出和接收超聲波?brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

超聲檢查用探頭的核心器件是壓電晶圓,其具有壓電效應(yīng):在交變拉壓撓度的作用下,晶體可以形成交變電場。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)高頻電脈沖激勵(lì)壓電晶圓時(shí),發(fā)生逆壓電效應(yīng),將電能轉(zhuǎn)換成聲能(機(jī)械能),探頭以脈沖的形式間歇發(fā)射超聲波,即脈沖波。當(dāng)探頭接受超聲波時(shí),發(fā)生正壓電效應(yīng),將聲能轉(zhuǎn)換成電能。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

超聲檢查所用的常規(guī)探頭,通常由壓電晶圓、阻尼塊、接頭、電纜線、保護(hù)膜和殼體組成,通常分為直探頭和斜探頭兩個(gè)類別,前者的話一般還有一個(gè)使晶圓與入射面成一定角度的斜鍥塊。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

右圖為典型的斜探頭結(jié)布光brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

右圖為斜探頭的實(shí)物圖:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

該探頭機(jī)型:2.5P8*12K2.5,其參數(shù)為:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)2.5代表頻度f:2.5MHz;brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)P代表晶圓材料為:鋯錳酸鉛陶瓷,具有體溫穩(wěn)定性好、電性能優(yōu)異、容易制造并且價(jià)錢低廉等優(yōu)點(diǎn);brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)8*12代表圓形晶圓規(guī)格為:8mm*12mm;brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

d)K2.5代表:斜探頭折射角的余弦值為2.5,即tan(68.2°)=2.5,其折射角為68.2°。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

A型顯示的超聲波脈沖反射法工作原理:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

聲源形成的脈沖波步入到制件中,超聲波在型腔中以一定方向和速率往前傳播。當(dāng)遇見兩邊聲阻抗有差別的界面時(shí)(聲阻抗存在差別常常是由于材料中某種不連續(xù)性導(dǎo)致,如裂痕、氣孔、夾渣等)部份聲波被反射,檢查設(shè)備接受和顯示:剖析聲波幅度和位置等信息,評估缺陷是否存在或存在缺陷的大小位置等。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

A型顯示的超聲波脈沖反射法的特征brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、適用范圍brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

折射原理的應(yīng)用_折射應(yīng)用實(shí)例_光折射的原理和應(yīng)用brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種殼體。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)原材料、零部件檢查:厚板、鋼鑄件、鋁及鋁合金薄板、鈦及鈦合金薄板、復(fù)合板、無縫鐵管等。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)對接釬焊接頭檢查:鋼制對接接頭(包括管座角熔池、T形釬焊接頭,支撐架和結(jié)構(gòu)件),鋁及鋁合金對接接頭brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

右圖為鋼制對接接頭:T形釬焊接頭。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、A型顯示的超聲波脈沖反射法的優(yōu)點(diǎn)brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)穿透能力強(qiáng),可對較大長度范圍內(nèi)的螺孔內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢查。如對于金屬材料,可測量長度為1~2mm的薄壁型材和刨花板,也可測量幾米長的鋼鑄件。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)缺陷定位較確切。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)對面積型缺陷的檢出率較高。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

d)靈敏度高,可測量型腔內(nèi)部規(guī)格很小的缺陷。超聲檢查理論靈敏度約為超聲波波長的一半,當(dāng)測量對象為鋼鑄錠,采用2.5MHz頻度的超聲斜探頭,其靈敏度約為0.65mm。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

e)測量成本低、速度快,設(shè)備輕便,對人體及環(huán)境無害,現(xiàn)場使用較便捷。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、A型顯示的超聲波脈沖反射法的局限brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)對型腔中的缺陷進(jìn)行精確的定性、定量仍需作深入研究。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)對具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外型的螺孔進(jìn)行超聲檢查有困難。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)缺陷的位置、取向和形狀對檢查結(jié)果有一定影響。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

d)型腔材質(zhì)、晶粒度等對檢查有較大影響。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

e)測量結(jié)果顯示不直觀,檢查結(jié)果無直接見證記錄。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滲透檢查(PT)的原理和特征brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滲透檢查(),業(yè)內(nèi)人士簡稱PT,是工業(yè)無損檢查()應(yīng)用最早的無損檢查方式,因?yàn)闈B透檢查簡單易操作,其在現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滲透檢查主要的應(yīng)用——檢查金屬(鋼、鋁合金、鎂合金、銅合金、耐熱合金等)和非金屬(塑膠、陶瓷等)型腔的表面開口缺陷,比如表面裂痕等。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

工業(yè)產(chǎn)品在制造和運(yùn)行過程中,可能在表面形成長度零點(diǎn)幾微米的表面裂痕,破裂熱學(xué)研究表明,在惡劣的工作條件下,這種微細(xì)裂縫就會(huì)是造成設(shè)備破壞的裂痕源。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

根據(jù)不同特點(diǎn),可將滲透檢查分為多種不同的方式:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

按顯示材料,分為螢光法()和非螢光法(Non-)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

后者稱為“熒光滲透檢查”,前者稱為“著色滲透檢查”。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

典型的螢光滲透檢查缺陷示意圖。(圖片來始于網(wǎng)路)brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

肉眼難以察覺的微裂縫,經(jīng)螢光滲透檢,在紫外線燈的照射下,黃紅色螢光分外顯眼,如右圖所示:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滲透測量原理brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滲透檢查,本質(zhì)上是借助液體的表面能。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)液體和固體界面接觸時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下三種現(xiàn)象,θ稱為接觸角。如右圖所示:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(a)θ=0°,全部潤濕;(b)θ<90°,部份潤濕;(c)θ>90°,不潤濕。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

對某一液體而言,表面張力越小,當(dāng)液體在界面映照時(shí)克服這個(gè)力做功越少,則潤濕療效越好。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

——表面張力,是液體表面層因?yàn)榉肿右Σ痪舛纬傻难乇砻孀饔糜谌我唤缇€上的張力。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

毛細(xì)現(xiàn)象:當(dāng)液體潤濕毛細(xì)管或富含細(xì)微空隙的物體,液體沿毛細(xì)空隙流動(dòng)的現(xiàn)象。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

假如液體能潤濕毛細(xì)管,則液體在細(xì)管上升,管子的外徑越小,它上面上升的湖面也越高。諸如水在玻璃毛細(xì)管內(nèi),液面是上升的,相當(dāng)于水溶入毛細(xì)管內(nèi)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

假如液體不能潤濕毛細(xì)管,則液體在細(xì)管減少。諸如水銀(Hg)在玻璃毛細(xì)管內(nèi),液面是增長的。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滲透測量基本原理:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

因?yàn)槊?xì)現(xiàn)象的作用,當(dāng)人們將溶有螢光顏料或著色顏料的滲透劑施加于試件表面時(shí),滲透劑都會(huì)溶入到各種開口于表面的細(xì)小缺陷中(細(xì)小的開口缺陷相當(dāng)于毛細(xì)管,滲透劑溶入細(xì)小開口缺陷相當(dāng)于潤濕現(xiàn)象),之后去除屈從在試件表面上多余的滲透劑,經(jīng)干燥后再施加顯像劑,缺陷中的滲透劑在毛細(xì)現(xiàn)象的作用下重新吸附到試件的表面上,產(chǎn)生放大的缺陷顯示。用目視檢查即可觀察出缺陷的形狀、大小及分布情況。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滲透檢查特性brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、適用范圍brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滲透檢查可以應(yīng)用于各類金屬、非金屬、磁性及非磁性材料型腔的表面開口缺陷的測量。不僅微孔性的材料難以或無法檢查外,幾乎所有材料的表面開口缺陷都可以使用此方式,獲得令人滿意的檢查結(jié)果。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、滲透檢查優(yōu)點(diǎn)brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(a)不受被檢型腔磁性、形狀、大小、組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)成份及缺陷方位的限制,一次操作能檢測出各個(gè)方向的缺陷。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(b)操作簡便,設(shè)備簡單。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(c)缺陷顯示直觀,靈敏度高。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、滲透檢查局限brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(a)只能測量出材料的表面開口缺陷,對于潛藏在材料內(nèi)部的缺陷,滲透檢查就無能為力了。必須強(qiáng)調(diào),因?yàn)槲⒖仔圆牧系娜毕輬D象顯示無法判定,所以滲透檢查并不適宜微孔性材料表面缺陷。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(b)滲透劑成份對被檢型腔具有一定腐蝕性,必須嚴(yán)格控制硫、鈉等微量元素的存在。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(c)滲透劑所用的有機(jī)溶劑具有揮發(fā)性,工業(yè)顏料對人體有毒性,必須注意吸入防護(hù)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

渦流檢查(ET)的原理和特征brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

渦流檢查(Eddy),業(yè)內(nèi)人士簡稱ET,在工業(yè)無損檢查()領(lǐng)域中具有重要的地位,在民航航天、冶金、機(jī)械、電力、化工、核能等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

渦流檢查主要的應(yīng)用——檢測導(dǎo)電金屬材料表面及近表面的宏觀幾何缺陷和鍍層測厚。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

根據(jù)不同特點(diǎn),可將渦流檢查分為多種不同的方式:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)按檢查線圈的方式分類:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)外穿式:將被檢試樣置于線圈內(nèi)進(jìn)行檢查,適用于管、棒、線材的外壁缺陷。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)內(nèi)穿式:置于管子內(nèi)部進(jìn)行檢查,專門拿來檢測厚壁管子內(nèi)壁或鉆孔內(nèi)壁的缺陷。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)探頭式:放置在試樣表面進(jìn)行檢查,除了適用于形狀簡單的薄板、棒材及大半徑型材的表面掃查檢查,也適用于形狀西安的機(jī)械零件的測量。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)按檢查線圈的結(jié)構(gòu)分類:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)絕對形式:線圈由一只線圈組成。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)差動(dòng)方法:由兩只反相聯(lián)接的線圈組成。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)自比較方法:多個(gè)線圈繞在一個(gè)骨架上。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

d)標(biāo)準(zhǔn)比較方法:繞在兩個(gè)骨架上,其中一個(gè)線圈中倒入早已樣品光折射的原理和應(yīng)用,另一個(gè)拿來進(jìn)行實(shí)際測量。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

折射原理的應(yīng)用_光折射的原理和應(yīng)用_折射應(yīng)用實(shí)例brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)按測量線圈的電氣聯(lián)接分類:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)自感形式:測量線圈使用一個(gè)定子,既起激勵(lì)作用又起測量作用。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)互感形式:激勵(lì)定子和測量定子分開。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)參數(shù)型式:線圈本身是電路的一個(gè)組成部份。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

渦流測量原理:渦流檢查,本質(zhì)上是借助電磁感應(yīng)原理。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

無論哪些緣由,只要穿過閉合回路所包圍曲面的磁路量發(fā)生變化,回路中都會(huì)有電壓形成,這些因?yàn)榛芈反怕妨孔兓虐l(fā)電壓的現(xiàn)象稱作電磁感應(yīng)現(xiàn)象,回路中所形成的電壓稱作感應(yīng)電壓。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電路中富含兩個(gè)互相耦合的線圈,若在原邊線圈通以交流電,在電磁感應(yīng)的作用下,在副邊線圈中形成感應(yīng)電壓;反過來,感應(yīng)電壓又會(huì)影響原邊線圈中的電壓和電流的關(guān)系。如右圖所示:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

渦流測量的基本工作原理:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)載有交變電壓的試驗(yàn)線圈緊靠導(dǎo)體型腔時(shí),因?yàn)榫€圈形成的交變磁場會(huì)使導(dǎo)體感生出電壓(即渦流)。渦流的大小、相位及流動(dòng)方式深受型腔性質(zhì)(濁度率、磁導(dǎo)率、形狀、尺寸)及有無缺陷的影響形成變化,反作用于磁場使線圈的電流和阻抗發(fā)生變化。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

因而通過儀器測出試驗(yàn)線圈電流或阻抗的變化,就可以判定被檢型腔的性質(zhì)、狀態(tài)及有無缺陷。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

渦流檢查特性:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、適用范圍brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)工藝檢測和最終產(chǎn)品檢查:在制造工藝過程中進(jìn)行質(zhì)量控制,或在成品剔除不合格品。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)在役檢查:為機(jī)械零部件及熱交換管等設(shè)施進(jìn)行定期檢驗(yàn)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)其他應(yīng)用:金屬板材及鍍層的測厚、材質(zhì)分選、電導(dǎo)率檢測等。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、渦流檢查的優(yōu)點(diǎn)brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)測量時(shí)既不須要接觸型腔也不須要耦合劑,可在低溫下進(jìn)行檢查。同時(shí)探頭可延展至遠(yuǎn)處檢查,可有效對型腔的窄小區(qū)域及深孔壁等進(jìn)行測量。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)對表面和近表面缺陷的測量靈敏度很高。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)對管、棒、線材的測量便于實(shí)現(xiàn)高速、高效率的手動(dòng)化測量,可對測量結(jié)果進(jìn)行數(shù)字化處理,之后存放、再現(xiàn)及數(shù)據(jù)處理。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、渦流測量的局限brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)只適用于導(dǎo)電金屬材料或能感生渦流的非金屬材料的測量。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)只適用于測量型腔表面及近表面缺陷,不能測量型腔深層的內(nèi)部缺陷。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)渦流效應(yīng)的影響誘因多,目前對缺陷的定性和定量還比較困難。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁粉檢查(MT)的原理和特征brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁粉檢查(),業(yè)內(nèi)人士簡稱MT,是工業(yè)無損檢查()的一種成熟的無損檢查方式,在民航航天、兵器、船舶、火車、汽車、石油、化工、鍋爐壓力容器、壓力管線等各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁粉檢查主要的應(yīng)用——探測鐵磁性型腔表面和近表面的宏觀幾何缺陷,比如表面氣孔、裂紋等。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

根據(jù)不同特點(diǎn),可將磁粉檢查分為多種不同的方式:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)按施加磁粉的時(shí)間分為:連續(xù)法和剩磁法。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)連續(xù)法:磁化型腔的同時(shí),施加磁粉。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)剩磁法:先磁化型腔,停止磁化后借助型腔的剩磁,之后再施加磁粉。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)按顯示材料,分為螢光法()和非螢光法(Non-)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)螢光法:采用螢光磁粉,在黑光燈下觀察磁痕。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)非螢光法:采用普通紅色磁粉或則黑色磁粉,在正常光照條件下觀察磁痕。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)按磁粉的載體,分為干法和濕法。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)干法:磁粉的載體為液體(油或水)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)濕法:直接以干粉的方式涂裝在型腔上,只有特殊情況下才能采用這些技巧。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

舉個(gè)反例,通常壓力容器熔池的磁粉檢查會(huì)采用:干法+非螢光法+連續(xù)法,這意味著我們將在正常的光照條件下,把紅色或則黑色的磁粉分散在以水或則油的載體(即磁懸液),之后磁化熔池的同時(shí)施加磁懸液,一邊磁化一邊觀察是否有磁痕產(chǎn)生。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

下邊就是典型的干法+非螢光法+連續(xù)法的磁粉檢查,工藝為:交叉磁軛機(jī)磁化,配合紅色磁粉。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁粉檢查裂痕缺陷示意圖,儲罐的環(huán)型對接熔池,磁痕粗大顯著。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

右圖為一條對接熔池管,圖片來始于網(wǎng)路,brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁痕沒有上圖這么顯著,你們能夠找到磁痕嗎?brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁粉測量原理brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁粉檢查,本質(zhì)上是借助材料磁性變化。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)鐵磁性型腔被磁化時(shí),若型腔材質(zhì)是連續(xù)、均勻的,則型腔中的磁感應(yīng)線將基本被約束在型腔內(nèi),幾乎沒有磁感應(yīng)線從被檢表面穿出或步入型腔,被檢表面不會(huì)產(chǎn)生顯著的泄露磁場。如右圖所示:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)型腔的表面存在著切割磁力線的不連續(xù)性時(shí),因?yàn)椴贿B續(xù)性部位的磁導(dǎo)率低,磁阻很大,磁感應(yīng)線將會(huì)改變途徑。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

大部份改變途徑的磁路將優(yōu)先從磁阻較低的不連續(xù)性頂部的型腔內(nèi)通過,當(dāng)型腔磁感應(yīng)硬度比較大,螺孔不連續(xù)性處頂部無法接受更多的鐵損,或不連續(xù)性部位的規(guī)格較大時(shí),部份磁路都會(huì)從不連續(xù)性部位逸出鍵槽,跨過不連續(xù)性上方之后再步入型腔,這些磁路的泄露同時(shí)會(huì)使不連續(xù)性兩側(cè)部位形成了磁極化,產(chǎn)生所謂的漏磁場。如右圖所示:brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁粉測量基本原理:當(dāng)型腔被磁化后,若型腔表面及近表面存在不連續(xù)性(如裂痕),都會(huì)在不連續(xù)性部位的表面產(chǎn)生泄露磁場(即漏磁場),通過漏磁場吸附、聚集檢查過程施加的磁粉,最終產(chǎn)生磁痕,便可提供缺陷的位置、形狀、大小的顯示。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁粉檢查特性brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、適用范圍brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

磁粉檢查可用于薄板、型材、管材、鍛造毛坯等原材料和半成品的檢測,也可用于鍛鋼件、焊接件、鑄鋼件加工制造過程工序間檢測和最終加工檢測,還可用于重要設(shè)備機(jī)械、壓力容器、石油氣柜等工業(yè)設(shè)施在役檢測等。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、磁粉檢查的優(yōu)點(diǎn)brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)能直觀顯示缺陷的形狀、位置、大小和嚴(yán)重程度,并可大致確定缺陷的性質(zhì)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)具有高靈敏度,磁粉在缺陷上集聚產(chǎn)生的磁痕有放大作用,可檢出缺陷的最小長度約0.1μm,能發(fā)覺深度約10μm的微裂痕。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)適應(yīng)性好,幾乎不受試件大小和形狀的限制,綜合采用多種磁化方式,可測量型腔上的各個(gè)方向的缺陷。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

d)測量速率快,工藝簡單,操作便捷,效率高,成本低。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、磁粉檢查的局限brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

a)只能用于測量鐵磁性材料,如不銹鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等,不能用于測量非鐵磁性材料,如鎂、鋁、銅、鈦及奧氏體碳鋼等。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

b)只能拿來測量表面和近表面缺陷,不能測量潛藏較深的缺陷,可測量的皮下缺陷的潛藏深度通常不超過1~2mm。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

c)難于定量確定缺陷潛藏的深度和缺陷自身的高度。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

d)一般采用目視法檢測缺陷,磁痕的判定和解釋須要有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和素養(yǎng)。brW物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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