焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)是保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量的最重要手段之一。在特種設(shè)備的制造領(lǐng)域,磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、超聲波檢測(cè)和射線檢測(cè)等檢測(cè)方法應(yīng)用得非常普遍。磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)為表面檢測(cè)方法,檢查工件表面以及近表面區(qū)域的缺陷;超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)則能很好地檢測(cè)出工件內(nèi)部的缺陷。
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1.射線檢測(cè)(RT)
(1)原理 射線在穿透工件的過(guò)程中,因?yàn)槲镔|(zhì)的吸收和散射使其強(qiáng)度減弱。強(qiáng)度減弱的程度取決于工件的衰減系數(shù)和穿透厚度。如果在工件中有缺陷,由于缺陷與工件的衰減系數(shù)是不同的,因而穿過(guò)缺陷的部位和完好部位的透射射線的強(qiáng)度就會(huì)不同,在膠片上發(fā)生感光作用的程度也就不同,經(jīng)過(guò)暗室處理后,底片上相應(yīng)部位就會(huì)出現(xiàn)黑度差異。從而對(duì)缺陷作出定性和定量的評(píng)價(jià)。根據(jù)射線源種類的不同,可分為X射線檢測(cè)、γ射線檢測(cè)和高能射線檢測(cè)等。
(2)應(yīng)用范圍 射線檢測(cè)主要用于檢查內(nèi)部的體積缺陷,如氣孔、疏松、夾雜等。在射線與缺陷呈平行方向照射時(shí)可以發(fā)現(xiàn)裂紋、未焊透、未熔合等缺陷,基本上可以確定缺陷的性質(zhì)、位置、大小、形狀和分布情況,檢測(cè)結(jié)果可長(zhǎng)期保存。
射線檢測(cè)所能檢測(cè)缺陷的高度尺寸與透照厚度有關(guān),可以達(dá)到透照厚度的1%;所能檢出的長(zhǎng)度尺寸為毫米數(shù)量級(jí);寬度尺寸為0.1mm數(shù)量級(jí),甚至更小。
射線檢測(cè)幾乎不存在檢測(cè)厚度下限,檢測(cè)厚度上限受射線能量的限制。420kV的X射線機(jī)能穿透80mm厚度的鋼,Co60γ射線能穿透厚度為150mm 的鋼。而更大的厚度需要高能射線檢測(cè)(直線加速器),最大能穿透400mm厚的鋼。
2.超聲檢測(cè)(UT)
(1)原理 超聲檢測(cè)是利用材料本身或內(nèi)部缺陷的聲學(xué)性質(zhì)使超聲波傳播的方向或特征發(fā)生改變,被檢測(cè)設(shè)備接收并分析和評(píng)估缺陷的位置、大小、形狀分布情況。最常用的方法為脈沖反射法。
(2)應(yīng)用范圍 超聲檢測(cè)適用干金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種制件。由于超聲波穿透能力特別強(qiáng),因而檢測(cè)厚度可達(dá)到幾米。超聲波遇到界面會(huì)發(fā)生反射的現(xiàn)象,所以對(duì)那些與超聲波聲束方向垂直的面積性缺陷檢出率較高。超聲波常用來(lái)檢測(cè)鋼制對(duì)接接頭(包括管座角焊縫、T 形焊接接頭、支撐件和結(jié)構(gòu)件)和堆焊層等工件。
3.滲透檢測(cè)(PT)
(1)原理 滲透檢測(cè)的原理簡(jiǎn)單說(shuō)就是將一種含有著色染料或熒光染料的液體滲透液涂敷在被檢查的工件表面上,在毛細(xì)作用下,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,滲透液會(huì)滲入到表面開(kāi)口的缺陷中去;去除表面多余的滲透液,經(jīng)干燥顯像后,同樣在毛細(xì)作用下,顯像劑將吸引缺陷中的滲透劑;在一定的光源下(黑光或白光),缺陷處的滲透劑痕跡被顯示,從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。
按滲透劑種類的不同,可分為熒光滲透檢測(cè)和著色滲透檢測(cè);按顯像劑分類的不同,又可分為干式顯像法、濕式顯像法和無(wú)顯像劑顯像法。
(2)應(yīng)用范圍 滲透檢測(cè)是一種簡(jiǎn)便易行的檢測(cè)方法。主要用于材料表面裂紋、針孔等開(kāi)口缺陷的檢查。無(wú)論是鐵磁性材料還是非鐵磁性材料,表面檢查都可用這種方法,該方法能夠彌補(bǔ)磁粉檢測(cè)的不足。在不銹鋼、鎳基合金以及鈦、鋁、銅等材料表面檢查方面,滲透檢測(cè)應(yīng)用得也非常廣泛。
4.磁粉檢測(cè)(MT)
(1)原理 鐵磁性材料工件被磁化后,由于不連續(xù)性的存在,使工件表面和近表面的磁感應(yīng)線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng),吸附施加在工件表面的磁粉,在合適的光照下形成目視可見(jiàn)的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。
(2)應(yīng)用范圍 磁粉檢測(cè)只適用于鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙很窄(可檢出長(zhǎng)0.1mm、寬為微米級(jí)的裂紋)和目視難以看出的缺陷。與滲透檢測(cè)相比,磁粉檢測(cè)可以檢測(cè)出近表面較深處存在的缺陷(直流便攜式能檢出7mm 深的缺陷)。磁粉檢測(cè)設(shè)備有固定式磁粉探傷機(jī)、移動(dòng)式磁粉探傷機(jī)、便攜式磁粉探傷機(jī)。固定式磁粉探傷機(jī)的尺寸和重量都比較大,安裝在固定場(chǎng)合,主要用于中小型工件和需要較大磁化電流的可移動(dòng)工件;移動(dòng)式磁粉檢測(cè)機(jī)置于小車上便于移動(dòng),主要用來(lái)檢查小型工件和不易搬動(dòng)的大型工件;便攜式磁粉探傷機(jī)體積小、重量輕、易于搬動(dòng),適用于高空、野外等現(xiàn)場(chǎng)的磁粉檢測(cè)及焊縫的局部檢測(cè)。