1、无损检测,简称 NDT (Non-destructive testing),是指对材料或工件实施一种不损害或不影响其未来使用性能或用途的检测手段。在不损伤被测材料的情况下,检查材料的内在或表面缺陷,或测定材料的某些物理量、性能、组织状态等的检测技术。,UT : 超声检测(ultrasonic testing) RT : 射线探伤(radiographic testing) ET :涡流检测(eddy current testing) MT:渗透探伤(magnetic testing) PT :磁粉探伤 (penetrant testing),应用范围,广泛应用于:a.金属材料b.非金属材料c.
2、复合材料及其制品d.某些电子元器件,UT 超声检测国家标准:GB/T 11345,焊接,焊接是通过加热、加压,或两者并用,使两个分离的物体产生原子(分子)间结合而连接成整体的过程。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。,焊接工艺,金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 焊接接头:被焊接体在空间的相互位置称。接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。 接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等,焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。 坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。
3、焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。 焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。,焊接缺陷 按缺陷的分布位置可分为外部缺陷和内部缺陷;按缺陷性质分析,有的属于几何尺寸和外观等方面的缺陷,有的则属于冶金缺陷。 外部缺陷常见的有焊缝尺寸不符合要求、未焊透、咬边、焊瘤、表面气孔、表面裂纹、烧穿、严重飞溅等。其中咬边是在焊缝边缘母材上被电弧烧熔的凹槽。焊瘤是正常焊缝外多余的焊着金属。 内部缺陷有夹渣、夹杂物、未焊透、未熔合、内部气孔、内部裂纹等。 1、气孔:是由于焊接时熔池内的气体在金属凝固时未能及时逸出而形成的孔穴。手工焊缝中气孔多数是单个分散存在,但
4、亦有密集存在或成链条状的,或存在于表面层中。自动焊的气孔多数是单个的,大而深,基本上在一条直线上。电渣焊和气体保护焊中气孔大多成密集状。 2、夹渣、夹杂物:焊后残留在焊缝中的熔渣叫夹渣。焊接冶金反应产生的杂质,焊后残留在焊缝金属中的叫夹杂物。 3、未焊透、未熔合:焊接时接头根部未完全熔透而残留的原坡口部分叫未焊透。熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分叫未熔合。,4、裂纹:按部位分为焊道裂纹、熔合区裂纹及热影响区裂纹。裂纹的危害性大,开裂原因很多,存在延时裂纹。注意探伤时机的选择。平板对接焊缝的超声波检测 一般采用斜角法,即用横波斜探头在焊缝两侧作直接接触扫查。探伤时选用K值
5、的依据:一般斜探头K值可根据工件厚度来选择。薄工件采用大K值,以便避免近场区探伤,提高定位精度。厚工件采用小K值,以便缩短声程减少衰减和焊缝打磨宽度,提高探伤灵敏度。实际探伤时在条件允许的情况下,应尽量采用大K值探头。 1、探测面的修整: 探测面上的焊接飞溅、氧化皮、锈蚀和油垢等应清除,探头移动区的深坑应补焊后打磨平整。修整宽度应根据板厚、探头折射角及尺寸计算。 2、检测条件: (1)工作频率:由于焊缝中危险性缺陷常与入射声束轴线呈一定夹角,基于缺陷反射波指向性的考虑,频率不宜过高。焊缝晶粒比较细小的,一般采用2.5-5MHz,板厚较大、衰减明显的焊缝应选用更低些的频率。 (2)折射角的选择:
6、应使声束能扫查到焊缝整个截面,声束中心线尽可能与主要危险性缺陷面垂直,保证有足够的探伤灵敏度。,耦合剂的选择: 常用耦合剂有机油、甘油、浆糊、润滑脂和水等,从耦合效果看,浆糊与机油差别不大,但浆糊粘度大,水洗性好,常用于倾斜面或直立面的检测。 检测灵敏度: 选择恰当的灵敏度很重要。过高会引起很多杂波,影响缺陷的判别,并使各细小的缺陷也产生反射信号,引起不必要的返修;过低会使一些危险性较大的缺陷漏检。因此,一般只要在仪器许可的情况下,尽可能选用较高的灵敏度。检测大厚度焊缝时可分为二段进行,高灵敏度探测远声程缺陷而出现在近声程中的杂波不考虑,然后再降低灵敏度探测近声程缺陷。 探测灵敏度可分为搜索灵
7、敏度和判定灵敏度。搜索灵敏度是采用较高灵敏度扫查缺陷;而判定灵敏度是对缺陷进行评定时的灵敏度,一般应按规定的对比试块或其它方法进行标定。任何改变规定灵敏度的做法都应在报告中注明。 扫查: 采用锯齿形扫查,探头可作一定角度的转角。为了防止缺陷漏检,还可采用两种以上的斜探头从多方向来扫查。采用单面、双侧还是采用双面双侧的扫查,应视焊缝的钢板厚度而定。,薄板对接焊缝的检测 在薄板的情况下,由于受到分辨力、探头前沿长度以及折射角不可能太小等条件的限制,多采用窄脉冲、短前沿、大折射角的斜探头,而且得采用二次以上的声波进行检测,因此存在声束经多次反射发散较大、位移现象迭加可造成定位误差较大等问题,影响缺陷
8、的正确检测。比较理想的是使用聚焦探头或小晶片探头进行横波检测。此外,以选用实物对比试块为好。T字形焊缝、角焊缝及搭接焊缝的检测 T字形焊缝的检测:用斜角探头垂直焊缝作锯齿形扫查,或在面板平面上利用横波一次声程多个方向进行探测。,缺陷判断,位置参数的测定 尺寸参数的测定 缺陷的等级判定,缺陷位置,缺陷位置以获得缺陷最大反射波的位置来表示,根据相应的探头位置和反射波在荧光屏上的位置来确定如下全部或部分参数: a)纵坐标L代表缺陷沿焊缝方向的位置。以检验区段编号为标记基准点(即原点)建立坐标。坐标正方向距离L表示缺陷到原点之间的距离见图:,b)深度坐标h代表缺陷位置到探伤面的垂直距离(mm)。以缺陷
9、最大反射波位置的深度值表示。 c)横坐标9代表缺陷位置离开焊缝中心线的垂直距离,可由缺陷最大反射波位置的水平距离或简化水平距离求得。 缺陷的深度和水平距离(或简化水平距离)两数值中的一个可由缺陷最大反射波在荧光屏上的位置直接读出,另一数值可采用计算法、曲线法、作图法或缺陷定位尺求出。,缺陷的等级判定距离-波幅曲线(DAC),DAC是以直径3mm标准反射体绘制的距离波幅曲线,即DAC基准线。 评定线以上至定量线以下为I区(弱信号评定区);定量线至判废线以下为区(长度评定区);判废线及以上区域为区(判废区)。,距离一波幅曲线的灵敏度,探测时,找出 最大反射波幅,最大反射波幅不超过评定线的缺陷,均评
10、为级。 最大反射波幅超过评定线的缺陷,检验者判定为裂纹等危害性缺陷时,无论其波幅和尺寸如何,均评定为级。 反射波幅位于区的非裂纹性缺陷,均评为级。 反射波幅位于区的缺陷,无论其指示长度如何,均评定为级,缺陷指示长度,应根据缺陷最大反射波幅确定缺陷当量值或测定缺陷指示长度L,缺陷指示长度L的测定,方法一:当缺陷反射波只有一个高点时,用降低6dB相对灵敏度法测长见图:,方法二:测长扫查过程中,如发现缺陷反射波峰值起伏变化,有多个高点,则以缺陷两端反射波极大值之间探头的移动长度确定为缺陷指示长度,即端点峰值法见图 :,缺陷评定等级,对最大反射波幅位于I区的缺陷,根据缺陷指示长度按下表的规定予以评级:
11、,缺陷等级评定,回波干扰,干扰回波的判别:由于焊缝外形复杂,干扰信号很多,当出现无法用简单几何方法判定反射信号时,可从以下几个方面进行检验: 1、时间轴的调整是否正确。 2、探头的折射角是否有偏差。 3、超声波束具有扩散性,是否在偏离声束中心轴的位置上存在缺陷或其它反射源。 4、入射波在缺陷或其它界面处所引起的反射,是否由于缺陷或界面的形状和取向已改变了方向。 5、入射声波在试件中是否发生了波型转换。 作为辅助手段,可用沾有耦合剂的手指去拍打认为是干扰波发生源的位置,如果手指拍打时回波高度随之上下跳动,则可认为该回波就是从这一部位来的或是通过这一部位的。但是,横波垂直入射的面,即使用手指沾耦合
12、剂拍打,反射波的高度也是不变化的。,回波干扰,余高的反射:焊缝背面余高和背面焊道的形状影响余高反射回波出现的方式。由于反射处形状不同,用沾耦合剂的手指拍打,有时反射回波变化不大,所以确认时须加以注意。当入射横波射在内部未焊透部位时,横波可反射到背面焊道再反射回来,形成两个回波信号,如引起模式转换,则可形成迟到反射回波。,回波干扰,单面焊的底面反射波:单面焊底部未焊透会引起强烈的反射波。在有垫板的单面焊中,如果一侧的底面反射波在一次反射的位置上,而另一侧的反射波在一次反射的位置之后,这就可能是垫板引起的反射。在无垫板的单面焊底部有反射波时,如果从焊缝两侧探测到的当量值相差悬殊,可能是错边。 焊角和咬边反射波:在表面检查时,用肉眼可观察到焊角和咬边。但在超声波检测时,它的反射波容易与内部缺陷混淆。 焊缝其它外形缺陷缺陷波:在自动焊的多道焊和手工焊的横焊中,常形成一道道沟槽。当超声波扫查至沟槽时,会引起反射。焊缝根部有一定宽度,在两侧检测时,须知其宽度,以定出焊角位置。对在下部宽度以内的反射波必须仔细分析,否则会造成误判或漏检。,