《材料无损检测》课件.ppt
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1、材料无损检测材料无损检测课程说明课程说明 课程任务:课程任务: 通过学习本课程,使学员初步掌握:通过学习本课程,使学员初步掌握: 材料无损检测的基本知识、操作技能与技术要点;材料无损检测的基本知识、操作技能与技术要点; 学会正确选择无损检测方法、相关仪器、设备,并学会正确选择无损检测方法、相关仪器、设备,并能正确选定各种技术参数;能正确选定各种技术参数; 初步了解缺陷识别、产品质量评定的相关标准;初步了解缺陷识别、产品质量评定的相关标准; 为今后从事材料或产品的无损检测工作、制定相应为今后从事材料或产品的无损检测工作、制定相应的无损检测工艺奠定理论和实践基础。的无损检测工艺奠定理论和实践基础。
2、材料无损检测材料无损检测课程说明课程说明 课程内容:课程内容: 本课程重点讲授本课程重点讲授射线探伤射线探伤、超声波探超声波探伤伤、表面探伤表面探伤等技术。对其它正在试用的等技术。对其它正在试用的新方法作为自学参考,课堂不作介绍。新方法作为自学参考,课堂不作介绍。 为收到良好的教学效果,本课程采用为收到良好的教学效果,本课程采用 理论教学理论教学与与实践教学实践教学相结合的方法,既注相结合的方法,既注重理论教学,更注重强化实验教学对学生重理论教学,更注重强化实验教学对学生动手能力的培养,以增强感性认识。动手能力的培养,以增强感性认识。 材料无损检测材料无损检测课程说明课程说明课程特点课程特点
3、:多科性多科性本课程学时虽然不多,可知识内涵本课程学时虽然不多,可知识内涵却十分丰富。多科性是说,这门技术的理论基却十分丰富。多科性是说,这门技术的理论基础是以础是以近代物理学近代物理学、化学化学、电子学电子学、材料学材料学为为支撑的;从工程角度来说,它又是以支撑的;从工程角度来说,它又是以全面质量全面质量管理科学管理科学与与无损评定技术无损评定技术紧密结合的一个崭新紧密结合的一个崭新领域;在具体检测方法和相关原理上,又涉及领域;在具体检测方法和相关原理上,又涉及到到磁、电、声、光、热、力磁、电、声、光、热、力等各个领域;在取等各个领域;在取得准确的检测结果方面,有时尚得准确的检测结果方面,有
4、时尚需多种检测方需多种检测方法的有机配合法的有机配合、运用获得的多种信息对材料、运用获得的多种信息对材料(包括试样和产品)的物理性能和变异以及各(包括试样和产品)的物理性能和变异以及各类缺陷做出准确的评价。类缺陷做出准确的评价。材料无损检测材料无损检测课程说明课程说明实践性实践性对材料、试样、产品的无损检测,对材料、试样、产品的无损检测,主要是探测其中的主要是探测其中的缺陷缺陷,了解,了解各类缺陷的性质、各类缺陷的性质、位置位置 、尺寸、形状、分布规律、尺寸、形状、分布规律等等。等等。 因此,对材料及工件内部缺陷的理解因此,对材料及工件内部缺陷的理解 、分、分布规律和特点的认识,熟悉它们在每种
5、检测方布规律和特点的认识,熟悉它们在每种检测方法中的法中的显像规律显像规律并做出正确的评价等方面,均并做出正确的评价等方面,均与检验人员的实践经验密切相关。与检验人员的实践经验密切相关。 此外,要想取得无损检验人员的此外,要想取得无损检验人员的资格证资格证,更,更需经过一段较严格的需经过一段较严格的培训培训和通过相关的和通过相关的考试考试; 要真正成为名副其实的要真正成为名副其实的质检师质检师,往往要经过,往往要经过较较长期长期的严格实践的严格实践砺炼!砺炼!材料无损检测材料无损检测课程说明课程说明 实用性实用性无损检测技术具有较为广泛的无损检测技术具有较为广泛的应用领域。它不仅用于应用领域。
6、它不仅用于工业生产工业生产中,在中,在医医疗、生物技术、电子技术疗、生物技术、电子技术、地质科学地质科学等诸等诸多领域均可得到有效的运用。多领域均可得到有效的运用。 尤其在尤其在金属材料制造领域金属材料制造领域,如,如锅炉压锅炉压力容器、化工机械、造船、海洋构造、航力容器、化工机械、造船、海洋构造、航空航天以及核反应堆空航天以及核反应堆等生产制造领域更是等生产制造领域更是不可缺少的不可缺少的质量保证手段质量保证手段。材料无损检测课程说明教学要求:教学要求:重点掌握重点掌握各种无损检测方法的各种无损检测方法的基本原理基本原理、适用范围适用范围和和技术要点技术要点; 能够能够正确选择正确选择探伤方
7、法、仪器、设备探伤方法、仪器、设备,熟,熟悉基本操作要领;悉基本操作要领;初步掌握拟订检验工艺、初步掌握拟订检验工艺、缺陷识别缺陷识别、质量质量等级评定等级评定等相关技能;等相关技能; 积极积极参与课堂教学参与课堂教学,认真,认真记好笔记记好笔记,按时,按时完成规定完成规定实验实验,主动,主动参加答疑参加答疑活动。活动。 材料无损检测材料无损检测课程说明课程说明 主要教学参考书:主要教学参考书:1.李喜孟李喜孟主编主编. 无损检测无损检测, 北京:机械工业出版社,北京:机械工业出版社,2001;2.赵熹华赵熹华主编主编. 焊接检验焊接检验, 北京:机械工业出版社,北京:机械工业出版社,1992
8、;3.梁启涵主编梁启涵主编. 焊接检验,焊接检验, 北京:机械工业出版社,北京:机械工业出版社,1980;4.其他有关无损检测的参考书和其他有关无损检测的参考书和相关标准相关标准。第第 1 章章 绪绪 论论 1.1 材料无损检测的意义材料无损检测的意义1.1.1 材料无损检测的概念材料无损检测的概念 材料材料无损检测无损检测,即指,即指不损伤产品不损伤产品又能又能发现缺陷发现缺陷的的检测方法或技术,亦称为检测方法或技术,亦称为无损探伤无损探伤,属于,属于非破坏非破坏性检测方法性检测方法的范畴。的范畴。 它与某些它与某些破坏性检测破坏性检测方法,如力学性能检验、化方法,如力学性能检验、化学分析试
9、验、金相检验等具有很强的互补性。尤学分析试验、金相检验等具有很强的互补性。尤其适合其适合成品检验成品检验和和在役运行产品在役运行产品的的检验。检验。 无损检测的英文缩写为:无损检测的英文缩写为: NDT( nondestructive test)。1.1.2 对实际工程材料的辨证认识对实际工程材料的辨证认识 材料力学材料力学对于材料的认识是基于对于材料的认识是基于“均均匀性匀性、连续性连续性和小变形假设和小变形假设”来讨论问题来讨论问题的。的。 而而实际工程材料及产品实际工程材料及产品在制造过程中,在制造过程中,往往因往往因冶金冶金、结构结构、工艺因素工艺因素的复杂性及的复杂性及操作人员技术水
10、平的差异操作人员技术水平的差异,即使按照同一,即使按照同一工艺规程操作,也往往会产生工艺规程操作,也往往会产生各种各样各种各样的的工艺缺陷工艺缺陷。 总之,实际工程材料和构件并不那麽总之,实际工程材料和构件并不那麽理想,理想,有缺陷是绝对的有缺陷是绝对的,没有缺陷则是相没有缺陷则是相对的对的。 工艺缺陷举例 铸件铸件:可能有:可能有缩孔缩孔、疏松疏松、冷隔冷隔、裂纹裂纹等;等; 焊件:焊件:可能有可能有气孔气孔、夹杂夹杂、未熔合未熔合、未焊未焊 透透以及以及焊接裂纹焊接裂纹等;等; 锻件锻件:往往有:往往有裂纹裂纹、褶皱褶皱、夹层夹层等;等; 热处理件:热处理件:也可能出现也可能出现裂纹裂纹、
11、偏析偏析、组织粗组织粗大大等等。等等。1.1.3 材料无损检测的意义材料无损检测的意义 (1)(1) 质量、安全保证质量、安全保证即控制产品质量,保证设即控制产品质量,保证设 备安全运行。备安全运行。 生产生产高质量产品高质量产品的需要的需要 生产高质量的产品,往往需要从原材料、试生产高质量的产品,往往需要从原材料、试板,到零件、部件乃至最终产品,都进行较严格板,到零件、部件乃至最终产品,都进行较严格的质量把关,即实行全面质量管理。而无损探伤的质量把关,即实行全面质量管理。而无损探伤技术恰好是必不可少的技术手段。技术恰好是必不可少的技术手段。 设备设备在役安全运行在役安全运行期间跟踪监测的需要
12、期间跟踪监测的需要 设备运行期间也可能产生新的缺陷。如:应设备运行期间也可能产生新的缺陷。如:应力腐蚀裂纹、延迟裂纹、疲劳裂纹等等。需要定力腐蚀裂纹、延迟裂纹、疲劳裂纹等等。需要定期或不定期地进行质量跟踪,以保证其运行的安期或不定期地进行质量跟踪,以保证其运行的安全性。如核反应堆中的压力容器。全性。如核反应堆中的压力容器。 (2)工艺、技术保证工艺、技术保证即改进制造技术,即改进制造技术,优化制造工艺;优化制造工艺; 在在新产品新产品研制研制、新工艺新工艺制定制定过程中,对过程中,对于某些于某些工艺参数工艺参数、工艺措施工艺措施的确定,有时需的确定,有时需要进行严格的要进行严格的工艺评定工艺评
13、定,借助先进的,借助先进的无损检无损检测技术测技术可可筛选出最佳规范筛选出最佳规范,进而,进而制定出新产制定出新产品的工艺规程品的工艺规程,最终制造出合格的产品或优,最终制造出合格的产品或优质产品。质产品。 (3)效率、效益保证效率、效益保证及时发现缺陷,降及时发现缺陷,降低生产成本;低生产成本; 在复杂产品的加工过程中往往经历:在复杂产品的加工过程中往往经历: “零件制备零件制备部件组成部件组成结构总成结构总成”等等较长生产周期。在较长生产周期。在重点工序重点工序适时进行合理适时进行合理、适度适度的检验,可的检验,可及时消除及时消除该工序产生的缺陷、该工序产生的缺陷、防止同类缺陷的重复出现。
14、这样做比在产品防止同类缺陷的重复出现。这样做比在产品加工完成后再来消除缺陷更加工完成后再来消除缺陷更节省时间节省时间、材料、材料和工时。从而和工时。从而降低了生产成本降低了生产成本。而且,。而且,及时及时返修返修在在操作上也较为容易操作上也较为容易。 特别值得注意的是特别值得注意的是: 在商品经济时代,时间就是效益,时间就在商品经济时代,时间就是效益,时间就是生命!是生命! 若由于产品质量问题成堆,工艺难度增大,因若由于产品质量问题成堆,工艺难度增大,因而拖延工期,最终造成合同违约,还会引起进而拖延工期,最终造成合同违约,还会引起进一步的一步的经济纠纷经济纠纷,甚至因产品报废,还会带来,甚至因
15、产品报废,还会带来更大的更大的经济损失经济损失。 所以,所以,严密的组织管理严密的组织管理, 高效的检测手段高效的检测手段, 精干的检验队伍精干的检验队伍, 是现代工业产品质量控制的是现代工业产品质量控制的法宝法宝。 (4)信誉、实力的见证信誉、实力的见证积累技术资料,促进积累技术资料,促进技术进步技术进步 成功的检测数据成功的检测数据、配套的原始底片配套的原始底片、合格的检验合格的检验报告报告、标准的检测试板标准的检测试板等等,都是宝贵的技术资等等,都是宝贵的技术资料。既可用于技术交流,又可长期存档。料。既可用于技术交流,又可长期存档。 依托精干的检测队伍、依托精干的检测队伍、先进的检测设备
16、先进的检测设备以及严密以及严密的管理措施所建立起来的的管理措施所建立起来的质量保证体系质量保证体系,不但能,不但能够提高材料的潜能、促进企业的技术进步,还能够提高材料的潜能、促进企业的技术进步,还能提高企业的信誉提高企业的信誉和产品的和产品的国际竞争力国际竞争力。 特别是在出现特别是在出现产品质量纠纷产品质量纠纷时,上述时,上述检验资料检验资料的的法律价值法律价值就会就会凸现出来凸现出来!1.1.4 区别区别适度检验适度检验和和过度检验过度检验 无损检测技术的无损检测技术的两面性两面性 事物总是一分为二的,都具有事物总是一分为二的,都具有二重性二重性。 在产品制造和在役运行过程中,在产品制造和
17、在役运行过程中,及时、适及时、适度地度地采用无损检测技术,是优质高产的重要采用无损检测技术,是优质高产的重要保证。但是,保证。但是,过分地过分地采用该项技术,也会延采用该项技术,也会延误工期,同时无端提高生产成本。因此,应误工期,同时无端提高生产成本。因此,应参考有关标准参考有关标准,合理选择检测工艺。,合理选择检测工艺。 这就是强调这就是强调经济性原则经济性原则,正确处理好,正确处理好质质量检测量检测与降低与降低生产成本生产成本和和生产周期生产周期的关系!的关系!1.2 材料无损检测的特点及检测依据材料无损检测的特点及检测依据1.2.1 材料无损检测的特点材料无损检测的特点 材料无损检测技术
18、主要用于未知工艺材料无损检测技术主要用于未知工艺缺陷的检验。它是对破坏性检验的补充和缺陷的检验。它是对破坏性检验的补充和完善。其特点是:完善。其特点是: 非破坏性非破坏性是指在获得检测结果的同是指在获得检测结果的同时,除了剔除不合格品外,时,除了剔除不合格品外,不损失零件不损失零件。因此,因此,检测规模检测规模不受零件多少的限制不受零件多少的限制,既,既可抽样检验,又可在必要时采用普检。因可抽样检验,又可在必要时采用普检。因而,更具有而,更具有灵活性灵活性(普检、抽检均可普检、抽检均可)和)和可靠性可靠性。 互容性互容性即指检验方法的互容性,即指检验方法的互容性,即:即:同一零件同一零件可同时
19、或依次可同时或依次采用不同的检采用不同的检验方法验方法;而且又;而且又可重复可重复地进行同一检验。地进行同一检验。这也是非破坏性带来的好处。这也是非破坏性带来的好处。 动态性动态性这是说,无损探伤方法可这是说,无损探伤方法可对对使用中的零件使用中的零件进行检验,而且能够适时进行检验,而且能够适时考察产品运行期的考察产品运行期的累计影响累计影响。因而,可查。因而,可查明结构的明结构的失效机理失效机理。 严格性严格性是指无损检测技术的严格是指无损检测技术的严格性。首先无损检测需要性。首先无损检测需要专用仪器专用仪器、设备设备;同时也需要同时也需要专门训练的检验人员专门训练的检验人员,按照,按照严严
20、格的规程格的规程和和标准标准进行操作。进行操作。 检验结果的分歧性检验结果的分歧性不同的检测人不同的检测人员员对对同一试件的检测结果同一试件的检测结果可能有分歧可能有分歧。特。特别是在别是在超声波检验超声波检验时,同一检验项目要由时,同一检验项目要由两个两个检验人员检验人员来完成。需要来完成。需要“会诊会诊”! 概括起来概括起来,无损检测的特点无损检测的特点是是:非破坏:非破坏性、互容性、动态性、严格性以及检测结性、互容性、动态性、严格性以及检测结果的分歧性等。果的分歧性等。 应注意应注意扬长避短扬长避短,科学利用科学利用! 1.2.2 1.2.2 实施无损检验的依据实施无损检验的依据 产品图
21、样产品图样 图样是生产中使用的最基本的技术图样是生产中使用的最基本的技术资料,也是加工、检验的依据。尤其在图样的技术资料,也是加工、检验的依据。尤其在图样的技术要求中,往往规定了原材料、零件、产品的质量等要求中,往往规定了原材料、零件、产品的质量等级、具体要求以及是否需要作无损检验等等。级、具体要求以及是否需要作无损检验等等。 相关标准相关标准 生产企业往往要贯彻相关标准,如:生产企业往往要贯彻相关标准,如:企业标准企业标准、行业标准行业标准、国家标准国家标准、国际标准国际标准等等。等等。这些都是产品加工的这些都是产品加工的指导性文件指导性文件,自然也是实施无,自然也是实施无损检测的指导性文件
22、。在具体标准中,往往详细规损检测的指导性文件。在具体标准中,往往详细规定了定了检验对象检验对象、检验方法检验方法、检验规模检验规模等等。等等。 技术文件技术文件 产品生产工艺部门下达的各产品生产工艺部门下达的各种技术文件,如种技术文件,如工艺规程工艺规程、检验卡片检验卡片、产产品检验报告品检验报告、返修单返修单等等。有时还要追加等等。有时还要追加或改变检验要求等等。或改变检验要求等等。 订货合同订货合同 某些产品的某些产品的特殊检验要求特殊检验要求、质量控制的条款质量控制的条款,有时可能较详细的强调,有时可能较详细的强调在在订货合同中订货合同中,应引起,应引起特别注意特别注意。本章小结本章小结
23、1. 无损检测的作用无损检测的作用:在:在不损伤材料或产品不损伤材料或产品的条件下,的条件下,发现缺陷发现缺陷、改进工艺改进工艺、控制质量控制质量、降低成本降低成本、维、维持和持和保证设备的安全运行保证设备的安全运行,为企业和产,为企业和产 品创建较为完备而可靠的品创建较为完备而可靠的技术档案技术档案并提供法律并提供法律 依据。依据。2. 无损检测技术的采用无损检测技术的采用:应贯彻:应贯彻适时适时、适度适度的原则,的原则,应用时,要应用时,要参考相关标准参考相关标准!3.无损检测的特点是:非破坏性、互容性、动态性、无损检测的特点是:非破坏性、互容性、动态性、严格性以及检测结果的分歧性等。严格
24、性以及检测结果的分歧性等。 应注意应注意扬长避短扬长避短,科学利用科学利用! 本章思考题:本章思考题: 1. 1. 材料无损检测有哪些材料无损检测有哪些实际意义实际意义? 2. 2. 如何处理好如何处理好适度检验适度检验问题?问题? 3. 3. 无损检测的无损检测的基本特点基本特点有哪些有哪些? ? 4. 4. 哪些检验属于破坏性检验哪些检验属于破坏性检验? ? 第第2章章 缺陷分析缺陷分析 本章提要本章提要: 缺陷分析是无损检测的技术基础。缺陷分析是无损检测的技术基础。 主要解决两方面的问题:主要解决两方面的问题: 一是弄清缺陷的一是弄清缺陷的分类、性质、危害性分类、性质、危害性; 二是分析
25、缺陷的二是分析缺陷的产生原因产生原因,以便有效地,以便有效地识识别缺陷别缺陷、消除缺陷消除缺陷,提高工艺质量。,提高工艺质量。 本章重点讲授本章重点讲授缺陷分类缺陷分类、危害性危害性。缺陷的。缺陷的产生原因应结合产生原因应结合材料成型原理材料成型原理课程内课程内容深入理解与总结。容深入理解与总结。 最后,对最后,对常用检测方法常用检测方法作作简要介绍简要介绍。2.1 工艺缺陷的概念及分类工艺缺陷的概念及分类2.1.1 工艺缺陷的概念工艺缺陷的概念 (1)什么是工艺缺陷什么是工艺缺陷? 在材料加工成型过程中,经常会出现在材料加工成型过程中,经常会出现 某种或某些不合乎质量要求的某种或某些不合乎质
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