磁粉检测技术(ii级)学习培训模板课件.ppt
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1、2022年8月14日星期日15时45分9秒1磁粉检测技术磁粉检测技术 全国无损检测学会人员资格认证培训全国无损检测学会人员资格认证培训2022年8月14日星期日15时45分9秒21 综合知识综合知识1.1 无损检测概论无损检测概论1.1.1 无损检测通用方法及技术无损检测通用方法及技术 一、一、无损检测的定义:不破坏材料的外形和性能的情况下,检无损检测的定义:不破坏材料的外形和性能的情况下,检测该材料的内部结构(组织与不连续)和性能,该技术称为无测该材料的内部结构(组织与不连续)和性能,该技术称为无损检测。英文全称:损检测。英文全称:Non Destructive Testing (NDT)二
2、、常用无损检测方法常用无损检测方法l射线检测:射线检测:Radiographic Testing (RT)l射线的种类与本质:射线的种类与本质:射线、射线、射线和中子射线。射线和中子射线。射线和射线和 射射线与无线电波、红外线、可见光、紫外线一样,都是电磁波;线与无线电波、红外线、可见光、紫外线一样,都是电磁波;而中子射线是粒子。而中子射线是粒子。lX射线的产生:射线的产生:X射线管射线管l射线的产生:射线的产生:射线是放射性原子核在衰变时放射出来的电磁射线是放射性原子核在衰变时放射出来的电磁波。波。放射性衰变放射性衰变#2022年8月14日星期日15时45分10秒3射线检测:原理、方法与应用
3、射线检测:原理、方法与应用l射线和射线和射线通过物质时其强度逐渐减弱。射线通过物质时其强度逐渐减弱。强度衰减公式:强度衰减公式:I II I0 0e e-x-x l利用射线透过物体时产生的吸收和散射现象,检测材料中因缺利用射线透过物体时产生的吸收和散射现象,检测材料中因缺陷存在而引起射线强度改变的程度来探测缺陷的方法称为陷存在而引起射线强度改变的程度来探测缺陷的方法称为射线射线照相法照相法。l检测技术类型:检测技术类型:照相法与投影关系照相法与投影关系;荧光屏法;荧光屏法;工业电视法工业电视法;l常用透照方法:常用透照方法:纵缝透照方法;环缝透照方法;双壁单影法;纵缝透照方法;环缝透照方法;双
4、壁单影法;双壁双影法透照。双壁双影法透照。l检测对象检测对象类型类型:金属;非金属。:金属;非金属。焊缝;铸件。焊缝;铸件。l检测缺陷检测缺陷类型类型:裂纹;气孔;未焊透;裂纹;气孔;未焊透;未融合;夹渣;疏松;未融合;夹渣;疏松;冷隔等。冷隔等。#2022年8月14日星期日15时45分10秒4超声检测:超声检测:Ultrasonic Testing (UT)l超声波的本质:超声波的本质:机械波,它是由于机械振动在弹性介质中机械波,它是由于机械振动在弹性介质中 引引起的波动过程,例如水波、声波、超声波等起的波动过程,例如水波、声波、超声波等l超声波的类型:超声波的类型:纵波和横波纵波和横波 表
5、面波(瑞利波)、板波表面波(瑞利波)、板波l超声波的性质:超声波的性质:(1)声速:与材料性质有关、与波的种类有关)声速:与材料性质有关、与波的种类有关 (2)波的叠加、干涉及驻波波的叠加、干涉及驻波 (3)反射、折射和波型转换反射、折射和波型转换#2022年8月14日星期日15时45分10秒5超声检测:原理、方法与应用超声检测:原理、方法与应用l 超声波的产生:仪器、探头超声波的产生:仪器、探头l 超声波与工件的接触:耦合剂超声波与工件的接触:耦合剂l 超声波在工件内的超声波在工件内的传播与反射传播与反射、波的接收波的接收l 超声波检测原理:探头发射的超声波通过耦合剂在工件中传超声波检测原理
6、:探头发射的超声波通过耦合剂在工件中传 播,遇到缺陷时反射回来被探头接收。根据反射回波在荧光屏上播,遇到缺陷时反射回来被探头接收。根据反射回波在荧光屏上的位置和波辐高低判断缺陷的大小和位置。的位置和波辐高低判断缺陷的大小和位置。l 超声检测技术的特点:应用范围广;穿透能力大;设备轻便;超声检测技术的特点:应用范围广;穿透能力大;设备轻便;定量不准确;定性困难。定量不准确;定性困难。l 检测技术类型:纵波法;横波法;表面波法;板波法,检测技术类型:纵波法;横波法;表面波法;板波法,l 常用检测方法:常用检测方法:穿透法穿透法;反射法;串列法反射法;串列法;液浸(聚焦)法液浸(聚焦)法;.l 检测
7、对象检测对象类型类型:金属;非金属。:金属;非金属。焊缝;板件;管件;锻件。焊缝;板件;管件;锻件。l 检测缺陷检测缺陷类型类型:面缺陷;体缺陷。定性困难。面缺陷;体缺陷。定性困难。l 数字化、数字化、智能化智能化发展前景宽广。发展前景宽广。#2022年8月14日星期日15时45分10秒6磁粉检测磁粉检测:Magnetic Testing (MT)l漏磁场:铁磁材料磁化时磁力线由于折射而迤出到材料表面所形漏磁场:铁磁材料磁化时磁力线由于折射而迤出到材料表面所形成的磁场称为成的磁场称为漏磁场漏磁场l剩磁:铁磁材料磁化时所具有的磁性在磁化电流取消后继续存在剩磁:铁磁材料磁化时所具有的磁性在磁化电流
8、取消后继续存在的性质称为的性质称为剩磁剩磁 l铁磁材料在磁场中被磁化后,缺陷处产生的漏磁场吸附磁粉而形铁磁材料在磁场中被磁化后,缺陷处产生的漏磁场吸附磁粉而形成磁痕。磁痕的长度、位置、形状反映了缺陷的状态。成磁痕。磁痕的长度、位置、形状反映了缺陷的状态。l磁粉检测技术的特点:检测表面和近表面缺陷;铁磁材料;磁粉检测技术的特点:检测表面和近表面缺陷;铁磁材料;l常用检测方法:剩磁法;连续法。常用检测方法:剩磁法;连续法。l检测对象检测对象类型类型:铁磁材料铁磁材料。焊缝;钢板;钢管;螺栓等焊缝;钢板;钢管;螺栓等.l检测缺陷检测缺陷类型类型:裂纹;夹渣等裂纹;夹渣等.#2022年8月14日星期日
9、15时45分10秒7渗透检测:渗透检测:Penetrate Testing(PT)l分子分子压强与表面张力:压强与表面张力:每一个离液面的距离小于分子作用半每一个离液面的距离小于分子作用半径径r r的分子,都受到一个指向液体内部的力的作用。而这些表的分子,都受到一个指向液体内部的力的作用。而这些表面分子及近表面分子组成的表面层,都受到垂直于液面且指面分子及近表面分子组成的表面层,都受到垂直于液面且指向液体内部的力的作用。这种作用力就是表面层对整个液体向液体内部的力的作用。这种作用力就是表面层对整个液体施加的压力,该压力在单位面积上的平均值叫施加的压力,该压力在单位面积上的平均值叫分子压强分子压
10、强。分分子压强是表面张力产生的原因。子压强是表面张力产生的原因。l液体润湿:液体润湿:液体铺展在固体材料的表面不呈球形,且能覆盖液体铺展在固体材料的表面不呈球形,且能覆盖表面,此现象称表面,此现象称液体润湿液体润湿现象。现象。l毛细现象:润湿液体在毛细管内的自动上升或下降称为毛细现象:润湿液体在毛细管内的自动上升或下降称为毛细毛细现象。现象。#2022年8月14日星期日15时45分10秒8渗透检测:原理、方法与应用渗透检测:原理、方法与应用l具有润湿作用的渗透剂在毛细管作用下渗入表面开口缺陷。具有润湿作用的渗透剂在毛细管作用下渗入表面开口缺陷。在显象剂作用下由于毛细管作用渗入到开口缺陷内的渗透
11、剂在显象剂作用下由于毛细管作用渗入到开口缺陷内的渗透剂被析出表面形成痕迹。被析出表面形成痕迹。l渗透检测渗透检测基本操作过程基本操作过程l渗透检测技术的特点:检测表面开口缺陷;渗透检测技术的特点:检测表面开口缺陷;l常用检测方法:着色法;荧光法。常用检测方法:着色法;荧光法。l检测对象检测对象类型类型:金属与非金属材料金属与非金属材料。l检测缺陷检测缺陷类型类型:裂纹裂纹。#2022年8月14日星期日15时45分10秒9涡流检测:涡流检测:Eddy Current Testing(ET)l由于电磁感应金属材料在交变磁场作用下产生由于电磁感应金属材料在交变磁场作用下产生涡流涡流。l金属材料中存在
12、的裂纹将金属材料中存在的裂纹将改变涡流的大小和分布改变涡流的大小和分布,分析这些,分析这些变化可检出铁磁性和非铁磁性材料中的缺陷。变化可检出铁磁性和非铁磁性材料中的缺陷。l涡流可用以分选材质、测膜层厚度和工件尺寸以及材料的某涡流可用以分选材质、测膜层厚度和工件尺寸以及材料的某些物理性能等些物理性能等。l涡流检测技术的特点:适用于导电材料;检测近表面缺陷。涡流检测技术的特点:适用于导电材料;检测近表面缺陷。l常用检测方法:常用检测方法:穿过式线圈穿过式线圈;内通过式线圈;探头式线圈内通过式线圈;探头式线圈。l检测对象检测对象类型类型:金属与非金属材料金属与非金属材料。l检测缺陷检测缺陷类型类型:
13、裂纹裂纹。#2022年8月14日星期日15时45分10秒101.1.2 常用无损检测方法的应用常用无损检测方法的应用 一、应用的部门一、应用的部门 航空、航天、机械、核工业、汽车制造、船舶、电航空、航天、机械、核工业、汽车制造、船舶、电子、钢结构、商检、进出口等。子、钢结构、商检、进出口等。二、应用的对象二、应用的对象 (1)缺陷探伤缺陷探伤 (2)厚度测量厚度测量 (3)性能测试性能测试#2022年8月14日星期日15时45分10秒111.1.3 常用无损检测方法的范围及局限性常用无损检测方法的范围及局限性方法方法 应用范围应用范围 局限性局限性 RT 各类材料的内部缺陷各类材料的内部缺陷
14、表面缺陷较难发现表面缺陷较难发现 UT 大厚度金属和部分大厚度金属和部分 仅限于弹性介质仅限于弹性介质 非金属材料的内部缺陷非金属材料的内部缺陷 定性定量困难定性定量困难 MT 表面和近表面缺陷表面和近表面缺陷 仅限于磁性介质仅限于磁性介质 PT 金属和部分非金属金属和部分非金属 仅限于表面开口缺陷仅限于表面开口缺陷 材料的表面缺陷材料的表面缺陷 ET 表面和近表面缺陷表面和近表面缺陷 仅限于导电材料仅限于导电材料#2022年8月14日星期日15时45分10秒121.2 材料及缺陷材料及缺陷1.2.1 金属及合金的结构金属及合金的结构一、金属一、金属 (1)纯金属:单一原子构成的材料纯金属:单
15、一原子构成的材料 (2)合金:某一金属元素为基,添加一种或多种其他)合金:某一金属元素为基,添加一种或多种其他元素,通过冶金或粉末冶金方法制成的金属材料。元素,通过冶金或粉末冶金方法制成的金属材料。二、二、单组元金属结构单组元金属结构 (1)体心立方结构)体心立方结构 (2)面心立方结构)面心立方结构 (3)密排立方结构)密排立方结构#2022年8月14日星期日15时45分10秒131.2.1 金属及合金的结构金属及合金的结构二、二、合金的结构合金的结构 合金的结构由多种成分组成,不是简单的体心、面合金的结构由多种成分组成,不是简单的体心、面心、六方而是由心、六方而是由“相相”来表示的:来表示
16、的:相:在合金内,一个或多个成份、结构和性质均匀相:在合金内,一个或多个成份、结构和性质均匀的区域称为的区域称为“相相”。一种合金可以有若干种不同的一种合金可以有若干种不同的“相相”构成,其结构构成,其结构也由也由“相相”所决定。所决定。#2022年8月14日星期日15时45分10秒141.2.2 材料的性能材料的性能一、力学性能一、力学性能 (1)金属材料的静拉伸力学性能金属材料的静拉伸力学性能l 强度:金属抗拉永久变形和断裂的能力强度:金属抗拉永久变形和断裂的能力l 塑性:又称范性,断裂前材料发生不可逆永久变形的能塑性:又称范性,断裂前材料发生不可逆永久变形的能力力l 韧性:金属在断裂前吸
17、收变形能量的能力韧性:金属在断裂前吸收变形能量的能力(2)金属材料的弹性性能金属材料的弹性性能l 弹性(虎克定律):弹性(虎克定律):(3)金属材料在静加载下的力学性能金属材料在静加载下的力学性能l 扭转性能扭转性能l 弯曲、压缩性能弯曲、压缩性能l 硬度硬度#2022年8月14日星期日15时45分10秒15一、力学性能一、力学性能(4)金属材料的冲击性能金属材料的冲击性能(5)金属材料的疲劳性能金属材料的疲劳性能(6)金属材料的蠕变性能金属材料的蠕变性能二、物理性能二、物理性能(1)密度、比热量、磁性、导电性、导热性等密度、比热量、磁性、导电性、导热性等(2)光学性能光学性能(3)声学性能声
18、学性能#2022年8月14日星期日15时45分10秒161.2.3 金属材料中的各种缺陷及不连续性金属材料中的各种缺陷及不连续性一、不连续性:金属或合金内部结构的不均匀变化,称为一、不连续性:金属或合金内部结构的不均匀变化,称为不连续性。不连续性。二、缺陷:对金属材料的性能造成破坏的不连续性称为缺二、缺陷:对金属材料的性能造成破坏的不连续性称为缺陷。陷。常见的焊接缺陷常见的焊接缺陷 气孔、夹渣、未融合、未焊透、裂纹、夹珠、钨夹杂气孔、夹渣、未融合、未焊透、裂纹、夹珠、钨夹杂 夹层等夹层等#2022年8月14日星期日15时45分10秒171.3 加工及缺陷加工及缺陷一、最初加工过程及相关缺陷一、
19、最初加工过程及相关缺陷 (1)铸造:将熔融金属浇注入铸型型腔,冷却后形成铸造:将熔融金属浇注入铸型型腔,冷却后形成工件的加工过程;工件的加工过程;常见的铸造缺陷:气孔、缩孔、疏松、冷裂、热裂、常见的铸造缺陷:气孔、缩孔、疏松、冷裂、热裂、冷隔、偏析、夹杂。冷隔、偏析、夹杂。(2)塑性加工:锻、轧、拔、钣金等)塑性加工:锻、轧、拔、钣金等 常见的塑性加工缺陷:裂纹、折叠、分层、白点常见的塑性加工缺陷:裂纹、折叠、分层、白点(氢脆)(氢脆)#2022年8月14日星期日15时45分10秒18二、制造加工过程及相关缺陷二、制造加工过程及相关缺陷(1)焊接:通过加热或加压,使填充材料熔化、冷却将)焊接:
20、通过加热或加压,使填充材料熔化、冷却将工件连接在一起的加工方式称焊接;工件连接在一起的加工方式称焊接;常见的焊接缺陷:气孔、夹渣、未融合、未焊透、常见的焊接缺陷:气孔、夹渣、未融合、未焊透、裂纹、夹珠、钨夹杂裂纹、夹珠、钨夹杂(2)表面加工:车、铣、刨、镀、磨、喷丸、吹砂等)表面加工:车、铣、刨、镀、磨、喷丸、吹砂等 常见的表面加工缺陷:氢脆常见的表面加工缺陷:氢脆(3)热处理:对金属材料加温并用不同方法冷却使其组)热处理:对金属材料加温并用不同方法冷却使其组织结构发生的方法称热处理;织结构发生的方法称热处理;常见的热处理缺陷:淬裂常见的热处理缺陷:淬裂(4)其他热加工工艺:粉末冶金等)其他热
21、加工工艺:粉末冶金等#2022年8月14日星期日15时45分10秒191.4 在役中的材料在役中的材料1.4.1 在役中材料的行为在役中材料的行为 受力、受压、高低温、摩擦、腐蚀受力、受压、高低温、摩擦、腐蚀 .1.4.2 在役工况导致缺陷和失效在役工况导致缺陷和失效 一、腐蚀:腐蚀裂纹、腐蚀坑、腐蚀减薄一、腐蚀:腐蚀裂纹、腐蚀坑、腐蚀减薄 二、疲劳:疲劳裂纹、疲劳断裂二、疲劳:疲劳裂纹、疲劳断裂 三、磨损:材料减薄、摩擦裂纹三、磨损:材料减薄、摩擦裂纹 四、过负载:变形、断裂四、过负载:变形、断裂 五、脆性断裂:镉脆、氢脆五、脆性断裂:镉脆、氢脆1.4.3 金属中破裂发展的概念金属中破裂发展
22、的概念 一、缺陷的形成一、缺陷的形成(应力集中)(应力集中)二、缺陷的发展二、缺陷的发展(载荷)(载荷)三、断裂三、断裂#2022年8月14日星期日15时45分10秒201.5 质量及标准化质量及标准化1.5.1 质量、质量控制及标准化质量、质量控制及标准化一、质量的定义:(一、质量的定义:(GB/T 6583-92)反映产品或服务满足明确或隐含需要能力的特征和特反映产品或服务满足明确或隐含需要能力的特征和特性的总和。性的总和。通常认为,质量有狭义和广义两种含义,狭义的质量通常认为,质量有狭义和广义两种含义,狭义的质量就是产品质量。对无损检测而言,可以认为是指无损检就是产品质量。对无损检测而言
23、,可以认为是指无损检测各种方法检测结果的正确性和可靠性;广义的质量除测各种方法检测结果的正确性和可靠性;广义的质量除产品质量外,还包括了工作质量。对无损检测而言,可产品质量外,还包括了工作质量。对无损检测而言,可以认为是指无损检测人员在实施无损检测工作过程中,以认为是指无损检测人员在实施无损检测工作过程中,各个方面、各个环节工作的好坏。它取决于工作人员的各个方面、各个环节工作的好坏。它取决于工作人员的责任心与技术水平等综合条件,这些条件直接或间接的责任心与技术水平等综合条件,这些条件直接或间接的影响到无损检测的结果。影响到无损检测的结果。#2022年8月14日星期日15时45分10秒21二、质
24、量控制的定义:二、质量控制的定义:(GB/T 6583-92)为达到质量要求所采取的作业技术和活动。为达到质量要求所采取的作业技术和活动。质量控制的目的,监视一个过程并排除不满意的原因,质量控制的目的,监视一个过程并排除不满意的原因,以取得经济效益。以取得经济效益。三、标准化的定义:制定和执行标准的过程三、标准化的定义:制定和执行标准的过程 1.5.2 质量体系质量体系一、定义:一、定义:为实施质量管理的组织结构,职责,程序过程为实施质量管理的组织结构,职责,程序过程和资源。和资源。二、质量体系要素二、质量体系要素 在质量管理中,有关内容可分为若干个质量体系要在质量管理中,有关内容可分为若干个
25、质量体系要素。在素。在GB/19004一一1SO9004”质量管理和质量体系要质量管理和质量体系要素素指南指南”中质量体系要素有中质量体系要素有20个。这些要素都取决个。这些要素都取决于人的因素、机器的因素、材料的因素、方法的因素以于人的因素、机器的因素、材料的因素、方法的因素以及工作环境的固素。及工作环境的固素。#2022年8月14日星期日15时45分10秒22二、质量体系要素二、质量体系要素 即人、机、料、法、环五个因素,无损检测就是从这即人、机、料、法、环五个因素,无损检测就是从这五个因素着手去提高质量。对各种检测方法,其主要内五个因素着手去提高质量。对各种检测方法,其主要内容容:(1)
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