涡流探伤培训教学课件.ppt

1、SGJTSGJT1涡流探伤培训培训目的：抛砖引玉培训目的：抛砖引玉 减少误判减少误判 BEYOND 理论升华理论升华 降低辊耗降低辊耗SGJTSGJT2轧辊缺陷的形成原因n制造原因制造原因n轧钢事故轧钢事故n轧辊管理轧辊管理SGJTSGJT3轧辊制造缺陷n碳化物聚集形成亮斑碳化物聚集形成亮斑n剥落剥落n辊身硬度不均匀辊身硬度不均匀n气孔或夹渣气孔或夹渣n轧辊成分不同轧辊成分不同n轧辊热处理不当轧辊热处理不当n材质疏松和空洞材质疏松和空洞SGJTSGJT4轧钢事故造成的缺陷n轧辊受力不均匀（轧辊受力不均匀（DS和和OS压力不同）压力不同）n叠轧事故叠轧事故n轧辊骤热骤冷轧辊骤热骤冷n卡钢堆钢事故

2、卡钢堆钢事故n轧辊冷却不均匀（水嘴阻塞）轧辊冷却不均匀（水嘴阻塞）n冷却水不足冷却水不足n带钢打滑带钢打滑SGJTSGJT5轧辊管理造成的缺陷n轧制时间过长或轧制力过大，产生疲轧制时间过长或轧制力过大，产生疲劳裂纹劳裂纹n磨削时没有将热裂纹去除干净磨削时没有将热裂纹去除干净n磨削时冷却水不足，造成辊面烧伤磨削时冷却水不足，造成辊面烧伤n供油不足供油不足/润滑不良，造成托肩局部润滑不良，造成托肩局部受热受热SGJTSGJT6裂纹的分类及处理原则n轧辊裂纹可分为轧辊裂纹可分为机械裂纹机械裂纹和和非机械裂纹非机械裂纹。n机械裂纹一般指：生产过程中由于异物（螺丝、氧化铁皮等机械裂纹一般指：生产过程中由

3、于异物（螺丝、氧化铁皮等）压入、卡钢、轧断粘钢、甩尾事故等造成的裂纹。）压入、卡钢、轧断粘钢、甩尾事故等造成的裂纹。n非机械裂纹一般指：由于冷却不均匀、冷却水流量太低或来非机械裂纹一般指：由于冷却不均匀、冷却水流量太低或来料温度过高等造成轧辊表面产生热裂纹。料温度过高等造成轧辊表面产生热裂纹。n裂纹的处理：裂纹的处理：对裂纹的处理必须视裂纹的性质而定。对裂纹的处理必须视裂纹的性质而定。n机械裂纹无论大小，对轧辊都是有害的。机械裂纹无论大小，对轧辊都是有害的。必须磨削干净，必须磨削干净，不能以涡流判定的门槛值来判定。不能以涡流判定的门槛值来判定。n高铬球墨铸铁轧辊、高速钢轧辊的辊面有均匀微小的热

4、裂纹高铬球墨铸铁轧辊、高速钢轧辊的辊面有均匀微小的热裂纹或二次微裂纹可以存在不必磨削干净，但严重的热裂纹必须或二次微裂纹可以存在不必磨削干净，但严重的热裂纹必须磨到微小的热裂纹。磨到微小的热裂纹。SGJTSGJT7常见无损检测方法涡流探伤法涡流探伤法 ET *超声波探伤法超声波探伤法 UT*液体渗透探伤法液体渗透探伤法 PT*磁粉探伤法磁粉探伤法 MT*目视探伤法目视探伤法 VT *射线探伤法射线探伤法 RT中子射线探伤法中子射线探伤法 NRT渗透探伤法渗透探伤法 LT声波发射探伤法声波发射探伤法 AE热红外线探伤法热红外线探伤法 TIRSGJTSGJT8涡流检测的原理n涡流探伤是由交流电流产

5、生的交变磁场作用于待涡流探伤是由交流电流产生的交变磁场作用于待探伤的导电材料，感应出电涡流。如果材料中有探伤的导电材料，感应出电涡流。如果材料中有缺陷，它将干扰所产生的电涡流，即形成干扰信缺陷，它将干扰所产生的电涡流，即形成干扰信号。用涡流探伤仪检测出其干扰信号，就可知道号。用涡流探伤仪检测出其干扰信号，就可知道缺陷的状况。影响涡流的因素很多，即是说涡流缺陷的状况。影响涡流的因素很多，即是说涡流中载有丰富的信号，这些信号与材料的很多因素中载有丰富的信号，这些信号与材料的很多因素有关。有关。n涡流探伤的显著特点是对导电材料就能起作用，涡流探伤的显著特点是对导电材料就能起作用，而不一定是铁磁材料，

6、但对铁磁材料的效果较差而不一定是铁磁材料，但对铁磁材料的效果较差（轧辊材质属于铁磁材料）。（轧辊材质属于铁磁材料）。n其次，待探工件表面的光洁度、平整度、边介等其次，待探工件表面的光洁度、平整度、边介等对涡流探伤都有较大影响，因此常将涡流探伤用对涡流探伤都有较大影响，因此常将涡流探伤用于形状较规则、表面较光洁的铜管等非铁磁性工于形状较规则、表面较光洁的铜管等非铁磁性工件探伤。件探伤。SGJTSGJT9涡流检测的原理AC coil current AC magnetic fieldEddy curents flowing inthe objectMetal objectCoil at gapdi

7、stance from themetal object金属物体金属物体在金属物体中产生涡流在金属物体中产生涡流交流电产生交变磁场交流电产生交变磁场线圈与金属物线圈与金属物体之间有间隙体之间有间隙线圈通入交流电线圈通入交流电SGJTSGJT10涡流检测的原理Coil moves in thisdirection.“Open”crackLocal p/bareaLocal magneticareaRelative varitionsin coil currentAC current troughcoil SGJTSGJT11涡流检测的原理1、由交流磁场感应出的弱电流；2、轧辊表面损伤阻碍了涡流；3

8、、通过检测涡流电场的变化，从而找出裂纹和软点。SGJTSGJT12涡流检测的原理ET:涡流检测的特点：涡流检测的特点：优点优点:1.可以检测表面开口裂纹可以检测表面开口裂纹,可以检测软点可以检测软点.2.对轧辊表面的质量要求低对轧辊表面的质量要求低,不受水不受水,油污的干扰油污的干扰.3.可以边磨削边探伤，提高磨削的效率可以边磨削边探伤，提高磨削的效率.缺点缺点:1.只能探轧辊表面裂纹只能探轧辊表面裂纹,不能探轧辊内部深层裂纹不能探轧辊内部深层裂纹2.只能显示裂纹的相对严重程度只能显示裂纹的相对严重程度.不能显示裂纹的具不能显示裂纹的具体深度。体深度。3.轧辊表面如果有磁性会对探伤的结果产生干

9、扰轧辊表面如果有磁性会对探伤的结果产生干扰.注注:以上的优缺点是涡流探伤原理以上的优缺点是涡流探伤原理(电磁感应电磁感应原理原理)特性所决定的特性所决定的,因此所有的涡流探伤仪因此所有的涡流探伤仪都存在这些特性。都存在这些特性。SGJTSGJT13涡流检测的特点SGJTSGJT14涡流检测常见问题n涡流自动检测应用于磨床在线对轧辊检测涡流自动检测应用于磨床在线对轧辊检测的局限性主要由以下几方面造成：的局限性主要由以下几方面造成：n1、涡流探伤仪的检测频率造成个别（裂纹、涡流探伤仪的检测频率造成个别（裂纹）缺陷漏探；）缺陷漏探；n2、探头的设置不当引起的（裂纹）缺陷漏、探头的设置不当引起的（裂纹

10、）缺陷漏探；探；n3、对缺陷开展线的认识误区造成（裂纹）、对缺陷开展线的认识误区造成（裂纹）缺陷放行；缺陷放行；n4、轧辊材质对涡流检测灵敏度的影响。、轧辊材质对涡流检测灵敏度的影响。SGJTSGJT15涡流检测常见问题为确保检测结果的准确，需要对轧辊转为确保检测结果的准确，需要对轧辊转速进行设定速进行设定通常：涡流探伤最大表面线速度为通常：涡流探伤最大表面线速度为:2.5 m/s.实际推荐线速度实际推荐线速度:1.5 m/s计算方法如下：计算方法如下：(1.5m/s*60)/（*轧辊直径）2250线：F1-F4工作辊直径850765mm，转速3437rpm。F5-F7工作辊直径700630m

11、m，转速4145rpm。1580线：F1-F4工作辊直径800710mm，转速3640rpm。F5-F7工作辊直径700625mm，转度4146rpm。SGJTSGJT16涡流检测结果的判断轴测图裂纹软点磁性显示裂纹显示裂纹/软点的软点的最大值位置和角度最大值位置和角度SGJTSGJT17涡流检测结果的判断展开图红色表示涡流红色表示涡流检测到的裂纹检测到的裂纹蓝色表示涡流蓝色表示涡流检测到的软点检测到的软点SGJTSGJT18涡流检测常见问题一：误报现象产生原因：产生原因：1、轧辊金相组织的影响。、轧辊金相组织的影响。“如果被检测部位的金相组织的石墨呈现粗片状，或碳化物也如果被检测部位的金相组

12、织的石墨呈现粗片状，或碳化物也是有规则的平行排列的粗大条状碳化物，及碳化物分布不均是有规则的平行排列的粗大条状碳化物，及碳化物分布不均匀聚集匀聚集”在检测中会产生异常波。在检测中会产生异常波。“如果被检测轧辊的金相组织中石墨呈均匀分布的球状石墨和如果被检测轧辊的金相组织中石墨呈均匀分布的球状石墨和无方向性的细小均匀分布的碳化物无方向性的细小均匀分布的碳化物”在检测中则不会产生异在检测中则不会产生异常波。常波。无限冷硬轧辊在制造中进行改进：碳化物变小而且分布均匀，无限冷硬轧辊在制造中进行改进：碳化物变小而且分布均匀，石墨呈现均匀分布形态。所以在很大程度上能够避免误判引石墨呈现均匀分布形态。所以在

13、很大程度上能够避免误判引起的异常波。起的异常波。SGJTSGJT19误报现象SGJTSGJT20误报现象2、磁性的干扰。、磁性的干扰。“在涡流检测的异常波部位，发现该部位带有磁性。对轧辊在涡流检测的异常波部位，发现该部位带有磁性。对轧辊进行消磁，然后再进行检测，此时该部位的异常波消失或增进行消磁，然后再进行检测，此时该部位的异常波消失或增大。大。”磁性对检测信号的影响：磁性对检测信号的影响：例例1：如左图，轧辊在未消磁前，涡流探伤发现一片带有磁性：如左图，轧辊在未消磁前，涡流探伤发现一片带有磁性的软点和异常缺陷信号；通过对整个轧辊检测面进行消磁后的软点和异常缺陷信号；通过对整个轧辊检测面进行消

14、磁后再进行涡流检测，此时原来带有磁性的软点和异常缺陷信号再进行涡流检测，此时原来带有磁性的软点和异常缺陷信号消失，只有一处异常缺陷信号。结论：消失，只有一处异常缺陷信号。结论：“磁性的存在影响了磁性的存在影响了软点和异常缺陷信号的幅值软点和异常缺陷信号的幅值”。SGJTSGJT21误报现象例例2：如左图，轧辊在进行涡流检测时没有磁性信号，发现多：如左图，轧辊在进行涡流检测时没有磁性信号，发现多处的异常缺陷信号和一个软点信号；通过对整个轧辊检测面处的异常缺陷信号和一个软点信号；通过对整个轧辊检测面进行消磁后再进行涡流检测，此时原先的异常缺陷信号消失进行消磁后再进行涡流检测，此时原先的异常缺陷信号

15、消失，软点信号增多，软点信号波幅值比消磁前略大。，软点信号增多，软点信号波幅值比消磁前略大。结论：结论：“消磁产生的负向磁对软点和异常缺陷信号也有一定的消磁产生的负向磁对软点和异常缺陷信号也有一定的影响影响”。SGJTSGJT22误报现象例例3：（左图）轧辊在未消磁前，涡流探伤发现边部有磁性的：（左图）轧辊在未消磁前，涡流探伤发现边部有磁性的软点和异常缺陷信号，其他部位有多处磁性信号。（右图）软点和异常缺陷信号，其他部位有多处磁性信号。（右图）通过对整个轧辊检测面进行消磁后再进行涡流检测，此时原通过对整个轧辊检测面进行消磁后再进行涡流检测，此时原先的磁性信号消失，在中部出现异常缺陷信号。先的磁

16、性信号消失，在中部出现异常缺陷信号。结论：结论：“磁性的存在影响了异常缺陷信号幅值磁性的存在影响了异常缺陷信号幅值”。通过上述三个案例，得出结论“涡流的检测必须在无磁性的情况下进行，避免由于误信号的原因造成误判”。SGJTSGJT23涡流检测常见问题二：漏报现象所谓所谓“漏报现象漏报现象”就是通过涡流检测没有发现轧辊表面潜在的就是通过涡流检测没有发现轧辊表面潜在的缺陷，从而引发剥落事故。通常包括以下两种情况：缺陷，从而引发剥落事故。通常包括以下两种情况：第一种，事故轧辊的涡流检测数据显示正常无裂纹缺陷；第一种，事故轧辊的涡流检测数据显示正常无裂纹缺陷；第二种，涡流检测图中显示有微小幅度的异常缺

17、陷波，但远远第二种，涡流检测图中显示有微小幅度的异常缺陷波，但远远低于涡流缺陷判定的门槛值，所以确认为草状波或无害波。低于涡流缺陷判定的门槛值，所以确认为草状波或无害波。产生原因：产生原因：SGJTSGJT24漏报现象示例：实验轧辊上有一长度为示例：实验轧辊上有一长度为50mm的裂纹，在磨床上边磨边的裂纹，在磨床上边磨边探，裂纹长度从探，裂纹长度从50mm逐步缩小到逐步缩小到16mm之前，涡流检测之前，涡流检测显示有明显的裂纹和软点信号。但裂纹长度磨到约显示有明显的裂纹和软点信号。但裂纹长度磨到约15mm时，涡流检测显示该区域除了有软点以外，裂纹正常。时，涡流检测显示该区域除了有软点以外，裂纹

18、正常。结论：涡流检测有时也会“撒谎”！SGJTSGJT25事故案例（1）：典型的堆钢辊n1580工作辊工作辊2I4009发生堆钢事故，磨削去除发生堆钢事故，磨削去除0.6mm左右左右涡流探伤结果如下：涡流探伤结果如下：SGJTSGJT26典型案例（2）：堆钢辊的处理n1580工作辊工作辊2X4126磨削完成后的轴测图如下：磨削完成后的轴测图如下：SGJTSGJT27典型案例（2）：堆钢辊的处理左图为展开图，右图为3D示意图。从图中可以看出，堆钢部位的辊面依然残留裂纹，与表面波复检的结果相吻合。处理办法：继续磨削，直到涡流探伤的结果合格。SGJTSGJT28典型案例（3）事故辊的处理SGJTSG

19、JT29典型案例（4）工作辊机械损伤SGJTSGJT30典型案例（5）支承辊机械损伤上图为支承辊1N6008在2月29日拍摄的照片。从展开图中可以看出，裂纹沿轧辊圆周方向呈带状分布。可以初步判断原因为：在轧制过程中甩尾，造成工作辊表面粘钢，工作辊和支承辊之间碾压，在支承辊上形成机械裂纹。SGJTSGJT31典型案例（6）探伤异常的轧辊这两张照片是2012年4月7日拍摄的，工作辊1X4133的探伤图。从轴测图看，裂纹深度高于门槛值；从展开图看，裂纹沿辊身圆周方向呈带状分布。初步分析裂纹的形成原因：由于个别冷却水嘴堵塞，造成辊面不均匀冷却而形成热裂纹。处理办法：增加磨削去除量。但增加磨削量，没有能

20、够改变探伤检测结果。而后通过表面波进行复检，在辊面上没有发现裂纹。SGJTSGJT32典型案例（6）探伤异常的轧辊1X4133工作辊4月2日探伤图1X4133工作辊3月31日探伤图1X4133工作辊4月3日探伤图P1P2P3P4P5P6SGJTSGJT33涡流探伤注意事项1、探头的清洁。、探头的清洁。涡流探头要保持清洁，要求每班清理一次：用柔软的抹布蘸清水轻轻涡流探头要保持清洁，要求每班清理一次：用柔软的抹布蘸清水轻轻擦拭探头表面，并仔细观察探头表面的磨损情况。擦拭探头表面，并仔细观察探头表面的磨损情况。注意：探头表面附着砂轮泥、氧化铁屑等杂物会影响探伤结果；探头注意：探头表面附着砂轮泥、氧化

21、铁屑等杂物会影响探伤结果；探头表面磨损严重、线圈外露会影响探伤结果。表面磨损严重、线圈外露会影响探伤结果。2、轧辊表面规矩。、轧辊表面规矩。轧辊表面不规矩会影响探伤结果或损坏探头。对于轧辊表面的粘钢，轧辊表面不规矩会影响探伤结果或损坏探头。对于轧辊表面的粘钢，一定要将附着物清除干净再进行探伤。一定要将附着物清除干净再进行探伤。在瓦德里希磨床和赫克利斯磨床上，涡流探头和轧辊之间的间隙是固在瓦德里希磨床和赫克利斯磨床上，涡流探头和轧辊之间的间隙是固定的。为避免辊面不规矩造成探头磨损，可先用砂轮粗磨几个道定的。为避免辊面不规矩造成探头磨损，可先用砂轮粗磨几个道次，将辊面的高点去除以后再进行探伤。次，

22、将辊面的高点去除以后再进行探伤。LISMAR探伤仪，探头和轧辊之间的间隙是可调的，在粗磨阶段不应探伤仪，探头和轧辊之间的间隙是可调的，在粗磨阶段不应选择边磨边探。选择边磨边探。“边磨边探边磨边探”应在粗磨之后进行。在粗磨中，应在粗磨之后进行。在粗磨中，Z轴的行进速度比较快轴的行进速度比较快，磨削去除量比较大，辊面残留的刀痕较深，磨粒划伤较多，涡，磨削去除量比较大，辊面残留的刀痕较深，磨粒划伤较多，涡流探伤很容易出现误信号。进入精磨阶段以后，应适当减少冷却流探伤很容易出现误信号。进入精磨阶段以后，应适当减少冷却水量，保证辊面清洁，涡流探伤结果相对稳定、可靠。水量，保证辊面清洁，涡流探伤结果相对稳

23、定、可靠。执行执行“完全探伤完全探伤”前，要将辊面残留的冷却水用橡胶板刮干净！前，要将辊面残留的冷却水用橡胶板刮干净！SGJTSGJT34涡流探伤注意事项3、如何看懂探伤图。、如何看懂探伤图。磨床工必须能够看懂探伤图，就比如医生要看懂磨床工必须能够看懂探伤图，就比如医生要看懂CT片、片、X光片一样，光片一样，这是磨床工的必修课程。这是磨床工的必修课程。如何看懂探伤图？如何看懂探伤图？一、加强理论学习；一、加强理论学习；二、不断总结经验；二、不断总结经验；除此之外，没有其他的捷径。除此之外，没有其他的捷径。看探伤图的原则：看探伤图的原则：1、多视觉、多角度。为什么要看展开图和、多视觉、多角度。为

24、什么要看展开图和3D图？图？“不知庐山真面目不知庐山真面目，只缘身在此山中。，只缘身在此山中。”2、相信自己的眼睛，、相信自己的眼睛，“耳听为虚眼见为实耳听为虚眼见为实”。通过前面的例子可以。通过前面的例子可以看到，涡流探伤确实存在漏检现象。对于已知的缺陷部位，要用看到，涡流探伤确实存在漏检现象。对于已知的缺陷部位，要用肉眼仔细检查一下。这也就是我们经常强调的肉眼仔细检查一下。这也就是我们经常强调的磨后检查工作，不磨后检查工作，不光是刀痕、震纹的检查，更重要的是缺陷检查。光是刀痕、震纹的检查，更重要的是缺陷检查。3、抽丝剥茧，从蛛丝马迹中找出真正的症结所在。我们需要丰富的、抽丝剥茧，从蛛丝马迹

25、中找出真正的症结所在。我们需要丰富的经验，但也不能经验，但也不能“唯经验论唯经验论”。“没有两条完全一样的裂纹没有两条完全一样的裂纹”，所以缺陷的成因和处理方法也不尽相同。所以缺陷的成因和处理方法也不尽相同。SGJTSGJT35涡流探伤注意事项4、“千里之堤毁于蚁穴千里之堤毁于蚁穴”，越是细小的缺陷越不容忽视。，越是细小的缺陷越不容忽视。5、判断裂纹是否合格的一般标准：裂纹的最高点不能大于平均值的、判断裂纹是否合格的一般标准：裂纹的最高点不能大于平均值的3倍。倍。平均值最高点展开图缺陷位置SGJTSGJT36涡流探伤注意事项4、正常下线的轧辊就安全吗？、正常下线的轧辊就安全吗？轧辊的使用是一个

26、动态的过程：受到冷却水、轧制力、来料温轧辊的使用是一个动态的过程：受到冷却水、轧制力、来料温度、轧制状况、异物侵入等多种因素的影响。度、轧制状况、异物侵入等多种因素的影响。你认为正常下线的轧辊就安全吗？面对涡流探伤结果，你还敢你认为正常下线的轧辊就安全吗？面对涡流探伤结果，你还敢草率的为缺陷放行吗？草率的为缺陷放行吗？5、探伤结果异常的简单处理方法：、探伤结果异常的简单处理方法：如果探伤结果偏高，不妨多磨一些看看：如果随着磨削量的增如果探伤结果偏高，不妨多磨一些看看：如果随着磨削量的增加，探伤高点逐渐降低，那么就要将缺陷彻底磨除干净；如加，探伤高点逐渐降低，那么就要将缺陷彻底磨除干净；如果随着

27、磨削量的增加，探伤结果没有什么变化，那么很可能果随着磨削量的增加，探伤结果没有什么变化，那么很可能是其他原因，需要探伤工复检。是其他原因，需要探伤工复检。6、结束语。、结束语。著名哲学家赫拉克利特曾有一句代表了他朴素辨证法哲学思想著名哲学家赫拉克利特曾有一句代表了他朴素辨证法哲学思想的话：人不可能两次踏进同一条河流！世界上唯一不变的就的话：人不可能两次踏进同一条河流！世界上唯一不变的就是是“变变”。怎样应对变化？。怎样应对变化？与时俱进，不断学习，不断总与时俱进，不断学习，不断总结、不断提高；闭门造车，孤芳自赏的结果就是落伍。希望结、不断提高；闭门造车，孤芳自赏的结果就是落伍。希望本次培训能收到抛砖引玉、举一反三的效果！本次培训能收到抛砖引玉、举一反三的效果！SGJTSGJT37 谢谢 谢！谢！