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2009.5 钢材无损检测 实验目的 1、了解磁粉检测、渗透检测和超声波检测 的基本原理。 2、初步掌握磁粉检测、渗透检测和超声波 检测的操作方法。 实验原理 无损检测----在不损坏试件的前提下，对试件表面及内部进行检查和测试的方法。 无损检测----通常包括磁粉检测、渗透检测、射线检测和超声波检测等。 （一） 磁粉检测 磁体---具有磁性的物体。它具有吸引 铁、 钴、镍等物质的特性。 磁化---使原来不带磁性的物体变得具有磁 性。 磁性材料---能够被磁化的材料。 磁粉检测 铁磁性材料被磁化后，其内部将产生很强的磁感应强度，如果材料中存在不连续性（包括缺陷造成的不连续性等），磁力线会发生畸变，部分磁力线有可能逸出材料表面，从空间穿过，形成漏磁场。 磁粉检测 磁粉检测 如果这时在工件上撒上磁粉，漏磁场就会吸附磁粉，形成与缺陷形状相近的磁粉堆积，我们称其为磁痕，从而显示缺陷。 磁粉检测 特点 1、只能检测出铁磁性材料制成的零件的表 面或近表面的缺陷，不能用于检查内部 缺陷。 2、适宜铁磁材料探伤，不能用于非铁磁材 料检验。 磁粉检测设备器材 1、探伤机 最常使用的是电磁轭探伤机。 将轭铁放在工件上，轭铁两极之间的工件局部便被磁化。 磁粉检测设备器材 2、磁粉和磁悬液 磁粉是具有高磁导率和低剩磁的四氧化三铁或三氧化二铁粉末。 磁悬液是以水或煤油为分散介质，加入磁粉配成的悬浮液。 磁粉检测的一般程序 (1) 预处理 去除试件表面的油脂、涂料及铁锈等。 (2) 磁化 选定适当的磁化方法，对试件进行磁化操作。 (3) 施加磁粉 采用连续法或剩磁法方式施加磁粉。 磁粉检测的一般程序 (4) 磁痕的观察与判断 在光线明亮的地方，用自然光和灯光进行观察，肉眼见到的磁粉堆积，即为磁痕。 (5) 后处理 探伤完成后，一般应对工件进行退磁、除去磁粉和防锈处理。 (二) 渗透检测 零件表面施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，渗透液渗进表面开口的缺陷中；去除零件表面多余的渗透液；再在零件表面施涂显象剂，在毛细管作用下，显象剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显象剂中；在一定的光源下（紫外线光或白光），缺陷处的渗透液痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而检测出缺陷的形貌及分布状态。 渗透检测 渗透检测 特点 1、除疏松多孔材料外，任何种类的材料, 如钢铁、有色金属、陶瓷和塑料等 材料的表面开口缺陷都可以用渗透进行 探伤。 2、只能检出表面开口的缺陷，对埋藏缺陷 或闭合型的表面缺陷均无法检出。 渗透检测操作步骤 （1）预处理 去除铁锈、氧化皮、飞溅物、焊渣及涂 料等表面附着物。 （2）渗透 常用喷雾器或刷子把渗透液涂在试件表 面，使渗透液渗入缺陷中。 渗透检测操作步骤 （3） 清洗 待渗透液充分地渗透到缺陷内后，用水 或清洗剂把试件表面的渗透液洗掉。 （4）显象 把显象剂喷撒在试件表面上，使残留在缺 陷中的渗透液吸出。 渗透检测操作步骤 （4）观察 荧光渗透液的显示痕迹在紫外线照射下呈黄绿色，着色渗透液的显示痕迹在自然光下呈红色。用肉眼观察就可以发现很细小的缺陷。 (三) 超声波检测 1、超声波 -----指超过人耳听觉、频率大于20KHz的声波。用于探伤的超声波，频率为0.4～25MHz，其中用得最多的是 1～5MHz。 超声波检测 2、超声波的发生及其性质 (1) 超声波的发生和接收 超声波的发生用的是压电换能器，又叫压电材料，这种材料具有压电效应，可以将电振动转换成机械振动，也能将机械振动转换成电振动。 超声波的发生和接收 超声波的性质 (2) 超声波的种类 纵波---介质质点振动方向与传播方向一致。 横波---介质质点振动方向与转播方向垂直。 在超声波探伤中，通常用直探头来产生纵波，通常是用斜探头来产生横波。 超声波的性质 (3) 超声场及其特征量 超声场---充满超声波的空间。 超声场的特征量---声压、声强、声阻抗。 超声波的性质 (4) 分贝 分贝---计量声强和声压的单位。 超声波探伤中，通常是采用比较两个信号的声压值的方法来描述缺陷的大小，其计算公式为：