无损检测技术及超声波探伤.ppt

无损检测技术 无损检测的定义和分类 定义：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的 技术和设备器材，对试件的内部及表面结构、性质、状态进行检 查和测试的方法。 分类 : 1.射线检测（Radiographic,简称RT） 2.超声波检测（Ultrasonic Testing,简称UT） 3.磁粉检测（Magnetic Testing,简称MT） 4.渗透检测（Penetrant Testing,简称PT） 以上成为四大常规检测方法，其中RT和UT主要用于检测试件内部缺陷， MT和PT主要用于探测试件表面缺陷.其他无损检测方法有涡流检测（ET）、 声发射检测（AE）等。 无损检测概述 各类检测方法的定义： 1. 射线检测（Radiographic,简称RT）,射线检测是指用X射线或r射线穿透试件，以胶片作为记录信息的检测方法. 2. 超声波检测（Ultrasonic Testing,简称UT），在超声波探伤中，根据缺陷的回波和底面的回波进行判断的脉冲反射法，目前脉冲发射法用的最广泛. 3. 磁粉检测（Magnetic Testing,简称MT），铁磁性材料被磁化后，其内部产生很强的磁感应强度，磁力线密度增大几百倍到几千倍.如果材料中存在不连续性（包括缺陷造成的不连续性和结构、形状、 材质等原因造成的不连续），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.漏磁场的局部磁极能够吸引铁磁物质. 4. 渗透检测（Penetrant Testing,简称PT），零件表面被施涂含有荧光染料或着色燃料的渗透液以后，在毛细管作用下，经过一定时间，渗透液能够渗透进表面开口的缺陷中，经过去除零件表面多余的渗透液后，再在零件表面施涂显像剂，同样，在毛细管作用下，显相剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显相剂中，在一定的光源下，缺陷中渗透液的痕迹被显示，从而探测出缺陷的形貌及分布状态. 探伤工作者在认真的检查设备 超声波检测的物理基础 振动与波 1. 机械振动和机械波 机械振动——物体沿着直线或曲线在其平衡位置附近作往复周期性的运动。 机械波——机械振动在弹性介质中的传播过程。弹性介质模型 在弹性介质中，物体质点间存在弹性力的联系。由于弹性力的作用，任—质点的机械振动都会传递给邻近的质点。使之也 产生振动。然后，再将振动传递给下一个质点。这样依次类推，振动就由近及远传播出去。 由此可知：机械波产生的条件首先要有一个作机械振动的物体作波源，其次要有传播振动的弹性介质。 振动传播的同时伴随着能量的传播，但没有物质的迁移。 超声波检测（UT） 弹性介质模型 2. 超声波波型 （l）纵波 当弹性介质受到交替变化的拉、压应力作用时，就会相应产生交替变化的拉伸和压缩形变。此时质点振动方向与波传播方向相同，这种波被称为纵波。通常用符号“L”表示。 （2）横波 当固体介质受到交变的剪切应力作用时，将发生相应的剪切变形，介质质点产生具有波峰和波谷的横向振动，这时质点的振动方向与波的传播方向垂直。这种波称为“横波”，又称为剪切波常用符号“S”表示。 由于液体和气体不存在剪切应力，所以液体和气体中只能传播纵波，不能传播横波。 （3）表面波 当介质表面受到交变应力作用时，产生沿介质表面传播的波，称为表面波，常用符号“R”表示。表面波在介质表面传播时，介质表面质点作椭圆运动。椭圆运动可视为纵向振动和横向振动的合成，因此表面波同横波一样只能在固体介质中传播，不能在液体和气体介质中传播。 3. 波长、频率和声速 最简单最基本的波是简谐波，如余弦波。 它的波动方程式为: 式中A称为振幅，?为圆频率。 当t=0时各点的振动曲线。 图中可看出波长表示二个相邻的振动位相相同的点之间的距离。也即质点完成一次全振动，波所传播的距离。频率f为每秒钟质点完成的全振动次数。 声速C是单位时间内振动所传播的距离. 超声波斜入射到异质界面时的反射和折射 反射、折射定律和波型转换。 斜入射超声纵波在界面上的反射和折射 当超声波从一种介质倾斜入射到另一种介质时，由于二种介质的声速不同，在异质界面上会产生声波的反射、折射和波形转换现象。图所示为纵波入射的情况。 ?L——纵波入射角 ?S’——横波反射角 ?L’——纵波反射角 ?L——纵波折射角 ?S——横波折射角 则有反射、折射定律 式中C1L——第一介质纵波声速