超声检测
在(zài)压力容器的检测中,应用比较广泛的超声检测是脉冲发射法。
脉冲发射法
向试件发射超声波,当超(chāo)声波遇到不同介质(zhì)交界面会产生反射(shè),根据回波来检测缺陷情况。
原理
超声波是一种高频声波,波长比一般(bān)声波要(yào)短(duǎn)。当超声波从一种(zhǒng)介质(zhì)入射至另一声阻抗不同的介质时(声阻抗(kàng)即通过介质遇到的阻力),两种介质(zhì)的界面会产生反射现象。就是利用超声波的这一现象实(shí)现了脉冲发射法。
检测范围
用于检测焊缝内部埋藏缺陷、焊缝内表面裂纹、压力容器锻件及高压螺栓可能出现裂纹。
与上(shàng)面提到的(de)射线(xiàn)检(jiǎn)测相反,超(chāo)声检测对于面(miàn)积型的缺陷(如裂纹、未熔合等)检出(chū)率(lǜ)更高。
对体积型缺陷(如气孔、夹(jiá)渣(zhā)等(děng))检出率比较低(焊缝薄的除外)。
特点
适宜(yí)检验厚度较厚的工件。
检验成本低、速度快,检测仪器体积小、重量轻,现(xiàn)场使用比(bǐ)较方便。
无法得(dé)到缺陷直观图像、定位困难(nán)、定量精度不高。
检验结果无直接见证记录。
衍射时差法超(chāo)声检测(TOFD)
还有一种超声检验的一种超声检测的常见方法。
声波经过缺陷(xiàn)时(shí),产生衍射波,收集衍射波的传播时间(jiān),从而计算(suàn)出缺陷尺寸和位置。
原理
在不连续缺(quē)陷的产生(shēng)波形的转换,当它(tā)转换后产(chǎn)生衍射波,这个衍射波覆盖了较大的角度范围,那么衍射波就(jiù)会检测出(chū)所存在的缺陷,记录信号的飞越时间就可以测量出缺陷(xiàn)的高度(dù),那么就可(kě)以对缺(quē)陷就行定量,缺陷尺寸通常是(shì)被定义为衍(yǎn)射信号的飞越时间差,信号波幅与(yǔ)缺陷定量没关系。
检测范围
可以识别向表面延伸的缺陷(xiàn)。
对缺陷垂直方向(xiàng)的定量和定位非常。
能够发现各种类(lèi)型的缺陷,对缺陷的走向不敏感。
对缺陷定性、横向缺(quē)陷检出(chū)、粗晶材料检出比较困难。
对复杂(zá)几何形(xíng)状的工件比(bǐ)较难测量。
不适(shì)合于T型焊缝检测。
特点
一次扫描几乎能够覆盖整个焊缝区域,可以实现非常高的检测速度。
检测率很高,容易检(jiǎn)出方向性不好的缺陷(xiàn)。
和脉冲反射法相结合时(shí)检测效果更好(hǎo),覆盖率100%。
近表面存在盲区,对(duì)该区域检测可靠性不够。
渗(shèn)透检(jiǎn)测(cè)
将液体渗(shèn)透液渗入工件表面开口缺陷中,用去(qù)除剂清除(chú)多余渗透液后,用显像剂表示(shì)出(chū)缺陷。
原理
元件表面被施涂含有(yǒu)荧光染料或着色染料的渗透液后,在毛(máo)细管作用下,经过一定时间,渗透液可以渗进表面开口的缺陷中。经去除元件(jiàn)表面多余的渗透液后,再在元件表面施涂显像剂,同样,在毛细管作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透(tòu)液,渗透液回渗到显像剂中(zhōng),在一(yī)定的光源(yuán)下,缺陷处(chù)的渗(shèn)透液痕迹被显示,从而探测出(chū)缺陷的形貌及分布状态。
检测范围(wéi)
可应用(yòng)于磁粉检测无法应用到的部位。
不能用于检测疏松多孔性的材(cái)料。
可以检测出表面开口的缺陷,但对埋藏缺陷或闭合型的表(biǎo)面缺陷无法检出。
特点
操作简单成(chéng)本低,缺(quē)陷显示(shì)直观。
对于同时存在(zài)几个方向缺陷的试件,一次操(cāo)作就可(kě)大致做到检测。
元件(jiàn)表面光洁度对(duì)测试结(jié)果影响大。
操作人员水平对(duì)测试结果影响也比较大(dà)。
检测灵敏度比磁粉检(jiǎn)测低。
声发射检测
通过接收和分析材料的声发射信号来评定设备的性能。
原(yuán)理
材料(liào)在受到外(wài)力或者内力作用时,产生变(biàn)形或(huò)断裂,这(zhè)时,材料会释放出弹性波。声发射(shè)检测通过收(shōu)集并分析这些弹(dàn)性波,从而判断容(róng)器内部结构(gòu)的损伤程度(dù)。
特点(diǎn)
可以(yǐ)实时检测容器状态,对缺陷变化为(wéi)敏感。
声发射检测不受材料限制。
可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。
各种检测方法(fǎ)都有(yǒu)其自身的优势和不足,在制定检验方(fāng)案时通常考虑缺陷类型、位置、板厚等因素。
无损检测的优点就是检测时,不会损坏被检对象的材质(zhì)、结(jié)构(gòu)。但是,无(wú)损检测也有其自身的局限性,比(bǐ)如破坏性检测是(shì)无损检测不可替代的。通常,我们会把无损检测的结果与破坏性实验的结果互(hù)相配合,做出准确的。
在(zài)压力容器的检测中,应用比较广泛的超声检测是脉冲发射法。
脉冲发射法
向试件发射超声波,当超(chāo)声波遇到不同介质(zhì)交界面会产生反射(shè),根据回波来检测缺陷情况。
原理
超声波是一种高频声波,波长比一般(bān)声波要(yào)短(duǎn)。当超声波从一种(zhǒng)介质(zhì)入射至另一声阻抗不同的介质时(声阻抗(kàng)即通过介质遇到的阻力),两种介质(zhì)的界面会产生反射现象。就是利用超声波的这一现象实(shí)现了脉冲发射法。
检测范围
用于检测焊缝内部埋藏缺陷、焊缝内表面裂纹、压力容器锻件及高压螺栓可能出现裂纹。
与上(shàng)面提到的(de)射线(xiàn)检(jiǎn)测相反,超(chāo)声检测对于面(miàn)积型的缺陷(如裂纹、未熔合等)检出(chū)率(lǜ)更高。
对体积型缺陷(如气孔、夹(jiá)渣(zhā)等(děng))检出率比较低(焊缝薄的除外)。
特点
适宜(yí)检验厚度较厚的工件。
检验成本低、速度快,检测仪器体积小、重量轻,现(xiàn)场使用比(bǐ)较方便。
无法得(dé)到缺陷直观图像、定位困难(nán)、定量精度不高。
检验结果无直接见证记录。
衍射时差法超(chāo)声检测(TOFD)
还有一种超声检验的一种超声检测的常见方法。
声波经过缺陷(xiàn)时(shí),产生衍射波,收集衍射波的传播时间(jiān),从而计算(suàn)出缺陷尺寸和位置。
原理
在不连续缺(quē)陷的产生(shēng)波形的转换,当它(tā)转换后产(chǎn)生衍射波,这个衍射波覆盖了较大的角度范围,那么衍射波就(jiù)会检测出(chū)所存在的缺陷,记录信号的飞越时间就可以测量出缺陷(xiàn)的高度(dù),那么就可(kě)以对缺(quē)陷就行定量,缺陷尺寸通常是(shì)被定义为衍(yǎn)射信号的飞越时间差,信号波幅与(yǔ)缺陷定量没关系。
检测范围
可以识别向表面延伸的缺陷(xiàn)。
对缺陷垂直方向(xiàng)的定量和定位非常。
能够发现各种类(lèi)型的缺陷,对缺陷的走向不敏感。
对缺陷定性、横向缺(quē)陷检出(chū)、粗晶材料检出比较困难。
对复杂(zá)几何形(xíng)状的工件比(bǐ)较难测量。
不适(shì)合于T型焊缝检测。
特点
一次扫描几乎能够覆盖整个焊缝区域,可以实现非常高的检测速度。
检测率很高,容易检(jiǎn)出方向性不好的缺陷(xiàn)。
和脉冲反射法相结合时(shí)检测效果更好(hǎo),覆盖率100%。
近表面存在盲区,对(duì)该区域检测可靠性不够。
渗(shèn)透检(jiǎn)测(cè)
将液体渗(shèn)透液渗入工件表面开口缺陷中,用去(qù)除剂清除(chú)多余渗透液后,用显像剂表示(shì)出(chū)缺陷。
原理
元件表面被施涂含有(yǒu)荧光染料或着色染料的渗透液后,在毛(máo)细管作用下,经过一定时间,渗透液可以渗进表面开口的缺陷中。经去除元件(jiàn)表面多余的渗透液后,再在元件表面施涂显像剂,同样,在毛细管作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透(tòu)液,渗透液回渗到显像剂中(zhōng),在一(yī)定的光源(yuán)下,缺陷处(chù)的渗(shèn)透液痕迹被显示,从而探测出(chū)缺陷的形貌及分布状态。
检测范围(wéi)
可应用(yòng)于磁粉检测无法应用到的部位。
不能用于检测疏松多孔性的材(cái)料。
可以检测出表面开口的缺陷,但对埋藏缺陷或闭合型的表(biǎo)面缺陷无法检出。
特点
操作简单成(chéng)本低,缺(quē)陷显示(shì)直观。
对于同时存在(zài)几个方向缺陷的试件,一次操(cāo)作就可(kě)大致做到检测。
元件(jiàn)表面光洁度对(duì)测试结(jié)果影响大。
操作人员水平对(duì)测试结果影响也比较大(dà)。
检测灵敏度比磁粉检(jiǎn)测低。
声发射检测
通过接收和分析材料的声发射信号来评定设备的性能。
原(yuán)理
材料(liào)在受到外(wài)力或者内力作用时,产生变(biàn)形或(huò)断裂,这(zhè)时,材料会释放出弹性波。声发射(shè)检测通过收(shōu)集并分析这些弹(dàn)性波,从而判断容(róng)器内部结构(gòu)的损伤程度(dù)。
特点(diǎn)
可以(yǐ)实时检测容器状态,对缺陷变化为(wéi)敏感。
声发射检测不受材料限制。
可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。
各种检测方法(fǎ)都有(yǒu)其自身的优势和不足,在制定检验方(fāng)案时通常考虑缺陷类型、位置、板厚等因素。
无损检测的优点就是检测时,不会损坏被检对象的材质(zhì)、结(jié)构(gòu)。但是,无(wú)损检测也有其自身的局限性,比(bǐ)如破坏性检测是(shì)无损检测不可替代的。通常,我们会把无损检测的结果与破坏性实验的结果互(hù)相配合,做出准确的。