壓力容器制造的無(wú)損檢測(cè)質(zhì)量控制江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院2006年3月于蘇州壓力容器制造的無(wú)損檢測(cè)質(zhì)量控制1．基本知識(shí)1.1無(wú)損檢測(cè)的定義

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是利用物質(zhì)的某些物理性質(zhì)因存在缺陷或組織結(jié)構(gòu)上的差異使其物理量發(fā)生變化這一現(xiàn)象，在不損傷受檢物體的情況下，通過(guò)測(cè)量這些變化來(lái)了解和評(píng)價(jià)材料、產(chǎn)品和設(shè)備構(gòu)件的性質(zhì)、狀態(tài)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)。壓力容器制造的無(wú)損檢測(cè)質(zhì)量控制1．基本知識(shí)1.1無(wú)損檢測(cè)的定義

現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)的定義是：在不損壞試件的前提下，以物理(或化學(xué))方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。壓力容器制造的無(wú)損檢測(cè)質(zhì)量控制1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.2．無(wú)損檢測(cè)的目的無(wú)損檢測(cè)的目的有三個(gè)方面：1.2.1保證產(chǎn)品質(zhì)量，為質(zhì)量管理提供手段；1.2.2質(zhì)量鑒定，供求雙方的共識(shí)；1.2.3在用檢測(cè)，保證設(shè)備安全運(yùn)行。產(chǎn)品的使用性能要求通常在其技術(shù)文件中規(guī)定，如技術(shù)條件、規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等，以一定的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)反映。無(wú)損檢測(cè)的主要目的之一就是對(duì)加工工序中的原材料、產(chǎn)品構(gòu)件提供實(shí)時(shí)的工序質(zhì)量控制，尤其是控制產(chǎn)品材料的冶金質(zhì)量和生產(chǎn)工藝質(zhì)量（無(wú)損檢測(cè)的特點(diǎn)）像鋼板母材分層、焊接缺陷等。在生產(chǎn)制造過(guò)程中使用該項(xiàng)技術(shù)，一可以及時(shí)檢出原始或加工過(guò)程中出現(xiàn)的各種缺陷并加以控制，防止不符合質(zhì)量要求的材料、部件流入下一道工序，避免了工時(shí)、人力和資源的浪費(fèi)。二是利用該技術(shù)又可以將材料、產(chǎn)品的質(zhì)量控制在符合標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)，避免無(wú)限度提高質(zhì)量要求；或者通過(guò)檢測(cè)確定缺陷的部位，有條件的加以使用，提高材料的利用率。已制成的產(chǎn)品（包括材料、零部件）在投用前,需要進(jìn)行最終檢驗(yàn)——質(zhì)量鑒定，以確定其是否達(dá)到設(shè)計(jì)性能，判別其是否符合標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求，即產(chǎn)品是否合格。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3．無(wú)損檢測(cè)的原理1.3.1射線檢測(cè)在電磁波譜系列中波長(zhǎng)短于紫外線波長(zhǎng)的電磁波都屬于x射線，它具有可見光的某些特性；如傳播速度不受電、磁場(chǎng)作用，使膠片感光等，又具有不同的性質(zhì)；如不可見、穿透物質(zhì)、殺傷生命細(xì)胞等。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)X射線穿透物質(zhì)的能力取決于：x射線強(qiáng)度（即能量），波長(zhǎng)越短強(qiáng)度越大、穿透力就越大；被穿透物質(zhì)對(duì)射線的吸收能力越強(qiáng)，則經(jīng)過(guò)單位路程的射線強(qiáng)度衰減越大。衰減規(guī)律可由下式（在單一波長(zhǎng)時(shí)）表示：

I0：穿透物質(zhì)前射線強(qiáng)度

I：穿透物質(zhì)路程為d時(shí)的射線強(qiáng)度

u：物質(zhì)的線吸收系數(shù)1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3．無(wú)損檢測(cè)的原理射線束通過(guò)受檢工件時(shí)，其強(qiáng)度被衰減，若工件內(nèi)存在缺陷，則在缺陷部位的射線衰減情況不同與其他部位，作用于感光膠片（或其他記錄載體）上的射線強(qiáng)度不同，使膠片等受到不同程度的感光影響，從而在底片上顯示出缺陷投影圖象。

1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3．無(wú)損檢測(cè)的原理射線源

I0

受檢工件Δd—缺陷高度

I

感光膠片

ΔI——缺陷引起的射線強(qiáng)度變化

射線檢測(cè)原理圖1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3．無(wú)損檢測(cè)的原理依照產(chǎn)生射線的方式的不同，可以分為x射線、γ射線及高能x射線三種檢測(cè)方法。1.3.1.1．射線產(chǎn)生方式工業(yè)用x射線一般由x射線管產(chǎn)生，其原理為:x射線管內(nèi)被加熱的陰極產(chǎn)生大量電子，電子在管內(nèi)被在陰極與陽(yáng)極間施加的高壓電場(chǎng)（工業(yè)通常采用100～420KV）加速而高速與陽(yáng)極靶撞擊，因受靶材料原子阻擋，高速電子的動(dòng)能大部轉(zhuǎn)為熱量而極小部分以x射線形式輻射出來(lái)。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3．無(wú)損檢測(cè)的原理

γ射線的產(chǎn)生前面提到x射線波段范圍很大，γ射線只是其中的一段。在射線檢測(cè)中使用的γ射線源，都是有要用人工同位素制造的。某些易激活元素，在原子反應(yīng)堆中或被中子轟擊，使原子核增加一個(gè)中子而制成人工同位素如60C0、137Cs，或通過(guò)加速器催裂反應(yīng)，改變?cè)雍藘?nèi)質(zhì)子與中子間力的平衡，使原子不穩(wěn)定而形成人工同位素如192Ir。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3．無(wú)損檢測(cè)的原理

人工同位素原子處于激活不穩(wěn)定狀態(tài)，它的原子不斷進(jìn)行分裂或從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，在這一過(guò)程中，原子以帶電粒子和電磁輻射的形式不斷釋放出能力。其中以電磁波輻射形式所釋放的能量形成γ射線。目前，較廣泛應(yīng)用的γ射線源有60C0、192Ir、75Se等。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.1射線檢測(cè)工藝步驟：暗室洗片透照攝片底片評(píng)定報(bào)告簽發(fā)1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3．無(wú)損檢測(cè)的原理1.3.2超聲波檢驗(yàn)的基本原理1.3.2.1超聲波的一般概念超聲波是一種機(jī)械波，人們把能引起聽覺(jué)的機(jī)械波稱為聲波，頻率在20～20kHz之間，20kHz以上稱為超聲波。超聲波可以有縱波、橫波、表面波等多種波型。當(dāng)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的位移與波傳播的方向一致時(shí)為縱波；質(zhì)點(diǎn)的位移與波傳播的方式垂直時(shí)為橫波，而表面波只能沿工件表面?zhèn)鞑?。在固體中，各類聲波都可以傳播，而在液體及氣體中只有縱波可以傳播。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)

超聲波在同一均勻介質(zhì)中傳播時(shí)聲束不變，傳播方向也不變，若在傳播過(guò)程中遇到另一種介質(zhì)，就會(huì)發(fā)生反射、折射透照、繞射或波型轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象。超聲波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，由于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的密度和彈性模量不同，傳播的速度也不同。在空氣中聲速為340M/S，水中聲速為1500M/S，在鋼中縱波的聲束為5900M/S，橫波的聲波為3200M/S。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.2.2超聲波的一些基本規(guī)律①界面的反射和穿透當(dāng)超聲波傳播到異種介質(zhì)界面或工件中缺陷、底面等不連續(xù)部份時(shí)，會(huì)發(fā)出反射、透射和折射。當(dāng)超聲波垂直入射到兩種介質(zhì)界面時(shí)，部份聲波波反射，剩余部份則穿透入另一介質(zhì)，見右圖，兩部份的比率取決于兩介質(zhì)的密度和其中的聲速。

1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)

由于空氣與鋼的密度和聲速相差極大，故超聲波從空氣中垂直入射至鋼界面時(shí)幾乎100%被反射。所以必須在探頭與工件表面間添加耦合劑，使超聲波很好的傳播。當(dāng)超聲波傾斜入射到界面上時(shí)，在界面上會(huì)產(chǎn)生的不同方向、不同波型的反射波和折射波。對(duì)于兩者都是固體的情況，反射波和折射波中都存在縱波和橫波，其行為遵守幾何聲學(xué)的反射、折射定律。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)②超聲波聲束獲得超聲波的方法有很多，但在超聲檢測(cè)中主要是利用石英、鈦酸鋇等晶體的壓電效應(yīng)獲得超聲波。超聲波探頭的定向輻射性質(zhì)—波束指向性。波束指向性越好，則超聲波檢測(cè)缺陷的能力超高。

1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)③小物體上的超聲波反射當(dāng)超聲波在傳播過(guò)程中碰到缺陷，就會(huì)產(chǎn)生反射和散射現(xiàn)象，而缺陷形狀和方法不同時(shí)，其反射方式也有所不同，對(duì)于缺陷的尺寸小于超聲波波長(zhǎng)的一半時(shí)，由于衍射作用，不能引起反射。故超聲波檢測(cè)中缺陷尺寸的檢出極限為超聲波波長(zhǎng)的一半。反射信號(hào)的強(qiáng)弱以聲壓大小表示，例如：底面反射波聲壓PB，等于聲波未發(fā)生底面反射而沿原方向傳播到兩倍距離處的聲壓。而圓盤形反射體的反射波聲壓PF，相當(dāng)于一個(gè)與圓盤尺寸相同且處于同一位置的探頭發(fā)射的聲波一樣。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)超聲波檢驗(yàn)的方法原理脈沖反射式是當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中采用的主要超聲波檢測(cè)方法，基本原理是：儀器探頭發(fā)出持續(xù)時(shí)間很短的超聲波，當(dāng)工件內(nèi)有缺陷時(shí)，缺陷反射波被儀器接收并反映出反射波聲壓大小等信息，據(jù)此判斷缺陷的情況。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)舉例，平底孔回波聲壓Pf為：其中，P0

探頭波源的起始聲壓

Fs探頭波源的面積

Ff平底孔缺陷面積波長(zhǎng)

x平底孔至波源的距離1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)射線檢測(cè)與超聲波檢測(cè)的比較：射線檢測(cè)超聲波檢測(cè)特點(diǎn)透射式反射式優(yōu)點(diǎn)直觀性好成本低，檢測(cè)距離大可記錄實(shí)時(shí)性好體積性缺陷敏感面狀缺陷敏感-無(wú)污染缺點(diǎn)成本高，檢測(cè)距離小可記錄差實(shí)時(shí)性較差直觀性差有污染1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.3.磁粉檢測(cè)1.3.3.1基本概念生活中存在著許多磁的現(xiàn)象，我們把能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)稱為磁性，而具有磁性的和的體稱為磁體。使原來(lái)的不帶磁性的物體具有磁性叫磁化，能被磁化的材料稱為磁性材料。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.3.2磁性及磁場(chǎng)每個(gè)磁體都有一對(duì)磁極即N極和S極，而且即使把磁體分割成無(wú)數(shù)小磁體，每一個(gè)小磁體同樣存在N極和S極。磁體周圍空間存在有力的作用，我們稱磁場(chǎng)，以磁力線形象描述磁場(chǎng)，磁力線密度的大小表示了磁場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱。

1.3.3.3鐵磁性材料的磁化特性1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)①鐵磁性材料的特性鐵磁性的研究表明，鐵磁性物質(zhì)系由極多微小區(qū)域構(gòu)成，在這小區(qū)域內(nèi)，各原子的磁化方向一致，因此，該小區(qū)域具有相當(dāng)?shù)拇判?，此種自發(fā)磁化區(qū)域稱為磁疇。當(dāng)外磁場(chǎng)不存在時(shí)，鐵磁性材料中磁疇方向紊亂，對(duì)外不呈現(xiàn)磁性。而在外磁場(chǎng)作用時(shí)，各個(gè)磁疇排列趨向一致，從而產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，由于附加磁場(chǎng)與磁場(chǎng)的方向一致，故總的磁場(chǎng)強(qiáng)度大大加強(qiáng)。有：

B

=μH

（μ》1）1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)②磁滯回線描述鐵磁性材料常使用B-H曲線，而把循環(huán)交變過(guò)程的B-H關(guān)系曲線稱做磁滯回線。

不同的磁性材料其磁滯回線是不相同的，通常很難以磁化，剩磁強(qiáng)而矯頑力高的材料，稱為硬磁材料，磁帶回線表現(xiàn)為形狀肥大，所包圍的面積大，磁化時(shí)所消耗的功也多。而易于磁化、剩磁低、矯頑力也低的磁性材料稱為軟磁性材料，其磁滯回線則表現(xiàn)為形狀狹窄，包圍的面積小，故磁化消耗的功也就少。所以對(duì)于不同的磁性材料，由于具有不同的磁學(xué)特性，所以應(yīng)該采用不同的磁化方法進(jìn)行磁粉檢測(cè)。

鋼鐵材料的磁性質(zhì)，與其結(jié)晶結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系；如面心立體晶格的γ鐵（奧氏體）就沒(méi)有磁性，而體心立方體晶格的α鐵則具有磁性。因此磁粉檢測(cè)不適于奧氏體材料的檢測(cè)。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.3.4磁粉檢測(cè)原理①缺陷的漏磁場(chǎng)鐵磁性材料的磁導(dǎo)率（μ）比一般材料大很多，故當(dāng)鐵磁性材料被磁化，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B達(dá)到磁飽和。相當(dāng)于單位面積內(nèi)穿過(guò)的磁力線很多，如果試件里有缺陷存在且缺陷的方向與磁力線近于垂直時(shí)，將明顯地改變磁力線在試件缺陷附近的分布。這是由于缺陷（如裂紋、非金屬雜物等）大都是非磁性物質(zhì)，其磁導(dǎo)率遠(yuǎn)小于鐵磁性材料的磁導(dǎo)率。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)

在外界磁化條件相同的情況下單位面積上能穿過(guò)磁力線要比鐵磁性材料少得多，而磁力線又是連續(xù)的，所以磁力線在通過(guò)缺陷時(shí)發(fā)生彎曲，部分磁力線則逸出試件表面，在缺陷的兩邊分別形成N極和S極，形成漏磁場(chǎng)，見上圖所示。

1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)②缺陷漏磁場(chǎng)的檢出

漏磁場(chǎng)的檢出有許多方法，有磁帶、磁記錄儀、霍爾元件及磁粉等，簡(jiǎn)便而有效的常規(guī)方法是磁粉法。磁粉通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ┘拥焦ぜ軝z表面后，在缺陷形成的漏磁場(chǎng)處聚集，形成磁痕，使缺陷被顯現(xiàn)、放大。③影響漏磁場(chǎng)的因素（工藝要求的解釋）a．外加磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，則形成的漏磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也越大。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)b．材料的磁導(dǎo)率越高，工件超易被磁化，因此，在一定條件外加磁場(chǎng)強(qiáng)度下，材料的磁導(dǎo)率越高，漏磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度也越大。c．當(dāng)缺陷的延伸方向與磁力線的方向垂直，缺陷阻擋磁力線穿過(guò)的面積最大，形成的漏磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度也最大。漏磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著缺陷的方向與磁力線的方向自垂直逐漸減小（或增大）而明顯下降。因此，在磁化操作中，通常需要在兩個(gè)（相互垂直）或多個(gè)方向上進(jìn)行磁化。d．缺陷深度越深（即缺陷自身高度越高）、寬度越大，則漏磁感應(yīng)強(qiáng)度就越大。e．隨著缺陷的埋藏深度增加，漏磁場(chǎng)顯著變小。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.4滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)是一種以毛細(xì)管作用原理為基礎(chǔ)的檢查表面開口缺陷的常用檢測(cè)方法。一般可分為6種方法，即水洗型熒光法（FA），后乳化型熒光法（FB）、溶劑清洗型熒光法（FC）、水洗型著色法（VA）、后乳化型著色法（VB）及溶劑清洗型著色法（VC）。（注：JB/T4730.5已采用了新的代號(hào)方法和分級(jí)）1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)

滲透檢測(cè)可以檢查各種表面缺陷，例如裂紋、折疊、氣孔、疏松和冷隔等，不僅可檢查黑色及有色金屬的鑄件、焊接件及鍛件，還可以檢查陶瓷、塑料及玻璃制品等。它不受材料的組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的限制，也不受缺陷形狀和尺寸的影響。但滲透檢測(cè)也有局限性，如不適于多孔材料，表面太粗糙時(shí)，易造成假象，降低檢驗(yàn)效果。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.4.1毛細(xì)現(xiàn)象當(dāng)把很細(xì)的玻璃管一端插入裝著水的容器中，由于水能濕潤(rùn)管壁，所以可以看到水在這根管子里上升，水面呈凹面，并且高出容器的水面。管子的內(nèi)徑越小，它里面的水面也越高。反之，水銀不能濕潤(rùn)管壁，液面呈凸面。見圖（1）。而插入像水銀這種不潤(rùn)濕液體的情況正好相反。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)

見圖（2）。實(shí)際檢測(cè)中，滲透液對(duì)受檢工件表面缺陷的滲透作用，本質(zhì)上就是液體的毛細(xì)作用。

圖（1）圖（2）1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.4.2滲透檢測(cè)的基本原理

滲透檢測(cè)的基本原理是：加有染色劑的滲透液在毛細(xì)現(xiàn)象的作用下，滲入到表面開口缺陷中；在去除其表面多余滲透液后在將顯像劑（主要成分：鋅白粉）施加到工件表面，同樣是在毛細(xì)現(xiàn)象的作用下，缺陷中的滲透液回滲到顯像劑形成的膜中，使缺陷顯現(xiàn)、放大。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)

其在過(guò)程可由下圖表示。雖然以不同的清洗和顯象方式組合出了多種方法，但總是按照：清洗—滲透—去除—干燥—顯象—檢驗(yàn)六個(gè)步驟進(jìn)行的。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)磁粉檢測(cè)滲透檢測(cè)顯示直觀顯示直觀適用于鐵磁性材料適用于非多孔性材料成本低，污染小成本較高，污染大操作簡(jiǎn)便操作簡(jiǎn)便磁化方向性強(qiáng)一次可檢查各個(gè)方面靈敏度較高受表面粗糙度影響大可檢查淺表性缺陷只能檢查表面開口缺陷1.3.4.3磁粉與滲透檢測(cè)特點(diǎn)的比較1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.5渦流檢測(cè)

渦流檢驗(yàn)是廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電材料檢驗(yàn)的一種方法。與其他檢測(cè)方法相比，具有它的獨(dú)特之處，目前主要應(yīng)用于鋼管、型材以及有色金屬領(lǐng)域。1.3.5.1渦流的產(chǎn)生與檢驗(yàn)原理①渦流的產(chǎn)生

導(dǎo)體內(nèi)的電流實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體內(nèi)電子做的定向運(yùn)動(dòng)。而電子的定向運(yùn)動(dòng)可以由磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受到磁場(chǎng)的作用力而發(fā)生運(yùn)動(dòng)，1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)

其運(yùn)動(dòng)方向受交變磁場(chǎng)的方向變化而不斷發(fā)生改變，因而，電子不斷受交變磁場(chǎng)的作用后發(fā)生方向隨之改變的運(yùn)動(dòng)，這就導(dǎo)致了渦流的產(chǎn)生。這就相當(dāng)于二級(jí)線圈間的電磁感應(yīng)而將次級(jí)線圈由工件代替的情況，因此，可以看出，產(chǎn)生渦流的條件有二點(diǎn)：一是要有一個(gè)交變磁場(chǎng)可以由交變電場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生；二是受激材料應(yīng)是電的良導(dǎo)體（即有自由電子）。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)②渦流的分布特點(diǎn)當(dāng)交流電流通過(guò)圓柱體時(shí)，橫截面各處的電流密度并不一樣，表面的電流密度最大，越到圓柱體中心就越小，這種現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。同樣，試件厚度上渦流的分布也遵守這一規(guī)律，越是趨于試件的表面，渦流的密度越大。同時(shí)渦流檢測(cè)的靈敏度與渦流密度有關(guān)，密度越大，檢測(cè)靈敏度就越高，這也就是渦流檢測(cè)主要適用于導(dǎo)體表面和近表面的道理。

1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)③渦流檢驗(yàn)的原理試件中的渦流是由得到交變電流激勵(lì)的檢測(cè)線圈在試件周圍形成激勵(lì)磁場(chǎng)而感應(yīng)產(chǎn)生的，同時(shí)，渦流又產(chǎn)生自己的磁場(chǎng)，其方向正好與激勵(lì)磁場(chǎng)相反，總是企圖削弱和抵消激勵(lì)磁場(chǎng)的變化。而渦流磁場(chǎng)包含了試件各種參數(shù)的信息（形狀、尺寸、缺陷等），因此二磁場(chǎng)疊加后，使線圈的阻抗發(fā)生了變化，通過(guò)測(cè)量線圈阻抗的變化，就可以得到試件性能好壞情況。

1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)1.3.5.2渦流檢驗(yàn)特點(diǎn)

與其他方法相比，有許多不同處，主要有：

①渦流檢驗(yàn)只適于導(dǎo)電材料，這是因?yàn)橹挥袑?dǎo)電材料才能產(chǎn)生渦流。由于渦流檢驗(yàn)是通過(guò)檢測(cè)導(dǎo)電試件內(nèi)渦流流動(dòng)、分布及變化來(lái)分析試件，因而，渦流檢驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是檢測(cè)由各種因素引起的試件導(dǎo)電情況的變化。②由于趨膚效應(yīng)的影響，渦流只能滲入試件表面有限的深度，所以，渦流檢測(cè)只適用導(dǎo)電材料的表面及近表面檢測(cè)。1．無(wú)損檢測(cè)基本知識(shí)③渦流檢驗(yàn)中，無(wú)論是激勵(lì)電磁場(chǎng)傳向試件，還是試件中渦流的變化傳向探頭線圈，都以電磁波形式傳遞，所以是非接觸檢測(cè)，無(wú)需耦合劑，檢測(cè)速度也非?？欤疫m用于高溫檢測(cè)。④由于渦流檢驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是檢測(cè)試件導(dǎo)電性能的變化，而試件的尺寸、成份，應(yīng)力以及試件中裂紋、凹坑等缺陷的情況都會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率的變化，所以，渦流檢測(cè)不僅適用的材料廣，而且可檢測(cè)的試件參數(shù)也多，但同時(shí)帶來(lái)了信號(hào)處理復(fù)雜的問(wèn)題。

1.3.5.3.檢測(cè)方法對(duì)不同檢測(cè)對(duì)象的適應(yīng)性內(nèi)部缺陷檢測(cè)方法射線檢測(cè)超聲檢測(cè)分層※★疏松※●縮孔★●裂紋●●未熔合▲●未焊透★●夾渣★●氣孔★●白點(diǎn)※●

很適用★，適用●，有附加條件適用▲，不適用※2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求無(wú)損檢測(cè)工作主要的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)文件有：

1.《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（1999）

2.GB150《鋼制壓力容器》－

19983.GB151《管殼式換熱器》－

19994.《特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)人員考核與監(jiān)督管理規(guī)則》5.JB/T4730.1～

4730.6《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》6.國(guó)質(zhì)檢鍋[2003]194號(hào)《鍋爐壓力容器制造許可條件》7.其他2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求JB/T4730《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》簡(jiǎn)介

JB/T4730.1～4730.6－2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》包括6個(gè)正文部分，自2005年11月1日起執(zhí)行。其中：

1JB/T4730.1通用要求

2JB/T4730.2射線檢測(cè)

3JB/T4730.3超聲檢測(cè)

4JB/T4730.4磁粉檢測(cè)

5JB/T4730.5滲透檢測(cè)

6JB/T4730.6渦流檢測(cè)JB/T4730《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》簡(jiǎn)介標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)：適用范圍大，包括鍋爐、壓力容器及壓力管道；適用性強(qiáng)，從原材料管、板，鍛件、焊接接頭到復(fù)合板及堆焊層；包含的材料廣，從碳素鋼、低合金鋼到奧氏體不銹鋼；鎳、銅、鈦、鋁及其合金等；對(duì)新方法的運(yùn)用采用案例開放方式；檢測(cè)技術(shù)按照要求不同實(shí)行分級(jí)：超聲檢測(cè)焊接接頭分為A、B、C三個(gè)檢測(cè)級(jí)別，射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)分為A、AB、B三個(gè)檢測(cè)級(jí)別。

JB/T4730《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》簡(jiǎn)介2JB/T4730.2射線檢測(cè)。滿足：A.承壓設(shè)備熔化焊對(duì)接焊接接頭射線檢測(cè)質(zhì)量分級(jí)適用于2—400mm，碳素鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等；2—80mm銅及銅合金；2—80mm銅及銅合金；2—50mm鈦及鈦合金等；B.承壓設(shè)備管子及壓力管道熔化焊環(huán)向?qū)咏宇^射線檢測(cè)質(zhì)量分級(jí)

JB/T4730《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》簡(jiǎn)介

3JB/T4730.3超聲檢測(cè)，滿足：A.承壓設(shè)備用原材料和零部件的超聲檢測(cè)；B.承壓設(shè)備熔化焊焊接接頭超聲檢測(cè)和質(zhì)量分級(jí)；C.承壓設(shè)備管子和壓力管道環(huán)向焊接接頭超聲檢測(cè)和質(zhì)量分級(jí)；D.在用和質(zhì)量分級(jí)超聲檢測(cè)；

JB/T4730《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》簡(jiǎn)介4JB/T4730.4磁粉檢測(cè)適用于碳素鋼、低合金鋼的鐵磁性材料的鍛件、焊接接頭及元部件等、在用承壓設(shè)備磁粉檢測(cè)；

5JB/T4730.5滲透檢測(cè)在用承壓設(shè)備滲透檢測(cè)；

6JB/T4730.6渦流檢測(cè)鐵磁性鋼管渦流檢測(cè)；非鐵磁性金屬管材渦流檢測(cè)；在用鐵磁性鋼管的遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)；在用非鐵磁性管渦流檢測(cè)；檢測(cè)方法材質(zhì)檢測(cè)對(duì)象備注對(duì)接焊接接頭（母材板厚）管材板材管子環(huán)向焊接接頭超聲檢測(cè)碳素鋼、低合金鋼及鎳合金6～400mm12～660mm、δ≥2mm6～250mmδ≥4mm，D32～159mm或δ4～6mm，D≥159mm6～8mm按照附錄G奧氏體不銹鋼、鎳合金/12～400mm、δ2～35mm參照碳鋼執(zhí)行//鋁及鋁合金和鈦及鈦合金≥8mm/≥6mmδ≥5mm，D80～159mm或δ5～8mm，D≥159mm/不銹鋼、鈦、鋁鎳、銅及其合金復(fù)合板//基板厚度≥6mm//射線檢測(cè)奧氏體不銹鋼、鎳及低碳鋼2～400mm//δ≥2mm/銅及銅合金2～80mm//δ≥2mm/鋁及鋁合金2～80mm//δ≥2mm/鈦及鈦合金2～50mm//δ≥2mm/

注：焊接接頭超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)分為A、B、C三個(gè)檢測(cè)級(jí)別；射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)分為A、AB、B三個(gè)檢測(cè)級(jí)別。

2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求2.1.壓力容器用鋼板容器用板材出于盛裝的物料、材質(zhì)以及板厚等因素，《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、GB150《鋼制壓力容器》中規(guī)定下列情況要逐張進(jìn)行超聲波檢測(cè)（UT，按JB/T4730.3評(píng)判）：盛裝介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害的壓力容器其質(zhì)量不低于II級(jí)；盛裝介質(zhì)為液化石油氣且硫化氫含量＞10mg/L的壓力容器其質(zhì)量不低于II級(jí)；移動(dòng)式壓力容器其質(zhì)量不低于II級(jí)；多層包扎壓力容器的內(nèi)筒鋼板其質(zhì)量不低于II級(jí)；2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求2.1.壓力容器用鋼板調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板其質(zhì)量不低于II級(jí)；最高工作壓力大于10MPa的壓力容器其質(zhì)量不低于III級(jí)；厚度＞30mm的20R、16MnR，其質(zhì)量不低于III級(jí)；厚度＞25mm的15MnVR、15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR和Cr-Mo鋼板，其質(zhì)量不低于III級(jí)；厚度＞20mm的16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR和09Mn2VDR，其質(zhì)量不低于III級(jí)。2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求2.2.壓力容器用鍛件壓力容器用的很多法蘭、端蓋都是使用的鍛件，對(duì)于圓筒和封頭的筒形、碗形鍛件及公稱厚度大于300mm的低合金鋼鍛件應(yīng)符合JB4726或JB4727規(guī)范Ⅲ、Ⅳ級(jí)、不銹鋼鍛件應(yīng)符合JB4728規(guī)范Ⅲ、Ⅳ級(jí)的要求，對(duì)于Ⅲ、Ⅳ級(jí)的鍛件應(yīng)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)（UT、PT、MT），不同的是Ⅲ級(jí)鍛件是按爐批次進(jìn)行檢測(cè)（抽查）；Ⅳ級(jí)鍛件是逐件進(jìn)行檢測(cè)。2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求2.3.壓力容器焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)2.3.1無(wú)損檢測(cè)時(shí)機(jī)和方法選擇壓力容器焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)是壓力容器制造過(guò)程中最重要的無(wú)損檢測(cè)工作，其檢測(cè)的時(shí)機(jī)必須是在形狀尺寸和外觀檢查合格后——如封頭拼縫在壓制后、夾套在扳彎后等等；有延遲裂紋傾向的材料應(yīng)在焊接24小時(shí)后；有再熱裂紋傾向的材料應(yīng)在熱處理后再增加一次無(wú)損檢測(cè)。制造單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣及有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選擇方法和檢測(cè)長(zhǎng)度。2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求其檢測(cè)方法的選擇原則是：t≤38mm，對(duì)接接頭應(yīng)采用RT檢測(cè)；如因結(jié)構(gòu)原因不能RT檢測(cè)允許使用可記錄式UT檢測(cè)；對(duì)于t＞38mm（或t≤38mm，但＞20mm且使用的材料抗拉強(qiáng)度＞540MPa），對(duì)接接頭如采用RT檢測(cè)，每條焊縫還應(yīng)附加UT檢測(cè)；反之亦然。當(dāng)RT檢測(cè)或UT檢測(cè)方法無(wú)法實(shí)施時(shí)，應(yīng)采用其它檢測(cè)方法進(jìn)行附加局部無(wú)損檢測(cè)并應(yīng)包括所有焊縫交叉部位；2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求對(duì)有無(wú)損檢測(cè)要求的角接接頭、T型接頭不能RT、UT時(shí)，應(yīng)做100%表面無(wú)損檢測(cè)；鐵磁性材料表面檢測(cè)應(yīng)優(yōu)先選用磁粉檢測(cè)。

2.3.壓力容器焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)2.3.2．無(wú)損檢測(cè)比例和驗(yàn)收級(jí)別檢測(cè)比例分別為全部（100%）、局部（≥20%）。特殊情況：鐵素體鋼制低溫壓力容器，局部檢測(cè)≥50%。2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求下列壓力容器對(duì)接接頭檢測(cè)比例為全部（100%）：（1）第三類壓力容器。（2）第二類壓力容器中易燃介質(zhì)的反應(yīng)壓力容器和儲(chǔ)存壓力容器。（3）設(shè)計(jì)壓力大于等于5.0MPa的壓力容器。（4）設(shè)計(jì)壓力大于等于0.6MPa的管殼式余熱鍋爐；（5）設(shè)計(jì)選用焊縫系數(shù)為1.0的壓力容器（無(wú)縫管制筒體除外）；（6）鈦制壓力容器；（7）疲勞分析設(shè)計(jì)的壓力容器。（8）采用電渣焊的壓力容器。2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求

（9）使用后無(wú)法進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)的壓力容器；（10）多層包扎壓力容器內(nèi)筒A類焊縫；（11）熱套壓力容器各單層圓筒A類焊縫；（12）符合下列條件之一的鋁、銅、鎳及其合金制壓力容器：①介質(zhì)為易燃或毒性程度為極度、高度、中度危害的；②采用氣壓試驗(yàn)的；③設(shè)計(jì)壓力大于等于1.6MPa的。2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求

焊接接頭進(jìn)行100%的無(wú)損檢測(cè)時(shí)，對(duì)于RT，透照質(zhì)量不得低于AB級(jí)，合格級(jí)別為Ⅱ級(jí)；采用UT，則合格級(jí)別為Ⅰ級(jí)。局部無(wú)損檢測(cè)的要求：局部無(wú)損檢測(cè)應(yīng)為不小于每條焊縫的20%且不小于250mm。抽查的原則是：一是具有代表性，二是最易產(chǎn)生焊接缺陷的部位。對(duì)于下列部位則要全部檢測(cè)：拼接后成形封頭的拼接焊縫；被補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、內(nèi)件等覆蓋的焊縫；2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求嵌入式接管與圓筒或封頭對(duì)接連接的焊縫；1.5倍開孔直徑為半徑圓所包容的焊縫；公稱直徑≥250mm的接管與長(zhǎng)頸法蘭、接管與接管對(duì)接連接的焊縫；管板對(duì)接拼縫。

上述焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，對(duì)于RT，透照質(zhì)量不得低于AB級(jí)，合格級(jí)別為Ⅲ級(jí)；采用UT，則合格級(jí)別為Ⅱ級(jí)。2．法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)無(wú)損檢測(cè)要求2.3.3．表面無(wú)損檢測(cè)（MT、PT）的要求凡符合下列條件之一的焊縫，應(yīng)按圖樣要求的方法，對(duì)其表面進(jìn)行MT或PT檢測(cè)，以JB/T4730Ⅰ級(jí)合格。板厚大于25mm的15MnV、15MnVR、20MnMo和奧氏體不銹鋼容器上的C、D類焊縫；板厚大于16mm的12CrMo、15CrMoR、15CrMo及任意厚度的Cr-Mo鋼容器上的C、D類焊縫；堆焊層表面；2．法規(guī)、標(biāo)