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1、涡 流 检 测,材料成型及控制工程教研室 石端虎,涡流检测的特点,主要特点 非接触 速度快 灵敏度高 应用范围 表面或近表面探伤 测量,导电材料,涡流检测原理,电磁感应原理 交变磁场涡流 涡流的大小、分布 材料的缺陷 分选材质 膜层厚度 工件尺寸 材料某些物理性能,涡流检测原理,电磁感应 涡流 楞次定律 反磁场,涡流检测原理 线圈的阻抗：Z = R + XL 影响因素 线圈的形状、尺寸 试验频率 导体的电导率、磁导率、形状、尺寸 导体与线圈间的距离 导体表面的状态（存在有裂纹等缺陷）,集肤效应及透入深度,集肤效应 涡流集中在导体表面 表面上取得的信息最多 透入深度 表面涡流密度的37左右,；磁
2、导率； ：角频率； ：电导率,涡流检测仪器,涡流检测线圈（探头）,涡流检测线圈的主要作用 在试件表面及近表面产生涡流 测量涡流磁场或合成磁场的变化,涡流检测线圈（探头）,涡流检测线圈的主要作用 在试件表面及近表面产生涡流 测量涡流磁场或合成磁场的变化,探头式线圈 大直径管材、板材、钻孔等的检测,穿过式线圈 线材、管材、板材的检测 内插式线圈 管材的检测,填充系数 描述线圈的内径或外径与被检测材料的尺寸之间的关系。 穿过式： (d/D)2 d：试件的外径；D：测试线圈的平均直径。 内插式： (D/d)2 d：试件的内径；D：测试线圈的平均直径。 1 大，灵敏度 ,涡流信号检出方法,指针读数法 振
3、荡器 检测线圈（试件） 放大器 检波 记录显示 阻抗分析法 检测线圈接近试件 检测线圈接近或离开缺陷,阻抗变化,典型缺陷阻抗图,涡流检测的应用1,标准伤的制作 涡流探伤 管材内外壁 螺栓孔 板材 航空航天器,涡流检测的应用2,材质分选 材质的电导率 标准电导率试块 涂层测量 金属材料表面的非金属涂层测量 磁性材料表面的非导电膜层机非铁磁性导电膜层测量 非铁磁性材料表面的非铁磁性导电膜层测量,磁 力 探 伤,机电工程学院 石端虎,磁 力 探 伤,磁力探伤是利用磁场磁化铁磁金属零件所产生的漏磁来发现其中存在的缺陷的一种探伤方法 磁力探伤的原理 材料或零件，处于磁场中。 磁场分布不均，漏磁 找出漏磁
4、,1)漏磁大小与缺陷的形状、离表面的距离、相对位置有关 2)只能检测铁磁性材料的表面或近表面缺陷 3)磁力线应与缺陷相垂直,探伤的方法,漏磁场的形成 磁化 工件表面或近表面存在裂纹、冷隔等缺陷 形成漏磁场 检测方法 漏磁场吸引、聚集探伤过程中施加的磁粉，而形成缺陷显示,磁化 铁磁性物质，在磁场的作用下，各磁畴都趋于沿外磁场方向排列，这种现象称为磁化 磁化方法 检测零件中通上电流，产生磁场 将被检测零件置于磁场中,电流种类 直流磁化低压大电流（效果好、设备复杂成本高、剩磁大） 交流磁化低压大电流（稳定性较差、集肤效应、设备简单、使用广） 通电方式 直流通电方便、简单、发热问题、打火问题 间接通电
5、较复杂、多匝数小电流、使用广,磁化方向 纵向 周向 联合法 磁化电流 经验公式 低压、大电流达到磁饱和,退磁 必要性：磨损工件，耗能，影响仪表 方法 直流退磁（直流磁化）：通电，逐渐降低电流，同时不断改变极性。 交流退磁（直流磁化、交流磁化）：通电，逐渐降低电流，远离磁场,检验 磁粉干法：撒粉（手筛、喷雾器、喷枪），振动工件，显示 磁粉湿法：浸液，喷涂 检验灵敏度,直流干法 直流湿法 交流干法 交流湿法,磁粉探伤的应用,适用性 强磁性材料中磁导率差异大的部位 铁磁性材料的表面及近表面缺陷探伤 主要检测缺陷 裂纹、发纹、折叠和夹杂等 局限性 点状缺陷 平行于表面的分层,其他磁力探伤方法,磁敏元件
6、 录磁成象,渗 透 检 测,机电工程学院 石端虎,渗 透 探 伤,渗透探伤是检测固体材料表面开口缺陷的一种无损检测方法 特点 不受被检件的形状、大小、组织结构、化学成分和缺陷方位的影响 操作简单，培训周期短 不需要复杂设备，费用低 缺陷直观，灵敏度高 对复杂零件可一次检测完 难以检测多孔性材料,毛细现象 液体表面张力 接触角 r内半径 密度 g重力加速度,渗透探伤的原理,渗透探伤的原理,渗透探伤用设备及方法,预清洗装置 渗透槽 水洗槽 烘干装置 显象装置 黑光灯等 常用设备：便携式喷罐装置,检验设备,清洗剂：溶剂清洗剂 渗透剂 容易渗入表面的细微缺陷中 易于从缺陷中吸附到零件表面上 有足够的颜
7、色强度或荧光亮度 无害 价格,检验设备,显象剂 吸湿能力强，容易被缺陷处的渗透剂润湿 较大的对比度（着色探伤） 不发荧光（荧光探伤） 将缺陷处的渗透剂扩展到尽量大的范围，轮廓清晰 无害 价格,检验设备,探伤基本步骤,预清洗：去除污物机械（喷砂、钢丝刷、超声等）、化学（酸、碱、溶剂等） 渗透： 喷涂、刷涂等 清洗： 去除表面多余的渗透剂水洗、溶剂、布等擦拭 干燥： 用于水洗，干显象探伤 显象： 显象粉、喷显象剂 检验： 着色（白光），荧光（黑光灯暗室）,渗透探伤的应用 应用：铸件、锻件、焊接件、机加零件、陶瓷、玻璃、塑料等 荧光探伤 荧光渗透剂 氧化镁粉 黑光灯,应用,应用,渗透探伤对比度,着色
8、渗透探伤 （红白） 6：1 荧光渗透探伤 300：1,荧光探伤应用,声 发 射 检 测,声发射检测原理,声发射现象 材料或结构 外力或内力 变形或断裂 释放弹性波,声发射检测原理,声发射特点 动态无损检测 主动检测（缺陷的作用） 声发射源 缺陷 裂纹 位错等,声发射特征参数,事件计数和平均事件计数 事件 平均事件计数 振铃计数和平均振铃计数 振铃 平均振铃计数 振铃事件比,声发射检测仪,声发射传感器,声发射的定位方法,直线定位,信号先到换能器2 信号先到换能器1,1,2,原点,t相对时差 v声速,声发射的定位方法,平面正三角形定位法,S0,S1(-1,-b),S2(1,-b),S3(0,A),
9、P(x,y) 声源,求相对时差,传感器定位,球罐声发射检测,声发射检测波形,中 子 照 相,中子照相原理及特点衰减规律,衰减规律 形式：同X射线 机理不同 吸收系数无规律 特点 感光效率低（中子胶片）,中子照相,成像方法,转换屏特殊物质（吸收中子射线） 直接成像 锂、硼、镉等 与胶片直接配合 有干扰 间接成像 铑、银、铟、镝等 俘获中子新放射性核,光 学 检 测,光学检测,仪器,应用,管道检测 多余物检测 反面焊道检测,红 外 检 测,红外检 测原理,红外线在电磁波连续波谱中的位置,红外检测原理,红外辐射 黑体辐射,温度与波长,峰值波长与温度的关系,物体辐射率,物体温度300时发射率近似值,大气窗口,红外检测应用,温度测量 电力、机车、管道 熔池图像（热像） 质量检测（点焊） 高频焊管（红外线阵CCD）,