《材料成形测试技术》课件_第8章 成形件无损检测技术.ppt

1、目 录射线探伤射线探伤 超声波探伤超声波探伤 磁力探伤磁力探伤 渗透探伤渗透探伤 4123涡流探伤涡流探伤 58.1 8.1 射线探伤射线探伤 射线探伤是利用射线可穿透物质并在物质中衰减的特性来发现缺陷的一种无损检测方法。根据所使用射线源种类的不同，可将其分为X射线探伤、射线探伤和高能射线探伤等；根据显示缺陷的方法不同，可将其分为射线照相法探伤、射线实时成像探伤法和射线计算机断层扫描技术(CT)等。8.8.1 1.1.1 射线探伤分类射线探伤分类 射线探伤的基本原理如下：当射线透过被检物体时，在有、无缺陷部位对射线的衰减不同，从而造成两个部位透过射线的强度存在差异，因此可通过检测透过被检物体后

2、的射线强度的不同来判断被检物体中是否存在缺陷。射线探伤原理图见图8-1。8.8.1 1.2 2 射线探伤原理射线探伤原理图8-1 射线探伤原理图 其中和分别为射线在缺陷及工件中的线衰减系数；I0为入射射线强度，I和Ix分别为透过缺陷和工件完好部位的射线强度；x和x分别为工件和缺陷部位的厚度。以下分三种情况进行说明。1)缺陷部位透过射线强度大于无缺陷部位。例如被检物体中的气孔、夹渣等，在射线底片(亦称负片)上缺陷呈黑色影象，而在射线实时成像图像上呈白色影象。2)缺陷部位透过射线强度小于无缺陷部位。例如被检物体中的夹钨等，在射线底片上缺陷呈白色块状影象，而在射线实时成像图像上呈黑色块状影象。3)缺

3、陷部位与无缺陷部位透过射线强度基本无差异。此时在射线底片或射线实时成像图像上得不到缺陷显示，即无法将缺陷检测出来。8.8.1 1.2 2 射线探伤原理射线探伤原理8.8.1 1.3 3 射线探伤设备射线探伤设备 X射线机、射线机和电子直线加速器是射线探伤的主要设备。下面以X射线机为例介绍射线探伤设备。X射线机即X射线探伤机，按其结构形式可分为携带式、移动式和固定式三种。携带式X射线机多采用组合式X射线发生器，因其体积小、重量轻，适用于施工现场和野外作业探伤工作；移动式X射线机可在车间或实验室内移动，适于中厚板工件的探伤；固定式X探伤机则固定在确定的工作环境中，靠移动被检工件来完成探伤工作。X射

4、线探伤机通常由X射线管、高压发生器、控制装置、机械装置、冷却器和高压电缆等部件组成。8.8.1 1.4 4 X X射线照相检测技术射线照相检测技术(一)灵敏度 X射线检测的灵敏度是在与射线平行方向上能发现最小缺陷的能力，有两种表示方法：1、绝对灵敏度；2、相对灵敏度。1)绝对灵敏度绝对灵敏度是指在射线底片上能发现工件中与射线平行方向的最小缺陷尺寸。例如，在某次探伤中，在与射线平行方向上能检测到工件中的最小缺陷尺寸为0.15mm，则此时的绝对灵敏度是0.15mm。一、射线照相法的灵敏度和像质计 2)相对灵敏度 相对灵敏度是指在射线底片上能发现与射线平行方向的最小缺陷尺寸与被检工件的厚度之比，可用

5、K来表示。(8-1)式中X为平行射线方向发现的最小缺陷尺寸；为垂直射线入射方向的被检工件厚度。一般所说的射线照相灵敏度均指相对灵敏度。在实际检测工作中，被检工件中能发现的最小缺陷尺寸是无法提前预知的，因此，一般情况下采用带有人工缺陷的试块来确定透照的灵敏度。像质计就是其中的一种。XK8.8.1 1.4 4 X X射线照相检测技术射线照相检测技术（二）像质计 像质计是用来定量评价射线底片成像质量的工具，与被检工件材质应相同。像质计有线型、孔型和槽型三种。一般情况下常采用线型像质计，其外观图见图8-2。在使用像质计时，应将像质计摆放在工件靠近射线源的一侧，并靠近透照场边缘的表面上，并让像质计上直径

6、小的一侧远离射线中心。图8-2 线型像质计8.8.1 1.4 4 X X射线照相检测技术射线照相检测技术 金属增感屏是由金属箔粘合在纸基或胶片基上制作而成。探伤时与射线胶片紧密接触，布置在先于胶片接受射线照射者称为前屏，反之称为后屏。增感屏被射线透射后可产生二次电子和二次射线，增加对胶片的感光作用，可提高成像质量。同时，它可吸收波长较长的散射线，减少散射线引起的灰雾度。二、增感屏8.8.1 1.4 4 X X射线照相检测技术射线照相检测技术 灰雾度是指未经曝光的胶片经显影处理后获得的微小黑度，其包含在黑度之内。而黑度是曝光并经暗室处理后的底片黑化程度。黑度的数学表示如下：(8-2)式中D为底片

7、黑度；L0为射线入射强度；L为射线透过强度。L/L0称为透过率。简言之可描述如下：黑度等于透过率的倒数取以10为底的对数。增感屏中尚有金属荧光增感屏和荧光增感屏等，尽管其具有很大的增感系数，但由于使用时会产生荧光扩散、屛斑效应等，从而引起成像质量显著降低，在金属探伤时一般不采用。钢成形件探伤采用金属增感屏居多。0lgLDL8.8.1 1.4 4 X X射线照相检测技术射线照相检测技术 影响透照灵敏度的因素很多，通常只选择管电压、管电流、工件厚度和曝光量作为可变参量，其它条件则应相对固定。研究人员根据具体条件所作出的工件厚度、管电压和曝光量之间的相互关系曲线，是正确制定射线检测工艺的依据，该曲线

8、被称为曝光曲线。曝光曲线有多种形式，常用的是工件厚度和管电压曲线、厚度和曝光量曲线等。这种曲线是通过改变曝光参量，透照不同厚度组成的阶梯试块，根据给定的冲洗条件洗出的底片所达到的基准黑度值制作而成。三、曝光曲线8.8.1 1.4 4 X X射线照相检测技术射线照相检测技术8.8.1 1.5 5 应用实例应用实例一、装药件的X射线检测 对于装药件，经X射线检测后，要求能在底片上清楚地分辨出在此金属板为基体的很小的沟槽内的药线内部，是否存在不允许的金属夹杂物、裂纹和气孔等。使用的设备是金属陶瓷管X射线机(最大管电压150kV，最低管电压可达10 kV；双焦点：1、3mm3mm，20mA；2、0.4

9、mm0.4mm，4mA)。透照时除使用特制的夹具外，采用微粒胶片，短焦距，低管电压，较大的管电流和较长的曝光时间。由于该炸药件是球面形的，如采用一次曝光透完整块炸药件的方法，就有可能导致某些不允许的缺陷检测不出来，造成误判。因此必须对每块药件采用两分割或多分割法进行射线透照，且暗盒须与炸药件贴紧。采用最佳透照规范，经严格的暗室恒温处理后，底片清晰度较好，能分辨出0.04mm以上的缺陷。该结构件由ZL101铝合金铸造成型，在粗加工以后进行X射线检测，其重点透照部位位于连接螺孔周围区域。铸件中不允许有缩松、裂纹、冷隔和缩孔存在。气孔、夹渣和针孔缺陷按有关专业标准评定。检测时使用微粒胶片，不使用增感

10、屏。焦距、管电压、管电流、曝光时间和暗室处理等按透照工艺规范执行。二、大型铸铝结构件的X射线探伤8.8.1 1.5 5 应用实例应用实例 对接接头是工业生产中最为常用的一种接头形式。射线透照时将暗盒放在工件的背面，射束中心对准焊缝中心线。像质计、标记号码用透明胶带粘贴在靠近射线源一侧的焊缝表面上。为防止散射线的干扰，在焊缝表面两侧可用铅板屏蔽。为了检测V型和X型坡口焊缝边缘附近及焊层间较小的未焊透和未融合缺陷，除了射束对准焊缝中心线透照外，还应再做两次射束方向沿坡口方向左右两侧进行的射线透照。用此种方法较容易发现沿坡口方向延伸的裂纹等缺陷。三、平板对接焊缝的X射线探伤8.8.1 1.5 5 应

11、用实例应用实例8.2 8.2 超声波探伤超声波探伤 超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射、折射和衰减等特性来发现缺陷的一种无损检测方法。按其工作原理可分为：1、脉冲反射法；2、穿透法；3、共振法等。按其显示缺陷的方式可分为：1、A型；2、B型；3、C型；4、3D型等。按所用的超声波波型可分为：1、纵波法；2、横波法；3、表面波法；4、板波法等。按声耦合的方式可分为：1、直接接触法；2、液浸法等8.8.2 2.1.1 超声波探伤分类超声波探伤分类 脉冲反射法是超声波探伤中应用最广泛的一种方法，其基本原理是将一定频率间断发射的超声波通过耦合剂的耦合传入工件，当遇到异质界面时，超声波将产生反射

12、回波，反射回波被超声波探伤仪接收，并以电脉冲信号在显示屏上显示出来，以此来判断缺陷的有无。8.8.2 2.2 2 超声波探伤原理超声波探伤原理 超声波探伤设备以EPOCH XT为例进行介绍，其外观图见图8-3。主机具有如下功能：彩色液晶显示、双闸门、防水、强大的字母数字记录器、可存储10000个ID的数据、标准数字式滤波器、尖峰脉冲及方波脉冲可调、自动探头校正、可编辑参数等。EPOCH XT是一台轻便的、高性能便携式超声波探伤仪，它具有极好的超声性能，大的动态范围，优良的检测分辨力，彩色液晶显示和全新的用户界面。与先前的EPOCH系列探伤仪相比，在仪器性能、耐用性和操作方面有很大提高。8.8.

13、2 2.3 3 超声波探伤设备超声波探伤设备图8-3 超声波检测设备8.8.2 2.3 3 超声波探伤设备超声波探伤设备 以直探头为例介绍仪器校准步骤。仪器校准是在特定的温度下，使用使用特定的探头对特定的材料进行精确检测的调试过程。EPOCH XT 超声探伤仪具有先进的自动校准功能。它可以提供一个快速简便的校准过程。下面是使用直探头时的仪器校准。8.8.2 2.4 4 仪器校准仪器校准 图8-4 探伤仪的小键盘（一）（一）初始设置 在对仪器进行校准之前，仪器需要根据小键盘(见图8-4）进行设置操作：1）按2ND F 显示设置，选择分屏显示。2）按2ND F 声速（抑制）键，设置抑制幅度，按F1

14、或使用箭头键，调节到零。3）按增益，设置满足校准所需的“初始增益值”，直接使用功能键或箭头键调节增益。如果不知道合适的增益水平，初始增益设置为20dB,必要时，在校准过程中调节。4）按声速键，输入材料合适的声速。如果声速未知，查相关手册选择一个被检材料的声速。5）按范围键，设置测量范围，然后使用功能键或箭头键设置所需值。8.8.2 2.4 4 仪器校准仪器校准6）按2ND F 角度（厚度），设置材料厚度为0.00mm。按F1或箭头键，把厚度调为零。7）零位,把零点值设置为0.00uS。按F1或箭头键，把始脉冲移到屏幕的左边。8）按角度,使用功能键或箭头键设置为零。9）将探头与试块耦合，调节脉冲

15、器和滤波器以产生一个清晰的A扫描。按脉冲器数次进入不同脉冲功能，直探头用脉冲回波。按接收器，直接进入滤波器选择设置，用功能键或箭头键调节每一功能。直探头的是1.5-8.5。10）按测量设置,使用箭头键调到测量，再使用功能键或箭头键将厚度分辨率调为X.XX。此时的测量精度为0.01mm。11）按测量设置,使用功能键调到选项，再使用功能键或箭头键将DAC/TVG类型设为关闭；闸门2追踪设为关闭。8.8.2 2.4 4 仪器校准仪器校准（二）直探头的校准 使用频率5MHz(或2.25 MHz)，直径13mm(0.5”)的探头进行校准。标准试块采用CSK-1A国产标准试块，其厚度为25mm。1）初始设

16、置后，将探头连接到适用的电缆上，然后将电缆连接到EPOCH XT的任一探头插座上。2）将探头耦合到试块的薄阶梯上。在本例中探头耦合在25mm厚度上。3）调节闸门1位置，使已知厚度的第一次底面回波高度超过闸门值(见图8-5)，图8-5为试块底面多次反射回波的界面。调节增益，使回波高度达到接近80%屏高。图 8-5 底面多次反射回波8.8.2 2.4 4 仪器校准仪器校准图8-6 输入试块厚度4）按校准键，在A扫描右侧会出现一个CAL符号，表示仪器处于自动校准模式。5）厚度读数以大字体显示在A扫描之上。一旦得到了稳定的读数，按零位，屏幕被锁定，并弹出一个对话框。本例中按字母数字键，2，5输入值显示

17、在对话框中。如果输入了错误数据，多次按零位/删除键清除，然后重新输入正确的厚度值。按F1继续(见图8-6)。图8-6为输入试块厚度的界面。8.8.2 2.4 4 仪器校准仪器校准图8-7 输入试块2倍厚度值6）调节闸门1位置，使已知厚度的二次底面回波高度超过闸门值。调节增益，使回波高度达到接近80%屏高。7）厚度读数以大字体显示在A扫描之上。一旦得到了稳定的读数，按声速，屏幕被锁定，并弹出一个对话框。本例中按字母数字键，5，0输入值显示在对话框中。如果输入了错误数据，多次按零位/删除键清除，然后重新输入正确的厚度值。按F1继续(见图8-7)。图8-7为输入试块2倍厚度值的界面。8.8.2 2.

18、4 4 仪器校准仪器校准图8-8 校准完成 8）按F2，完成仪器校准、仪器自动调节零位和声速。闸门内的任何回波在屏幕上会显示出正确的厚度读数(见图8-8)，图8-8为校准完成的界面。校准界面上闸门1的读数为25，与标准试块的厚度完全一致，说明校准正确。8.8.2 2.4 4 仪器校准仪器校准8.2.5 8.2.5 应用实例应用实例一、铸铁超声波检测铸件晶粒较粗，与锻件相比对超声波的衰减亦大。超声波在粗大晶粒的界面上发生杂乱的晶界反射，超声频率越高，衰减越厉害，杂波干扰也越严重。因此，对铸铁探伤只能使用较低频率的探头，探头频率一般常采用0.5-2MHz，因其检测灵敏度低，只能发现较大尺寸的缺陷。

19、而铸钢件晶粒稍细，其穿透性比铸铁好，探头频率可使用2-5 MHz。铸件中的缺陷大多属于体积型缺陷，主要缺陷有缩孔、缩松、气孔、夹砂、夹渣、裂纹等。表面粗糙的铸件可用水浸法进行检测，而经过表面加工的铸件，可用机油作耦合剂，采用直接接触法检测。二、模具的超声波检测 模具属于锻钢件，主要采用超声波进行探伤。锻件探伤采用脉冲反射法，除奥氏体钢外，一般晶粒较细，探测频率多用2-5 MHz，质量要求高时可用10 MHz。一般采用接触法探伤，用机油作耦合剂。在锻件中缺陷的方向一般与锻压方向垂直，因此，应以锻压面作主要探测面，可检测到的主要缺陷有折叠、夹层、缩孔和锻造裂纹等。8.2.5 8.2.5 应用实例应

20、用实例 三、厚板对接焊缝探伤厚板对接焊缝探伤应从焊缝两面和两侧进行，如果受到条件限制，只能从一面或一侧探测时，可选用角度较大的探头。厚板X型坡口焊缝中心处的未焊透缺陷，可使用距离固定的一组探头，一发一收进行检测，见图8-9。图8-9 厚板未焊透超声波检测8.2.5 8.2.5 应用实例应用实例8.3 8.3 磁力探伤磁力探伤 磁力探伤是通过对铁磁材料进行磁化所产生的漏磁场来发现其表面或近表面缺陷的一种无损检测方法，属于五大常规无损检测方法之一。磁力探伤可分为以下三种：1、磁粉法；2、磁敏探头法；3、录磁法。其中磁粉法是磁力探伤应用最广泛的一种方法。三种方法中的磁敏探头法又可分为以下三种：1、磁

21、感应线圈；2、磁敏元件；2、磁敏探针。8.8.3 3.1.1 磁力探伤分类磁力探伤分类 一、磁粉探伤的基本原理 磁粉探伤的基本原理如下：铁磁材料的工件被磁化后，在其表面和近表面的缺陷处发生磁力线变形，逸出工件表面形成漏磁场。采用磁粉将漏磁场检测出来，进而确定缺陷的位置。零件表面的漏磁场分布见图8-10。8.8.3 3.2 2 工件的磁化方法工件的磁化方法图8-10 漏磁场分布二、影响漏磁场的因素影响漏磁场的主要因素如下：1)外加磁场的影响 一般来说，缺陷漏磁场强度随着被检工件磁感应强度的增加而线性增加，当磁感应强度达到饱和值的80%左右时，漏磁场强度会急剧上升，这可为正确选择磁化工艺参数提供依

22、据。2)工件材料及状态的影响 钢材的磁化曲线是随含碳量、合金成分、加工及热处理状态而变化的。因此，材料的磁特性不同，缺陷处形成的漏磁场亦不同。3)缺陷位置与形状的影响 同样大小的缺陷，位于表面时漏磁场增大；缺陷的深宽比愈大，漏磁场愈强；缺陷垂直于工件表面时，漏磁场最强。4)覆盖层的影响 被检工件表面上有覆盖层会使缺陷漏磁场的强度降低。8.8.3 3.2 2 工件的磁化方法工件的磁化方法一、磁化方法 鉴于实际被检的缺陷可能有各种取向，因此在实际检测时需采用不同的磁化方法，以便使工件内的磁力线与被检缺陷走向基本垂直，以获得更高的缺陷检出率。1)周向磁化 给工件直接通电，或者使电流流过贯穿工件中心孔

23、的导体，在工件中形成一个环绕工件并且与工件轴线垂直的闭合磁场。周向磁化用于发现与工件轴线平行的缺陷。判断磁力线的方向可采用右手定则，即用右手握住工件，大拇指指向工件中电流流动的方向，则四指(四个手指)所指的方向即为磁力线的方向。8.8.3 3.3 3 工件的磁化及退磁方法工件的磁化及退磁方法 2)纵向磁化 电流通过环绕工件的线圈，使工件中的磁力线平行于线圈的轴线。纵向磁化用于发现与工件轴线垂直的缺陷。判断磁力线的方向亦可采用右手定则，用右手握住线圈，四指指向线圈中电流流动的方向，则大拇指所指的方向即为磁力线的方向。3)复合磁化 复合磁化是将周向磁化和纵向磁化同时作用在被检工件上，使工件得到由两

24、个相互垂直的磁力线共同合成的磁场，其指向构成扇形磁场。4)旋转磁化 将绕有激励线圈的型磁铁交叉放置，各通以不同相位的交流电，产生圆形或椭圆形磁场。旋转磁化可发现沿任意方向分布的缺陷。此种磁化方法应用最为广泛。8.8.3 3.3 3 工件的磁化及退磁方法工件的磁化及退磁方法二、退磁方法 工件经磁粉探伤后所留下的剩磁，会影响安装在其周围的仪表、罗盘等计量装置的精度和准确性，或者吸引附近的铁屑增加磨损。有时工件中的强剩磁会干扰焊接过程，引起电弧的磁偏吹，影响焊接质量。将工件的剩磁回零的过程叫退磁。退磁的方法主要有以下几种：1)将工件从交流磁化线圈中移开 把工件放在通有交变电流的磁化线圈中，然后将工件

25、缓慢地从线圈中移出。2)减小交流电 把工件放入磁场中，保持其位置不变，逐渐减小交流电，把磁场降低到规定值。8.8.3 3.3 3 工件的磁化及退磁方法工件的磁化及退磁方法 3)直流换向衰减退磁 为了使工件内部能获得良好的退磁，可让电流通过被退磁工件，并不断切换电流的方向，同时使电流逐渐衰减至零。4)振荡电流退磁 将充好电的电容器跨接在退磁线圈上，构成振荡回路。电路以固有的谐振频率产生振荡，并逐渐减弱为零。5)将工件加热至居里点以上 例如对于纯铁工件，可将其加热至770以上来达到去磁的目的。8.8.3 3.3 3 工件的磁化及退磁方法工件的磁化及退磁方法8.3.4 8.3.4 磁粉探伤设备选择磁

26、粉探伤设备选择 磁粉探伤机的选择应根据试件的大小、工作环境及工件表面缺陷的深浅程度、分布方向等因素来确定。一般来说，直流电磁化设备所产生的磁化强度具有发现较深缺陷的能力，而交流磁化探伤机对发现表面缺陷比较灵敏。1)连续法 在有外加磁化作用的同时向被检表面施加磁场或磁悬液的检测方法称为连续法。使用连续法检测时，既可在外加磁场的作用下，也可在撤去外加磁场以后观察磁痕。低碳钢及所有退火状态或经过热变形的钢材均应采用连续法，一些结构复杂的大型构件也宜采用连续法检测。其操作程序如下：8.3.5 8.3.5 检测方法检测方法 2)剩磁法 利用磁化后被检工件上的剩磁进行磁粉检测的方法称为剩磁法。在经过热处理

27、的高碳钢或合金钢中，凡剩余磁感应强度在0.8T以上，矫顽力在800A/m以上的材料均可用剩磁法检测。其检测程序如下：8.3.5 8.3.5 检测方法检测方法 一、大型钢壳的磁粉检测 采用合金结构钢锻压成型的大型钢壳是一种曲面薄壳体。经热处理和粗加工后用超声波法检测锻件的内部缺陷，在半精加工以后用磁粉法检测表面的裂纹、夹层和折叠等。因工件重量和尺寸较大，只能采用移动式或手提式磁粉探伤仪进行检测。通常采用磁轭法进行磁化，在磁化同时浇撒磁悬液。8.3.6 8.3.6 应用实例应用实例二、工艺装置的磁粉检测 工艺装置成型方法有多种，有的是采用锻造成型，有的是采用焊接成型。焊缝接头形式有对接、丁字接、角

28、接、多角管座角焊缝等。因此，工艺装置的无损检测是一项比较复杂的工作，通常锻件和原材料先经过超声波检测，轧制的角钢、槽钢和钢管等先经过磁粉检测，然后才能进行机械加工和焊接。对于工装零件和小型工装应尽量在固定式磁粉探伤机上进行磁化，并用附加磁场法检测。一般工装形状都比较复杂，因此应该进行两次磁场方向相互垂直的检测。尺寸较大和较重的工件、形状复杂的工件和支架焊缝等只能采用局部磁化法检测。8.3.6 8.3.6 应用实例应用实例8.4 8.4 渗透探伤渗透探伤 渗透探伤是利用带有荧光染料或红色染料渗透剂的渗透作用，显示缺陷痕迹的一种无损检测方法，其可分为两类：1、荧光法；2、着色法。8.4.1 8.4

29、.1 渗透探伤分类渗透探伤分类 渗透探伤的基本原理如下：在被检工件表面涂覆某些渗透力较强的渗透液，在毛细作用下，渗透液被渗入到工件表面开口的缺陷中，然后用水或清洗剂去除掉工件表面上多余的渗透液，再在工件表面涂上或喷洒一层显像剂，缺陷中的渗透液在毛细作用下被重新吸附到工件表面，从而形成缺陷的痕迹。根据在黑光灯或白光下是否能观察到缺陷的显示痕迹来判断缺陷的有无。渗透探伤主要有以下六个基本步骤：1、预清洗；2、渗透；3、中间清洗；4、干燥；5、观察。8.4.2 8.4.2 渗透探伤原理及步骤渗透探伤原理及步骤 渗透探伤设备一般分为四类：固定式、便携式、自动化及专业化渗透探伤设备。1)固定式渗透探伤装

30、置 固定式渗透探伤装置主要由渗透槽、乳化槽、清洗槽、干燥箱、显像槽及检测台等组成。根据被检测工件的情况，又可分为整体型和分离型两种。整体型适用于小型工件的探伤；分离型适用于大型工件的探伤。8.4.3 8.4.3 渗透探伤设备渗透探伤设备 2)便携式渗透探伤装置 便携式探伤装置是一个装有渗透探伤剂及各类工具的箱子。由于其体积小、重量轻、便于携带。因此，比较适于现场探伤。在便携式设备内装有压力喷罐，探伤时在其中装入被喷涂的材料和能在常温下产生压力的气溶胶或雾化剂。当按下喷罐上的喷嘴时，可使喷涂液呈雾状喷射出来。使用压力喷罐操作简单易行，尤其适于高空野外场所。3)自动化及专业化渗透探伤装置被检工件被

31、传送至每个工序进行自动操作，最后在黑光灯下用光导摄像管进行扫描，实现缺陷的自动辨识。目前，国外已研制出许多自动化荧光渗透探伤装置。除了一般的探伤装置外，有时还需附加一套给工件加载的装置，这类装置称为专业化渗透探伤设备。8.4.3 8.4.3 渗透探伤设备渗透探伤设备一、小型零部件的荧光检测 小型零部件主要是锻造和冲压成型的铝合金零件和一些奥氏体不锈钢零件。铝合金零件的荧光检测采用ZB-1或ZB-2型自乳化荧光渗透液。由于零件小，可装在吊框中进行渗透和清洗等操作。检测的主要缺陷有夹层、裂纹和折叠等。不锈钢小型零部件的荧光检测采用HA-1型后乳化荧光渗透液。检测程序为预清洗、渗透、乳化、清洗、干燥

32、、显像和观察。其它几个步骤在前面介绍过，这里重点介绍一下乳化的概念。众所周知，水油不能混合到一起的，即使用力振荡也只是暂时混合，静止后又会分层。但如果在水和油的混合液中加入少量的表面活性剂，油与水就能混合到一起，并难以分层了。由于表面活性剂的作用，使本来不能混合在一起的两种液体能均匀地混合在一起的现象称为乳化。乳化的作用就是便于把多余的渗透液清洗掉。如果是阀门类零件，应在检验前将盲孔和内螺纹孔堵塞，防止荧光液进入其中而难以清洗。检测的主要缺陷为折叠和裂纹等。8.4.4 8.4.4 应用实例应用实例8.5 8.5 涡流探伤涡流探伤 当通有交流电的线圈靠近金属块时，穿过金属块中若干个同心圆截面的磁

33、通量将发生变化，因而会在金属块内感应出交流电。因其电流回路在金属块内呈旋涡形状，故称之为涡流。涡流的大小会影响到激励线圈的电流并使其发生变化。如果施加的交变电压不变，则这种影响可等效于激励线圈的阻抗发生了变化。如果试件存在着缺陷时，涡流的流动会发生畸变，若能检测出这种畸变的信息，就能判定试件中有无缺陷，此即为涡流探伤的基本原理。涡流的产生见图8-11。8.5.18.5.1涡流探伤原理涡流探伤原理图8-11 涡流的产生8.5.18.5.1涡流探伤原理涡流探伤原理涡流探伤设备主要由涡流检验线圈和涡流探伤仪等组成。1)涡流检验线圈 涡流检验线圈有两个作用：1、在试件表面及近表面感生涡流；2、测量涡流

34、磁场或合成磁场的变化。检验线圈对缺陷的检出灵敏度及分辨率有较大的影响，是涡流探伤设备的重要组成部分。2)涡流探伤仪 涡流探伤仪主要用于各种管棒的在线或离线探伤，对裂纹、夹渣等缺陷比较敏感。8.5.2 8.5.2 涡流探伤设备涡流探伤设备 涡流检测被广泛应用于各种金属、非金属导电材料制品的无损检测。涡流检测时检测线圈不必与被检工件紧密接触，也不需要耦合剂，检测过程不会影响被检工件的使用性能。与其它常规无损检测方法相比，其特点如下：1)适用于导电材料表面和近表面缺陷的检测，且检测灵敏度高；2)在一定条件下，能反映有关裂纹深度的信息；3)不需要耦合剂，易于实现管、棒、线材的高速自动化检测；4)可实现

35、对感生涡流特性的各种物理和工艺因素检测，应用范围广；5)对形状复杂的零部件检测存在一定的局限性，难以判断缺陷的种类与形状。8.5.3 8.5.3 涡流探伤的特点涡流探伤的特点1)薄壁管的涡流检测 管材的无损检测是涡流检测的一个重要方面。工业生产中的薄壁管一般采用涡流检测。在穿过式薄壁管涡流的自动检测中，考虑到检测灵敏度和缺陷信号与干扰信号的较好分离，可取f/fg=1-2，有时为了提高裂纹的检测灵敏度，f/fg的数值还可以适当再高些。其中fg为界限频率，f为测试频率。一般利用差分式线圈，对一根管子的两个相近段进行比较，减小干扰信号的影响。也可以通过相位分析法抑制直径变化对检测结果的影响，利用幅度鉴别技术消除干扰信号，以得到最佳显示的缺陷信号。8.5.4 8.5.4 应用实例应用实例