1、4.2 压力管道元件制造的无损检测压力管道元件制造的无损检测 压力管道元件主要有锻件、铸件、压延件压力管道元件主要有锻件、铸件、压延件(管、板、型材)、焊接件构成。在压力管道元件(管、板、型材)、焊接件构成。在压力管道元件制造过程中无损检测是项重要的质量控制手段。下制造过程中无损检测是项重要的质量控制手段。下面分别讨论对各种工件无损检测的应用。面分别讨论对各种工件无损检测的应用。4.2.1锻件的无损检测锻件的无损检测 黑色及有色金属锻件中最常见的缺陷可能是铸黑色及有色金属锻件中最常见的缺陷可能是铸锭的原始状态、铸锭或钢坯的随后热加工以及锻造锭的原始状态、铸锭或钢坯的随后热加工以及锻造时的冷、热
2、加工引起的。检查这类缺陷所惯用的无时的冷、热加工引起的。检查这类缺陷所惯用的无损检验方法有:磁粉、液体渗透,超声波及射线照损检验方法有:磁粉、液体渗透,超声波及射线照相等。相等。(1)锻件中常见缺陷及其产生原因)锻件中常见缺陷及其产生原因.缩孔和缩管缩孔和缩管缩孔和缩管缩孔和缩管 铸锭时,因冒口切除不当、铸模设计不良,以及铸造条件(温度、浇注速铸锭时,因冒口切除不当、铸模设计不良,以及铸造条件(温度、浇注速铸锭时,因冒口切除不当、铸模设计不良,以及铸造条件(温度、浇注速铸锭时,因冒口切除不当、铸模设计不良,以及铸造条件(温度、浇注速度、浇注方法、熔炼等)不良,且锻造不充分,没有被锻合而遗留下来
3、的缺陷。度、浇注方法、熔炼等)不良,且锻造不充分,没有被锻合而遗留下来的缺陷。度、浇注方法、熔炼等)不良,且锻造不充分,没有被锻合而遗留下来的缺陷。度、浇注方法、熔炼等)不良,且锻造不充分,没有被锻合而遗留下来的缺陷。.疏松疏松疏松疏松 铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足,中心部位出现细密微孔铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足,中心部位出现细密微孔铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足,中心部位出现细密微孔铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足,中心部位出现细密微孔性组织分布,且锻造不充分,缺陷没有被锻合而遗留下来的缺陷。性组织分布,且锻造不充分,缺陷没有被锻合而遗留下来的缺陷。性组织分布,且
4、锻造不充分,缺陷没有被锻合而遗留下来的缺陷。性组织分布,且锻造不充分,缺陷没有被锻合而遗留下来的缺陷。.非金属夹杂物非金属夹杂物非金属夹杂物非金属夹杂物 炼钢时,由于熔炼不良以及铸锭不良,混进硫化物和氧化炼钢时,由于熔炼不良以及铸锭不良,混进硫化物和氧化炼钢时,由于熔炼不良以及铸锭不良,混进硫化物和氧化炼钢时,由于熔炼不良以及铸锭不良,混进硫化物和氧化物等非金属夹渣物或者耐火材料等所造成的缺陷。物等非金属夹渣物或者耐火材料等所造成的缺陷。物等非金属夹渣物或者耐火材料等所造成的缺陷。物等非金属夹渣物或者耐火材料等所造成的缺陷。夹砂夹砂夹砂夹砂 铸锭时熔渣、耐火材料或夹渣物以弥散态留在锻件中形成的
5、缺陷。铸锭时熔渣、耐火材料或夹渣物以弥散态留在锻件中形成的缺陷。铸锭时熔渣、耐火材料或夹渣物以弥散态留在锻件中形成的缺陷。铸锭时熔渣、耐火材料或夹渣物以弥散态留在锻件中形成的缺陷。.折叠折叠折叠折叠 锻压操作不当,锻钢件表面的局部未结合缺陷。锻压操作不当,锻钢件表面的局部未结合缺陷。锻压操作不当,锻钢件表面的局部未结合缺陷。锻压操作不当,锻钢件表面的局部未结合缺陷。.龟裂龟裂龟裂龟裂 锻钢件表面上出现的较浅的龟状表面缺陷叫龟裂。它是由于原材料成锻钢件表面上出现的较浅的龟状表面缺陷叫龟裂。它是由于原材料成锻钢件表面上出现的较浅的龟状表面缺陷叫龟裂。它是由于原材料成锻钢件表面上出现的较浅的龟状表面
6、缺陷叫龟裂。它是由于原材料成分不当,原材料表面情况不好,加热温度和加热时问不合适而产生的。分不当,原材料表面情况不好,加热温度和加热时问不合适而产生的。分不当,原材料表面情况不好,加热温度和加热时问不合适而产生的。分不当,原材料表面情况不好,加热温度和加热时问不合适而产生的。.锻造裂纹锻造裂纹锻造裂纹锻造裂纹 生产过程引起锻造裂纹有以下几类:缩孔残余引起的裂纹;皮下生产过程引起锻造裂纹有以下几类:缩孔残余引起的裂纹;皮下生产过程引起锻造裂纹有以下几类:缩孔残余引起的裂纹;皮下生产过程引起锻造裂纹有以下几类:缩孔残余引起的裂纹;皮下气泡引起的裂纹;柱状晶粗大引起的裂纹;轴芯晶问裂纹引起的锻造裂纹
7、;非金气泡引起的裂纹;柱状晶粗大引起的裂纹;轴芯晶问裂纹引起的锻造裂纹;非金气泡引起的裂纹;柱状晶粗大引起的裂纹;轴芯晶问裂纹引起的锻造裂纹;非金气泡引起的裂纹;柱状晶粗大引起的裂纹;轴芯晶问裂纹引起的锻造裂纹;非金属夹杂物引起的裂纹;锻造加热不当引起的裂纹;锻造变形不当引起的裂纹;以属夹杂物引起的裂纹;锻造加热不当引起的裂纹;锻造变形不当引起的裂纹;以属夹杂物引起的裂纹;锻造加热不当引起的裂纹;锻造变形不当引起的裂纹;以属夹杂物引起的裂纹;锻造加热不当引起的裂纹;锻造变形不当引起的裂纹;以及终锻温度过低引起的裂纹。及终锻温度过低引起的裂纹。及终锻温度过低引起的裂纹。及终锻温度过低引起的裂纹。
8、.白点白点白点白点 白点是一种微细的裂纹,它是由于钢中含氢量较高,在锻造过程中的残白点是一种微细的裂纹,它是由于钢中含氢量较高,在锻造过程中的残白点是一种微细的裂纹,它是由于钢中含氢量较高,在锻造过程中的残白点是一种微细的裂纹,它是由于钢中含氢量较高,在锻造过程中的残余应力,热加工后的相变应力和热应力等作用下而产生的。由于缺陷在断口上呈余应力,热加工后的相变应力和热应力等作用下而产生的。由于缺陷在断口上呈余应力,热加工后的相变应力和热应力等作用下而产生的。由于缺陷在断口上呈余应力,热加工后的相变应力和热应力等作用下而产生的。由于缺陷在断口上呈银白色的圆点或椭圆形斑点,故称其为白点。银白色的圆点
9、或椭圆形斑点,故称其为白点。银白色的圆点或椭圆形斑点,故称其为白点。银白色的圆点或椭圆形斑点,故称其为白点。(2)检验方法的选择检验方法的选择 影响锻件无损检验方法选择的主要因素有;对锻件完影响锻件无损检验方法选择的主要因素有;对锻件完影响锻件无损检验方法选择的主要因素有;对锻件完影响锻件无损检验方法选择的主要因素有;对锻件完善性的需求程度、金属成分、锻件的形状和尺寸以及检验善性的需求程度、金属成分、锻件的形状和尺寸以及检验善性的需求程度、金属成分、锻件的形状和尺寸以及检验善性的需求程度、金属成分、锻件的形状和尺寸以及检验的成本。有时还有另外的一些影响因素,如所用锻造方法的成本。有时还有另外的
10、一些影响因素,如所用锻造方法的成本。有时还有另外的一些影响因素,如所用锻造方法的成本。有时还有另外的一些影响因素,如所用锻造方法的类型。就高质量的锻件而言,经常需要采用一种以上的的类型。就高质量的锻件而言,经常需要采用一种以上的的类型。就高质量的锻件而言,经常需要采用一种以上的的类型。就高质量的锻件而言,经常需要采用一种以上的检验方法,因为有些方法只能检查处于表面的缺陷。这样,检验方法,因为有些方法只能检查处于表面的缺陷。这样,检验方法,因为有些方法只能检查处于表面的缺陷。这样,检验方法,因为有些方法只能检查处于表面的缺陷。这样,为了检测各种内部缺陷就必须使用一种或几种其他的方法。为了检测各种
11、内部缺陷就必须使用一种或几种其他的方法。为了检测各种内部缺陷就必须使用一种或几种其他的方法。为了检测各种内部缺陷就必须使用一种或几种其他的方法。锻件的表面缺陷可以采用液体渗透或磁粉锻件的表面缺陷可以采用液体渗透或磁粉锻件的表面缺陷可以采用液体渗透或磁粉锻件的表面缺陷可以采用液体渗透或磁粉(如果锻件如果锻件如果锻件如果锻件是铁磁性的是铁磁性的是铁磁性的是铁磁性的)检测查出的缺陷有以下几种:检测查出的缺陷有以下几种:检测查出的缺陷有以下几种:检测查出的缺陷有以下几种:锻造折叠锻造折叠锻造折叠锻造折叠 、发、发、发、发裂裂裂裂 、表面裂纹、淬火裂纹、冷矫直裂纹。表面裂纹、淬火裂纹、冷矫直裂纹。表面裂
12、纹、淬火裂纹、冷矫直裂纹。表面裂纹、淬火裂纹、冷矫直裂纹。锻件的内部缺陷可用超声波法查出。白点锻件的内部缺陷可用超声波法查出。白点锻件的内部缺陷可用超声波法查出。白点锻件的内部缺陷可用超声波法查出。白点 、缩管、缩管、缩管、缩管 、非金属偏析、裂纹等非金属偏析、裂纹等非金属偏析、裂纹等非金属偏析、裂纹等 (3)锻件磁粉检验)锻件磁粉检验 磁粉检验对检查铁磁金属锻件中的表面缺陷和一些近磁粉检验对检查铁磁金属锻件中的表面缺陷和一些近磁粉检验对检查铁磁金属锻件中的表面缺陷和一些近磁粉检验对检查铁磁金属锻件中的表面缺陷和一些近表面即距表面约表面即距表面约表面即距表面约表面即距表面约3 3毫米以内的缺陷
13、是很有用处的。毫米以内的缺陷是很有用处的。毫米以内的缺陷是很有用处的。毫米以内的缺陷是很有用处的。磁粉检验的优点:磁粉检验的优点:磁粉检验的优点:磁粉检验的优点:a a在探测表面及某些近表面缺陷时几乎可立即获得结果在探测表面及某些近表面缺陷时几乎可立即获得结果在探测表面及某些近表面缺陷时几乎可立即获得结果在探测表面及某些近表面缺陷时几乎可立即获得结果 b b当受到锻件尺寸或形状的限制时,可以把设备搬到锻当受到锻件尺寸或形状的限制时,可以把设备搬到锻当受到锻件尺寸或形状的限制时,可以把设备搬到锻当受到锻件尺寸或形状的限制时,可以把设备搬到锻件处或将锻件运往检验工位;件处或将锻件运往检验工位;件处
14、或将锻件运往检验工位;件处或将锻件运往检验工位;c c锻件所需的预加工最少,应做的主要工作就是清除那锻件所需的预加工最少,应做的主要工作就是清除那锻件所需的预加工最少,应做的主要工作就是清除那锻件所需的预加工最少,应做的主要工作就是清除那些妨碍磁化或阻止磁粉流动的表面污物,些妨碍磁化或阻止磁粉流动的表面污物,些妨碍磁化或阻止磁粉流动的表面污物,些妨碍磁化或阻止磁粉流动的表面污物,d d在解释磁粉痕迹方便,在解释磁粉痕迹方便,在解释磁粉痕迹方便,在解释磁粉痕迹方便,e e对于形状简单的锻件,而数量又合算时,磁粉检验还对于形状简单的锻件,而数量又合算时,磁粉检验还对于形状简单的锻件,而数量又合算时
15、,磁粉检验还对于形状简单的锻件,而数量又合算时,磁粉检验还可以自动化;可以自动化;可以自动化;可以自动化;f f对某些锻件还可以采用电子检测,提高检验的可靠性对某些锻件还可以采用电子检测,提高检验的可靠性对某些锻件还可以采用电子检测,提高检验的可靠性对某些锻件还可以采用电子检测,提高检验的可靠性 g g 许多锻件都有足够的顽磁性,可以采用多向磁化法,许多锻件都有足够的顽磁性,可以采用多向磁化法,许多锻件都有足够的顽磁性,可以采用多向磁化法,许多锻件都有足够的顽磁性,可以采用多向磁化法,因此,因此,因此,因此,-次准备就可以检查出所有方向的磁粉痕迹。次准备就可以检查出所有方向的磁粉痕迹。次准备就
16、可以检查出所有方向的磁粉痕迹。次准备就可以检查出所有方向的磁粉痕迹。h h磁粉检验的费用一般都要比其它几种检验方法低。磁粉检验的费用一般都要比其它几种检验方法低。磁粉检验的费用一般都要比其它几种检验方法低。磁粉检验的费用一般都要比其它几种检验方法低。(4)液体渗透检验液体渗透检验 液体渗透检验是一种多用途的无损检验方法,而且液体渗透检验是一种多用途的无损检验方法,而且液体渗透检验是一种多用途的无损检验方法,而且液体渗透检验是一种多用途的无损检验方法,而且广泛用来检查所有类型的锻件广泛用来检查所有类型的锻件广泛用来检查所有类型的锻件广泛用来检查所有类型的锻件(黑色的或有色的黑色的或有色的黑色的或
17、有色的黑色的或有色的)中的表面中的表面中的表面中的表面缺陷,不过更常用于有色金属锻件。能用液体渗透法检验缺陷,不过更常用于有色金属锻件。能用液体渗透法检验缺陷,不过更常用于有色金属锻件。能用液体渗透法检验缺陷,不过更常用于有色金属锻件。能用液体渗透法检验的锻件尺寸或形状都无限制。的锻件尺寸或形状都无限制。的锻件尺寸或形状都无限制。的锻件尺寸或形状都无限制。锻件液体渗透检验的优点:锻件液体渗透检验的优点:锻件液体渗透检验的优点:锻件液体渗透检验的优点:a a不受金属成分或热处理状态的限制,不受金属成分或热处理状态的限制,不受金属成分或热处理状态的限制,不受金属成分或热处理状态的限制,b b不受被
18、检验锻件的尺寸或形状的限制,不受被检验锻件的尺寸或形状的限制,不受被检验锻件的尺寸或形状的限制,不受被检验锻件的尺寸或形状的限制,c c液体渗透检验可以用很简单的设备来进行,液体渗透检验可以用很简单的设备来进行,液体渗透检验可以用很简单的设备来进行,液体渗透检验可以用很简单的设备来进行,d d对检验人员的训练要求很低;对检验人员的训练要求很低;对检验人员的训练要求很低;对检验人员的训练要求很低;e e可以在任一制造阶段中进行检验;可以在任一制造阶段中进行检验;可以在任一制造阶段中进行检验;可以在任一制造阶段中进行检验;f f根据锻件的尺寸和形状,可以把液体渗透检查用的材根据锻件的尺寸和形状,可
19、以把液体渗透检查用的材根据锻件的尺寸和形状,可以把液体渗透检查用的材根据锻件的尺寸和形状,可以把液体渗透检查用的材料拿到锻件处或将锻件送往检验工位。料拿到锻件处或将锻件送往检验工位。料拿到锻件处或将锻件送往检验工位。料拿到锻件处或将锻件送往检验工位。(5)锻件超声波检验方法锻件超声波检验方法 超声波检验是用来检查锻件中大、小内部缺陷的。超声波检验是用来检查锻件中大、小内部缺陷的。超声波检验是用来检查锻件中大、小内部缺陷的。超声波检验是用来检查锻件中大、小内部缺陷的。锻件,按其本性适合于超声波检验。但是复杂零件是难以锻件,按其本性适合于超声波检验。但是复杂零件是难以锻件,按其本性适合于超声波检验
20、。但是复杂零件是难以锻件,按其本性适合于超声波检验。但是复杂零件是难以用超声波检验用超声波检验用超声波检验用超声波检验 。超声检验方法有:。超声检验方法有:。超声检验方法有:。超声检验方法有:超声纵波检验超声纵波检验超声纵波检验超声纵波检验 只要有可能,所有锻件都要从相互垂直的两个方向进只要有可能,所有锻件都要从相互垂直的两个方向进只要有可能,所有锻件都要从相互垂直的两个方向进只要有可能,所有锻件都要从相互垂直的两个方向进行扫查。盘行扫查。盘行扫查。盘行扫查。盘(饼饼饼饼)形锻件,至少要从一个端面作轴向检验,形锻件,至少要从一个端面作轴向检验,形锻件,至少要从一个端面作轴向检验,形锻件,至少要
21、从一个端面作轴向检验,并从圆周作径向检验环并从圆周作径向检验环并从圆周作径向检验环并从圆周作径向检验环(空心空心空心空心)形锻件,至少要从外表面形锻件,至少要从外表面形锻件,至少要从外表面形锻件,至少要从外表面进行径向检验并至少要从一个端面进行轴向检验。进行径向检验并至少要从一个端面进行轴向检验。进行径向检验并至少要从一个端面进行轴向检验。进行径向检验并至少要从一个端面进行轴向检验。圆柱圆柱圆柱圆柱(实心或膛孔实心或膛孔实心或膛孔实心或膛孔)形锻件从圆周进行径向检验和从端形锻件从圆周进行径向检验和从端形锻件从圆周进行径向检验和从端形锻件从圆周进行径向检验和从端部进行的轴向检验部进行的轴向检验部
22、进行的轴向检验部进行的轴向检验 横波超声检验横波超声检验横波超声检验横波超声检验 有些环形件和空心锻件要从圆周上进行横波检验。横有些环形件和空心锻件要从圆周上进行横波检验。横有些环形件和空心锻件要从圆周上进行横波检验。横有些环形件和空心锻件要从圆周上进行横波检验。横波检验应在两个圆周方向上波检验应在两个圆周方向上波检验应在两个圆周方向上波检验应在两个圆周方向上(顺时针和反时针顺时针和反时针顺时针和反时针顺时针和反时针)沿锻件周边沿锻件周边沿锻件周边沿锻件周边扫查。扫查。扫查。扫查。(6)锻件射线照相)锻件射线照相 射线射线射线射线(或或或或x x射线射线射线射线)很少用求检查锻件,主要因为:很
23、少用求检查锻件,主要因为:很少用求检查锻件,主要因为:很少用求检查锻件,主要因为:(a)(a)射线照相法最能探测的体积缺陷在锻件中较少见;射线照相法最能探测的体积缺陷在锻件中较少见;射线照相法最能探测的体积缺陷在锻件中较少见;射线照相法最能探测的体积缺陷在锻件中较少见;(b)(b)对于锻件中通常出现的各类缺陷对于锻件中通常出现的各类缺陷对于锻件中通常出现的各类缺陷对于锻件中通常出现的各类缺陷(夹杂物、缩管,破裂夹杂物、缩管,破裂夹杂物、缩管,破裂夹杂物、缩管,破裂或白点或白点或白点或白点),用超声波检查更有效,更适用,也更经济。,用超声波检查更有效,更适用,也更经济。,用超声波检查更有效,更适
24、用,也更经济。,用超声波检查更有效,更适用,也更经济。(c)(c)射线的穿透厚度有限,不适用于大厚度锻件。射线的穿透厚度有限,不适用于大厚度锻件。射线的穿透厚度有限,不适用于大厚度锻件。射线的穿透厚度有限,不适用于大厚度锻件。有时,当这些缺陷的出现平已被超声检验所确定时,有时,当这些缺陷的出现平已被超声检验所确定时,有时,当这些缺陷的出现平已被超声检验所确定时,有时,当这些缺陷的出现平已被超声检验所确定时,射线照相法可能有助于对这些锻件中的已知内部缺陷作进射线照相法可能有助于对这些锻件中的已知内部缺陷作进射线照相法可能有助于对这些锻件中的已知内部缺陷作进射线照相法可能有助于对这些锻件中的已知内
25、部缺陷作进一步的研究。在截面不太厚而用一般的射线照相设备即可一步的研究。在截面不太厚而用一般的射线照相设备即可一步的研究。在截面不太厚而用一般的射线照相设备即可一步的研究。在截面不太厚而用一般的射线照相设备即可穿透时,可以用射线照相法鉴定缺陷的尺寸、方位及其可穿透时,可以用射线照相法鉴定缺陷的尺寸、方位及其可穿透时,可以用射线照相法鉴定缺陷的尺寸、方位及其可穿透时,可以用射线照相法鉴定缺陷的尺寸、方位及其可能的类型。能的类型。能的类型。能的类型。4.2.2铸件的无损检测铸件的无损检测 黑色及有色金属铸件中的缺陷所惯用的无损检验方法有:磁粉、黑色及有色金属铸件中的缺陷所惯用的无损检验方法有:磁粉
26、、黑色及有色金属铸件中的缺陷所惯用的无损检验方法有:磁粉、黑色及有色金属铸件中的缺陷所惯用的无损检验方法有:磁粉、液体渗透,超声波及射线照相等。液体渗透,超声波及射线照相等。液体渗透,超声波及射线照相等。液体渗透,超声波及射线照相等。(1)(1)铸件中常见缺陷及其产生原因铸件中常见缺陷及其产生原因铸件中常见缺陷及其产生原因铸件中常见缺陷及其产生原因 1.1.气孔气孔气孔气孔 熔化的金属在凝固时,其中的气体来不及逸出而在金属表熔化的金属在凝固时,其中的气体来不及逸出而在金属表熔化的金属在凝固时,其中的气体来不及逸出而在金属表熔化的金属在凝固时,其中的气体来不及逸出而在金属表面或内部形成的圆孔。面
27、或内部形成的圆孔。面或内部形成的圆孔。面或内部形成的圆孔。2.2.夹渣夹渣夹渣夹渣 浇铸时由于铁水包中的熔渣没有与铁水分离,混进铸件而浇铸时由于铁水包中的熔渣没有与铁水分离,混进铸件而浇铸时由于铁水包中的熔渣没有与铁水分离,混进铸件而浇铸时由于铁水包中的熔渣没有与铁水分离,混进铸件而形成的缺陷。形成的缺陷。形成的缺陷。形成的缺陷。3.3.夹砂夹砂夹砂夹砂 浇铸时由于沙型的沙子剥落,混进铸件而形成的缺陷。浇铸时由于沙型的沙子剥落,混进铸件而形成的缺陷。浇铸时由于沙型的沙子剥落,混进铸件而形成的缺陷。浇铸时由于沙型的沙子剥落,混进铸件而形成的缺陷。4.4.密集气孔密集气孔密集气孔密集气孔 铸件在凝
28、固时由于金属的收缩而发生的气孔群。铸件在凝固时由于金属的收缩而发生的气孔群。铸件在凝固时由于金属的收缩而发生的气孔群。铸件在凝固时由于金属的收缩而发生的气孔群。5.5.冷隔冷隔冷隔冷隔 主要是由于浇铸温度太低,金属熔液在铸模中不能充分流主要是由于浇铸温度太低,金属熔液在铸模中不能充分流主要是由于浇铸温度太低,金属熔液在铸模中不能充分流主要是由于浇铸温度太低,金属熔液在铸模中不能充分流动,两股融体相遇未熔合,在铸件表面或近表面形成的缺陷。动,两股融体相遇未熔合,在铸件表面或近表面形成的缺陷。动,两股融体相遇未熔合,在铸件表面或近表面形成的缺陷。动,两股融体相遇未熔合,在铸件表面或近表面形成的缺陷
29、。6.6.缩孔和疏松缩孔和疏松缩孔和疏松缩孔和疏松 铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足所产生的铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足所产生的铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足所产生的铸件在凝固过程中由于收缩以及补缩不足所产生的缺陷缩孔。而沿铸件中心呈多孔性组织分布的叫中心疏松。缺陷缩孔。而沿铸件中心呈多孔性组织分布的叫中心疏松。缺陷缩孔。而沿铸件中心呈多孔性组织分布的叫中心疏松。缺陷缩孔。而沿铸件中心呈多孔性组织分布的叫中心疏松。7.7.裂纹裂纹裂纹裂纹 由于材质和铸件形状不适当,凝固时因收缩应力而产生的由于材质和铸件形状不适当,凝固时因收缩应力而产生的由于材质和铸件形状不适当,凝固时因收缩
30、应力而产生的由于材质和铸件形状不适当,凝固时因收缩应力而产生的裂纹。高温下产生的叫做热裂纹,低温下产生的叫冷裂纹。裂纹。高温下产生的叫做热裂纹,低温下产生的叫冷裂纹。裂纹。高温下产生的叫做热裂纹,低温下产生的叫冷裂纹。裂纹。高温下产生的叫做热裂纹,低温下产生的叫冷裂纹。(2)确定表面质量的方法确定表面质量的方法 铸件表面上的裂纹和其它缺陷都可以用许多种检验技铸件表面上的裂纹和其它缺陷都可以用许多种检验技术进行检测,包括目视检查、化学腐蚀,液体渗透检验、术进行检测,包括目视检查、化学腐蚀,液体渗透检验、涡流检验和磁粉检验涡流检验和磁粉检验(也可以检测紧靠表面的缺陷也可以检测紧靠表面的缺陷)。为了
31、。为了获得有用的结果,所有的检验方法都要求有清洁和比较光获得有用的结果,所有的检验方法都要求有清洁和比较光滑的表面。滑的表面。(3)确定内部缺陷的方法确定内部缺陷的方法 检测铸件内部缺陷用的主要无损方法是射线照相、检测铸件内部缺陷用的主要无损方法是射线照相、超声检测。在这些方法中,射线照相法是最高级的精细检超声检测。在这些方法中,射线照相法是最高级的精细检查法,它能提供许多类型的内部缺陷的形状和严重程度的查法,它能提供许多类型的内部缺陷的形状和严重程度的图象。超声检验用得不那么广,但是可以给出许多缺陷的图象。超声检验用得不那么广,但是可以给出许多缺陷的定性指示。这种方法检查结构颇为简单的铸件时
32、特别有用,定性指示。这种方法检查结构颇为简单的铸件时特别有用,其信号图形可能是最易于解释的。其信号图形可能是最易于解释的。钢铁铸件的检验钢铁铸件的检验 大多数的无损检验方法都可用来检验钢铁铸件。磁粉大多数的无损检验方法都可用来检验钢铁铸件。磁粉检验对铁台金具有极高的灵敏度,磁粉检验能提供良好的检验对铁台金具有极高的灵敏度,磁粉检验能提供良好的裂纹轮廓,可是,这种方法不适用于检测其它缺陷。在钢裂纹轮廓,可是,这种方法不适用于检测其它缺陷。在钢铁铸件上偶尔会出现无关的磁粉痕迹,特别是在使用强磁铁铸件上偶尔会出现无关的磁粉痕迹,特别是在使用强磁场的时候更是如此。例如熔入的钢芯撑,由予低碳钢和铸场的时
33、候更是如此。例如熔入的钢芯撑,由予低碳钢和铸铁的磁响应不同,而可能被表现成一种缺陷。甚至是铸铁铁的磁响应不同,而可能被表现成一种缺陷。甚至是铸铁中的石墨,因为它是非磁性的,也可能引起此类痕迹。中的石墨,因为它是非磁性的,也可能引起此类痕迹。标准的标准的x射线和放射性源技术可以用来拍摄钢铁铸件射线和放射性源技术可以用来拍摄钢铁铸件的射线照片,但是,铸件形状常有的复杂性及其截面厚度的射线照片,但是,铸件形状常有的复杂性及其截面厚度的变化可能要求复杂拍摄技术。的变化可能要求复杂拍摄技术。超声法检验厚度和缺陷,超声法检验厚度和缺陷,对大多数钢铁铸件来说,是有实效的,但高碳灰口铁铸件对大多数钢铁铸件来说
34、,是有实效的,但高碳灰口铁铸件除外,灰口铁具有高的阻尼能力,会吸收掉很大部分输入除外,灰口铁具有高的阻尼能力,会吸收掉很大部分输入能。能。4.2.3钢棒的无损检测钢棒的无损检测(1 1)钢棒和型材缺陷及其产生原因)钢棒和型材缺陷及其产生原因)钢棒和型材缺陷及其产生原因)钢棒和型材缺陷及其产生原因 内部缺陷钢棒内部缺陷有:钢锭中缩孔未压合,以及内部缺陷钢棒内部缺陷有:钢锭中缩孔未压合,以及内部缺陷钢棒内部缺陷有:钢锭中缩孔未压合,以及内部缺陷钢棒内部缺陷有:钢锭中缩孔未压合,以及压合不当而产生的芯部裂纹,还有严重偏析,白点,非金压合不当而产生的芯部裂纹,还有严重偏析,白点,非金压合不当而产生的芯
35、部裂纹,还有严重偏析,白点,非金压合不当而产生的芯部裂纹,还有严重偏析,白点,非金属夹渣物等。这些缺陷都有一定的延伸性,当轧制比较大属夹渣物等。这些缺陷都有一定的延伸性,当轧制比较大属夹渣物等。这些缺陷都有一定的延伸性,当轧制比较大属夹渣物等。这些缺陷都有一定的延伸性,当轧制比较大时,缺陷也会变为长形。这些缺陷由于延展作用,大多变时,缺陷也会变为长形。这些缺陷由于延展作用,大多变时,缺陷也会变为长形。这些缺陷由于延展作用,大多变时,缺陷也会变为长形。这些缺陷由于延展作用,大多变为星状或扁平状。为星状或扁平状。为星状或扁平状。为星状或扁平状。表面缺陷表面缺陷有材料性缺陷和轧制不当造成的缺表面缺陷
36、表面缺陷有材料性缺陷和轧制不当造成的缺表面缺陷表面缺陷有材料性缺陷和轧制不当造成的缺表面缺陷表面缺陷有材料性缺陷和轧制不当造成的缺陷两类。陷两类。陷两类。陷两类。(2 2)检验钢棒的方法)检验钢棒的方法)检验钢棒的方法)检验钢棒的方法 钢棒的所有检验钢棒的所有检验钢棒的所有检验钢棒的所有检验(普通的目视检验除外普通的目视检验除外普通的目视检验除外普通的目视检验除外)几乎都是用几乎都是用几乎都是用几乎都是用 (a)(a)磁磁磁磁粉检验;粉检验;粉检验;粉检验;(b)(b)液体渗透检验,液体渗透检验,液体渗透检验,液体渗透检验,(c)(c)超声检验及超声检验及超声检验及超声检验及(d)(d)电磁检
37、验。电磁检验。电磁检验。电磁检验。磁粉检验棒材主要用来检验裂纹及其它的表面缺陷以及磁粉检验棒材主要用来检验裂纹及其它的表面缺陷以及磁粉检验棒材主要用来检验裂纹及其它的表面缺陷以及磁粉检验棒材主要用来检验裂纹及其它的表面缺陷以及范围有限的近表面缺陷。一般,这种方法不能检查离开表范围有限的近表面缺陷。一般,这种方法不能检查离开表范围有限的近表面缺陷。一般,这种方法不能检查离开表范围有限的近表面缺陷。一般,这种方法不能检查离开表面深度大于面深度大于面深度大于面深度大于3 3毫米的缺陷。毫米的缺陷。毫米的缺陷。毫米的缺陷。液体渗透检验液体渗透检验 在检验钢棒缺陷方面用得不广。这些原因如下:在检验钢棒缺
38、陷方面用得不广。这些原因如下:在检验钢棒缺陷方面用得不广。这些原因如下:在检验钢棒缺陷方面用得不广。这些原因如下:a.a.其用途只限于检查开口予棒材表面的那些缺陷;其用途只限于检查开口予棒材表面的那些缺陷;其用途只限于检查开口予棒材表面的那些缺陷;其用途只限于检查开口予棒材表面的那些缺陷;b.b.与其它的一些检验方法相比,对自动化的适应性受与其它的一些检验方法相比,对自动化的适应性受与其它的一些检验方法相比,对自动化的适应性受与其它的一些检验方法相比,对自动化的适应性受到限制;到限制;到限制;到限制;c.c.批量生产时检查棒材的时间周期太长。批量生产时检查棒材的时间周期太长。批量生产时检查棒材
39、的时间周期太长。批量生产时检查棒材的时间周期太长。超声检验超声检验超声检验超声检验 超声检验能成功地查出钢棒的内部缺陷,钢棒的超超声检验能成功地查出钢棒的内部缺陷,钢棒的超超声检验能成功地查出钢棒的内部缺陷,钢棒的超超声检验能成功地查出钢棒的内部缺陷,钢棒的超声检验经常只限于大直径钢棒。声检验经常只限于大直径钢棒。声检验经常只限于大直径钢棒。声检验经常只限于大直径钢棒。电磁检验法电磁检验法电磁检验法电磁检验法 对钢棒的无损检验来说,电磁检验法比上述任何一对钢棒的无损检验来说,电磁检验法比上述任何一对钢棒的无损检验来说,电磁检验法比上述任何一对钢棒的无损检验来说,电磁检验法比上述任何一种方法用得
40、都要广泛。电磁法更容易采用自动化,还能种方法用得都要广泛。电磁法更容易采用自动化,还能种方法用得都要广泛。电磁法更容易采用自动化,还能种方法用得都要广泛。电磁法更容易采用自动化,还能在批量生产的基础上专门检查棒材内的缺陷、成分和组在批量生产的基础上专门检查棒材内的缺陷、成分和组在批量生产的基础上专门检查棒材内的缺陷、成分和组在批量生产的基础上专门检查棒材内的缺陷、成分和组织上的各种变化。织上的各种变化。织上的各种变化。织上的各种变化。4.2.4成形管状产品的无损检测 (1)焊接钢管)焊接钢管分类分类分类分类 常用的焊接钢管根据其生产时采用的焊接工艺不常用的焊接钢管根据其生产时采用的焊接工艺不常
41、用的焊接钢管根据其生产时采用的焊接工艺不常用的焊接钢管根据其生产时采用的焊接工艺不同可以分为:连续炉焊同可以分为:连续炉焊同可以分为:连续炉焊同可以分为:连续炉焊(锻焊锻焊锻焊锻焊)钢管、电阻焊钢管和电弧焊钢管、电阻焊钢管和电弧焊钢管、电阻焊钢管和电弧焊钢管、电阻焊钢管和电弧焊钢管三种。钢管三种。钢管三种。钢管三种。检验方法的选择检验方法的选择检验方法的选择检验方法的选择 选择无损检验方法应考虑的基本因素有:缺陷性质、选择无损检验方法应考虑的基本因素有:缺陷性质、选择无损检验方法应考虑的基本因素有:缺陷性质、选择无损检验方法应考虑的基本因素有:缺陷性质、外部变量、检验速度、端头效应、工厂检查还
42、是试验室检外部变量、检验速度、端头效应、工厂检查还是试验室检外部变量、检验速度、端头效应、工厂检查还是试验室检外部变量、检验速度、端头效应、工厂检查还是试验室检查、标准要求、设备价格和操作费用。在焊接管材中,缺查、标准要求、设备价格和操作费用。在焊接管材中,缺查、标准要求、设备价格和操作费用。在焊接管材中,缺查、标准要求、设备价格和操作费用。在焊接管材中,缺陷多半出现在纵向焊接接头。陷多半出现在纵向焊接接头。陷多半出现在纵向焊接接头。陷多半出现在纵向焊接接头。常用的无损检测方法有射线检测(工业电视)、超声常用的无损检测方法有射线检测(工业电视)、超声常用的无损检测方法有射线检测(工业电视)、超
43、声常用的无损检测方法有射线检测(工业电视)、超声波检测和涡流检测。由于管子的制造是批量连续生产的,波检测和涡流检测。由于管子的制造是批量连续生产的,波检测和涡流检测。由于管子的制造是批量连续生产的,波检测和涡流检测。由于管子的制造是批量连续生产的,所以无损检测所采用的方法是在生产线上连续进行的。所以无损检测所采用的方法是在生产线上连续进行的。所以无损检测所采用的方法是在生产线上连续进行的。所以无损检测所采用的方法是在生产线上连续进行的。(2 2)无缝钢管)无缝钢管)无缝钢管)无缝钢管 无缝钢管是采用穿孔热轧等方法制造的不带焊缝的钢管。是石油无缝钢管是采用穿孔热轧等方法制造的不带焊缝的钢管。是石
44、油无缝钢管是采用穿孔热轧等方法制造的不带焊缝的钢管。是石油无缝钢管是采用穿孔热轧等方法制造的不带焊缝的钢管。是石油化工生产装置等特种设备中应用最多的管子。化工生产装置等特种设备中应用最多的管子。化工生产装置等特种设备中应用最多的管子。化工生产装置等特种设备中应用最多的管子。无缝钢管缺陷及其产生原因无缝钢管缺陷及其产生原因无缝钢管缺陷及其产生原因无缝钢管缺陷及其产生原因 a.a.纵裂纹纵裂纹纵裂纹纵裂纹 由于加热不良,热处理和加工不当而形成的缺陷。由于加热不良,热处理和加工不当而形成的缺陷。由于加热不良,热处理和加工不当而形成的缺陷。由于加热不良,热处理和加工不当而形成的缺陷。b.b.横裂纹横裂
45、纹横裂纹横裂纹 由于轧制过于剧烈,加热过度或者冷态加工过多而形由于轧制过于剧烈,加热过度或者冷态加工过多而形由于轧制过于剧烈,加热过度或者冷态加工过多而形由于轧制过于剧烈,加热过度或者冷态加工过多而形成的缺陷。成的缺陷。成的缺陷。成的缺陷。c.c.表面划伤和直道表面划伤和直道表面划伤和直道表面划伤和直道 由于加工时的导管和拉模的形状不良而形成由于加工时的导管和拉模的形状不良而形成由于加工时的导管和拉模的形状不良而形成由于加工时的导管和拉模的形状不良而形成的缺陷。的缺陷。的缺陷。的缺陷。d.d.翘皮和折叠翘皮和折叠翘皮和折叠翘皮和折叠 由于圆钢表面夹入杂质或有非金属夹渣物,轧制由于圆钢表面夹入杂
46、质或有非金属夹渣物,轧制由于圆钢表面夹入杂质或有非金属夹渣物,轧制由于圆钢表面夹入杂质或有非金属夹渣物,轧制后形成的局部未结合缺陷。后形成的局部未结合缺陷。后形成的局部未结合缺陷。后形成的局部未结合缺陷。e.e.分层钢坯内部有非金属夹杂物或气孔,在轧制时变为扁平的层状分层钢坯内部有非金属夹杂物或气孔,在轧制时变为扁平的层状分层钢坯内部有非金属夹杂物或气孔,在轧制时变为扁平的层状分层钢坯内部有非金属夹杂物或气孔,在轧制时变为扁平的层状缺陷。缺陷。缺陷。缺陷。检验方法的选择检验方法的选择检验方法的选择检验方法的选择 主要是用涡流和超声法进行无损检验。主要是用涡流和超声法进行无损检验。主要是用涡流和
47、超声法进行无损检验。主要是用涡流和超声法进行无损检验。涡流检验涡流检验涡流检验涡流检验 涡流检验中使用的环绕检测线圈和内旋式探头,当使用探测线涡流检验中使用的环绕检测线圈和内旋式探头,当使用探测线涡流检验中使用的环绕检测线圈和内旋式探头,当使用探测线涡流检验中使用的环绕检测线圈和内旋式探头,当使用探测线圈时,缺陷便是一个百分率相当高的观测区。由于单独安装的探头圈时,缺陷便是一个百分率相当高的观测区。由于单独安装的探头圈时,缺陷便是一个百分率相当高的观测区。由于单独安装的探头圈时,缺陷便是一个百分率相当高的观测区。由于单独安装的探头垮在管面上,所以保证有良好的磁耦合。使用磁饱和可对靠近管子垮在管
48、面上,所以保证有良好的磁耦合。使用磁饱和可对靠近管子垮在管面上,所以保证有良好的磁耦合。使用磁饱和可对靠近管子垮在管面上,所以保证有良好的磁耦合。使用磁饱和可对靠近管子内表面或在管予内表面上的缺陷获得最大的灵敏度。内表面或在管予内表面上的缺陷获得最大的灵敏度。内表面或在管予内表面上的缺陷获得最大的灵敏度。内表面或在管予内表面上的缺陷获得最大的灵敏度。尽管无缝管中通常出现的缺陷都能用涡流法检查出来,而外部缺尽管无缝管中通常出现的缺陷都能用涡流法检查出来,而外部缺尽管无缝管中通常出现的缺陷都能用涡流法检查出来,而外部缺尽管无缝管中通常出现的缺陷都能用涡流法检查出来,而外部缺陷比内部缺陷更容易检测。
49、分层是最雄查出的缺陷。某些装置仅适陷比内部缺陷更容易检测。分层是最雄查出的缺陷。某些装置仅适陷比内部缺陷更容易检测。分层是最雄查出的缺陷。某些装置仅适陷比内部缺陷更容易检测。分层是最雄查出的缺陷。某些装置仅适合于检查表面缺陷。合于检查表面缺陷。合于检查表面缺陷。合于检查表面缺陷。超声检验超声检验超声检验超声检验 超声检验是无缝钢管最常用的一种检验方法。通常,管予都是超声检验是无缝钢管最常用的一种检验方法。通常,管予都是超声检验是无缝钢管最常用的一种检验方法。通常,管予都是超声检验是无缝钢管最常用的一种检验方法。通常,管予都是一边旋转一边纵向通过换能器的,保证能沿着一条螺靛线进行检验。一边旋转一
50、边纵向通过换能器的,保证能沿着一条螺靛线进行检验。一边旋转一边纵向通过换能器的,保证能沿着一条螺靛线进行检验。一边旋转一边纵向通过换能器的,保证能沿着一条螺靛线进行检验。在一种典型的设备中有多个换能器检验旋转着通过设备的管子。直在一种典型的设备中有多个换能器检验旋转着通过设备的管子。直在一种典型的设备中有多个换能器检验旋转着通过设备的管子。直在一种典型的设备中有多个换能器检验旋转着通过设备的管子。直径较小的无缝管要浸在水中检验,直径较大的则用直接接触法进行径较小的无缝管要浸在水中检验,直径较大的则用直接接触法进行径较小的无缝管要浸在水中检验,直径较大的则用直接接触法进行径较小的无缝管要浸在水中