張學成高級工程師損檢測專業知識1、第二章無損檢測方法及其工藝要點2、第三章金屬材料及熱處理目錄第二章無損檢測方法及其工藝要點2.1無損檢測概念2.2無損檢測應用目的和特點2.3無損檢測方法的工藝要點2.4壓力容器制造過程中無損檢測方法的選擇back2.1無損檢測概念定義：在不損壞受檢件的物理和化學性能的前提下，對受檢件內部及其表面的不連續和物理量進行檢查和（或）測試的方法。back關于超聲測厚：1、儀器校正：采用臺階試塊，選接近待測厚度最大值和最小值（或最大值的1/2）進行校正，如T=25，用30，24校正。2、測定方法：一次測定法，二次測定法，30mm多點測定法。

常規無損檢測方法：JB/T4730-2005：RT、UT、MT、PT、ET,AEASME:以上方法+VT+LT日本：5大常規+應變測試2.2.無損檢測方法應用目的和特點2.2.1目的1、保證產品質量：容器制造從原材料到水壓試驗后全過程采用2、改進制造工藝：焊接試驗、鑄造澆冒口3、保障產品安全運行：在用檢驗、聲發射監督4、降低生產成本：管座角焊接防層狀撕裂、混料的電磁分選2.2.2無損檢測方法特點1、無損檢測結果評價準則是建立在破壞試驗和實際發生事故基礎上的；2、無損檢測時機安排十分重要；成形封頭檢測、鍛件檢測、裂紋敏感性材料容器檢測3、無損檢測的可靠性影響因素較多，選擇適當的NDT方法和規范非常關鍵；案例：成形汽包表面缺陷診斷4、無損檢測結果只是評定質量和壽命的依據之一。back2.3無損檢測方法的工藝要點2.3.1射線照相法1、射線源、膠片和增感屏的恰當組合問題基本原則：在能穿透受檢件的前提下，盡量選用能量低的射線，優先順序是：X射線——Ir192——Co60；X射線照相應盡量選用較低的管電壓，在采用高管電壓時，應保證適當的曝光量。采用射線對裂紋敏感性大的材料RT時，應采用T2類或更高類的膠片。一般應選用金屬增感屏或不用增感屏。雙片疊加技術：就是在同一個暗袋中放入兩張感光速度不同的膠片，而膠片之間用一個雙面增感屏隔開。疊加觀察時，單片黑度應不低于1.3。back2、膠片有效透照長度問題A、一次透照長度應以透照厚度比K進行控制。不同級別射線監測技術和不同類型對接焊接接頭透照厚度比應符合JB/T4730-2005的規定。B、整條環向對接焊接接頭所需的透照次數可參照JB/T4730附錄D的曲線圖確定。back3、壓力容器取換證檢查常發現的一些問題A、將象質計放在膠片一側；B、將搭接標記插在暗盒的字碼套上；C、底片發黃；D、底片黑度偏低；E、有效透照長度不夠。back4、射線檢測質量管理見教材。back5、RT檢出面狀缺陷能力都比UT差嗎？19Mn6管板鉆孔補焊探傷案例。對接焊縫中垂直檢測面﹥3倍波長面狀缺陷檢測問題（如窄間隙焊縫）。back2.3.2超聲檢測方法要點1、檢測面用砂輪修整問題手提砂輪打磨，仔細操作，其表面粗糙度在70m左右，有時可達150m以上，滿足不了超聲檢測要求。普通良好狀態黑皮表面粗糙度約為20m，氧化皮剝落處也有50m，少量銹蝕用金屬刷和砂布去除。缺陷種類產生位置反射面方向性形狀探頭個數頻率折射角備注坡口面未熔合坡口面光滑與坡口面相同平面狀單5MHZ900-層間未熔合層間略粗糙平行于檢測面曲面狀單2.5MHZK1內部未焊透根部光滑垂直檢測面平面狀雙：串列式5MHZK1厚板≥40mm內部未焊透單2.5MHZ700扽邊高2mm以下縱向裂紋整個焊縫區粗糙多數垂直于檢測面彎曲面單2.5MHZ700橫向裂紋正反面附近粗糙垂直焊接線彎曲面單5MHZ700夾渣坡口面和層間稍粗糙推測困難復雜單2.5MHZ400-700單面未焊透根部光滑垂直于檢測面槽形單5MHZK12、各種焊接缺陷的特點及最佳檢測參數橫向裂紋檢測：最后焊接層的正下方附近（正反面）10mm范圍內（手工焊），埋弧焊一般在20——30mm范圍內Cos=sincos

3、檢測靈敏度是不是越高越好？過高的靈敏度將使始脈沖占寬過大。對薄板焊縫檢測影響大。JB/T4730同ASME比檢測靈敏度高得多。4、端點6dB法和絕對靈敏度法當把最后一個高點選在定量線上，下降6dB就到了評定線，這還是端點6dB法。5、焊縫缺陷的定性問題JB/T4730-2005增加了這方面內容;附錄L缺陷性質識別和形性質估判，對缺陷進行了分類，規定了定性依據及程序。關于五步法定性。兩側探傷法：面狀缺陷判據為9dB，如坡口未熔合。

6、焊縫的等級評定問題分4步：（1）反射波幅（2）定為裂紋等危害缺陷為Ⅲ級（3）單個缺陷指示長度：I：1/3T；II：2/3T（4）多個缺陷累計指示長度：I：任意9T焊縫長度范圍內L不超過T；II：任意4.5T焊縫長度范圍內L不超過T。焊縫長度不足9T或4.5T，可按比例折算。當折算后的缺陷累計指示長度小于單個缺陷指示長度時，以單個缺陷指示長度為準。

back7、干擾信號判斷問題判斷原則：找不到相應反射波的反射體的第二位置。T=40高壓加熱器封頭UT案例。8、鋼板檢測中的幾個問題（1）注意對焊縫坡口區域的檢測；（2）等級評定問題：單個缺陷指示長度；單個缺陷指示面積；在任一1m×1m檢測面積內存在的缺陷面積百分比；缺陷性質（有白點、裂紋等危害性缺陷時評為Ⅴ級）。

9、超聲檢測質量控制見教材。10、缺陷測高JB/T4730-2005增加了這方面內容：附錄I、附錄J、附錄K

8、鋼板檢測中的幾個問題（1）注意對焊縫坡口區域的檢測；（2）等級評定問題：單個缺陷指示長度；單個缺陷指示面積；在任一1m×1m檢測面積內存在的缺陷面積百分比；缺陷性質（有白點、裂紋等危害性缺陷時評為Ⅴ級）。

11、UT的檢測技術等級比較焊縫不同檢測技術等級要求對比表檢測等級厚度范圍K值個數檢測面掃查方式橫向缺陷檢測其他特殊要求A8≤T≤46一種K值單面單側一、二次波一般不要求B8≤T≤46一種K值單面雙側一、二次波焊縫邊緣使探頭與焊縫中心成100-200作兩個方向斜平行掃查；若余高磨平則在焊縫及熱影響區作兩個方向平行掃查46<T≤120原則一種K值雙面雙側一次波120<T≤400兩種K值折射角相差≮100雙面雙側一次波C8≤T≤46兩種K值折射角相差≮100有K1單面雙側一、二次波磨平焊縫在焊縫及熱影響區上作兩個方向平行掃查焊縫兩側探頭移動母材部位用直探頭檢查；單側坡口角度<50窄間隙焊縫如有可能增加檢測平行坡口缺陷有效方法2.3.3磁粉檢測1、常用磁化方法和磁化電流選擇要點周向磁化:：軸向通電法、觸頭法、中心導體法縱向磁化：線圈法（螺管線圈法和電纜纏繞法）復合磁化：交叉磁軛法（旋轉磁場），交叉線圈法、直流磁軛與交流通電復合法磁化電流種類：7種，最常用3種：交流電、單向半波整流電、三相全波整流電。直流電不常用，要用蓄電池或直流發電機，多用整流電代替。1）有的是通電接觸。有的是非電接觸；2）有的有較強的反磁場，當L/D小于2時，線圈法不能用；3）有的檢測范圍廣，如中心導體法可檢內外表面縱向缺陷和端面徑向缺陷；4）有的很適用于現場和局部檢測，如磁軛法；5）從靈敏度來看，交流電+濕法：檢測表面缺陷靈敏度最高，易發現疲勞裂紋、磨削裂紋和發紋；單相半波整流電+干法：檢測近表面靈敏度最高；6）從檢測深度來看，由大到小順序為：直流電——全波整流電——半波整流電——交流7）標準試片：主要用于檢驗磁粉檢測設備、磁粉和磁懸液的綜合性能，了解被檢工件表面有效磁場強度和方向、有效檢測區以及磁化方法是否正確。試片有A1型、C型、D型和M1型。適用于連續磁化法。

2、壓力容器常用磁粉檢測方法A、焊縫磁粉檢測：（1）坡口檢測：一般用磁軛法；（2）焊接過程中的檢測：高溫磁粉；（3）焊后檢測：有延遲裂紋傾向的材料24小時后檢測；（4）水壓后的檢測；（5）在用檢測。磁軛法：提升力：交流電45N,直流電177N，當厚度大于6mm時，不宜用直流磁軛。磁軛間距應控制在75——200mm，有效區域為兩極連線兩側各50mm范圍內。觸頭法：間距75——200mm，最佳100——150mm，防止燒傷問題。纏繞電纜法：鋼管對接環縫可用。B、卡具、拉筋板、臨時吊耳焊接去除后C、鍛件:法蘭、管板、主螺栓等，主螺栓用線圈法檢查橫向裂紋D、在用檢查3、磁粉檢測的記錄和評定（1）長度小于0.5mm磁痕不計；（2）缺陷磁痕的顯示記錄可采用照相、錄像和可剝型塑料薄膜等方式記錄，同時用草圖標示。（3）圓形缺陷磁痕和線性缺陷磁痕：L/D≤3；L/D＞3（4）評級:I、II、Ⅲ、Ⅳ

4、磁粉檢測質量控制見教材2.3.4滲透檢測1、滲透檢測劑的種類和特點（1）按滲透液分：熒光滲透液、著色滲透液（2）按多余滲透液去除方法分：水洗型、后乳化型、溶劑去除型（3）按顯像劑分：濕式、干式、快干式水洗型熒光法：成本較低，檢查速度快，適用于表面粗糙的零部件，但靈敏度較低，寬而淺的缺陷易漏檢。后乳化熒光法：對細小缺陷檢出靈敏度高，能檢出寬而淺的缺陷，重復性好，但成本高，清洗困難，對表面要求高。溶劑去除型著色法：靈敏度高，在無電源、水源的現場也能工作，不要設備，適用于大型工件的局部檢比測。2、工藝要點（1）預處理極為重要，要去除工件表面油脂、涂層、鐵銹和水等。局部檢測時，清理范圍應從檢測部位向外擴展25mm.（2）滲透：溫度應在100-500范圍內，滲透時間一般不小于10分鐘。施加方法：噴涂、刷涂、澆涂、浸涂。（3）清洗：沿一個方向清洗不能往復擦拭，防止過清洗和清洗不足。（4)干燥：一般可用熱風進行干燥或進行自然干燥，干燥時間通常為5-10分鐘。（5）顯像：均勻噴涂顯象劑，顯象時間不少于7分鐘。（6）觀察：顯象劑施加后7——60分鐘進行，受檢件白光照度≥1000Lx。便攜式設備檢測而現場條件所限，可適當降低，但不得低于500Lx。

（7）試塊的應用：鋁合金試塊（A型）;JB/T4730-2005將A、B區域分成獨立兩塊，用于非標溫度下對滲透檢測方法做出鑒定，正常情況下檢驗滲透檢測劑能否滿足要求，以及兩種滲透檢測劑性能比較。鍍鉻試塊（B型）：JB/T4730-2005規定了3個裂紋區域。主要用于檢驗滲透檢測劑系統靈敏度及操作工藝正確性。劃分靈敏度等級。（8）記錄和評定;（A）長度小于0.5mm顯示不計；（B）缺陷的顯示記錄可采用照相、錄像和可剝型塑料薄膜等方式記錄，同時用草圖標示。（C）圓形缺陷顯示和線性缺陷顯示：L/D≤3；L/D＞3（D）評級:I、II、Ⅲ、Ⅳ (9)后處理：清洗殘余的滲透檢測劑，防止腐蝕工件。

3、質量控制見教材。2.3.5特種設備制造過程中無損檢測方法的選擇1、原材料檢驗（1）板材UT（2）鍛件和棒材UT、MT（PT）（3）管材UT（RT）、MT（PT）(4)螺栓UT、MT（PT）

2、焊接檢驗（1）坡口部位UT、PT（MT）（2）清根部位PT（MT）（3）對接焊縫RT、UT、MT（PT）（4）角焊縫和T型焊縫UT（RT）、PT（MT）（5）工卡具焊疤磨平MT（PT）（6）水壓試驗后MT第三章金屬材料及熱處理3.1鋼的成分和分類1、鋼的組成元素及其影響（1）鐵：基本元素（2）碳：基本元素，強化（3）錳：脫氧去硫（4）硅：脫氧，提高熱穩性（5）硫、磷、氫、氧、氮：有害元素硫：產生熱脆磷：產生冷脆性氫：引起氫脆氮：使鋼中形成氣孔和疏松，產生時效脆化（6）鉻（7）鉬(8)釩（9）鈦和鈮2、鋼的分類（1）按化學成分分分為碳素鋼和合金鋼，又各分低、中、高三類。低碳鋼又分為普通低碳鋼(Q235B)、優質低碳鋼（20R）和高價優質低碳鋼（20A）低合金鋼又分為低合金高強度鋼（16MnR）、低溫鋼（16MND）、低合金耐熱鋼（12Cr1MoV）（2）按質量等級分類3.2壓力容器常用鋼種牌號1、普通低碳鋼：其中Q235AF、Q235A已取消；可用Q235B、Q235C2、優質低碳鋼：20R、20G3、合金鋼：（1）低合金高強度鋼：其中15MnVNR、09Mn2VDR已取消，常用有：16MnR、15MnVR、15MnNbR、18MnMONbR等b≥540MPa的低合金鋼有：13MnNiMoNbR18MnMoNbR07MnCrMoVR07MnNiCrMoVDR20MnMoNb(JB4726-2000鍛件)08MnNiCrMoVD(JB4727-2000鍛件)

（2）低溫鋼低溫容器用鋼16MnDR15MnNiDR07MnNiCrMoVDR(3)低合金耐熱鋼：有Cr-MoMo-VCr-Mo-V等合金系列鋼（4）奧氏體不銹鋼0Cr18Ni91Cr18Ni9Ti0Cr17Ni12Mo2等3.3原材料的無損檢測（1）有關《容規》規定(2）有關GB150規定

3.4熱處理

1、鋼的狀態圖奧氏體（A）——強度硬度不高，塑性韌性很好，無磁性。鐵素體（F）——強度硬度低，塑性韌性好。滲碳體（Fe3C）——硬而脆，隨C%增加，強度硬度提高，而塑性韌性下降。珠光體（P）——性能介于F與Fe3C之間。馬氏體（M）——具有很高的強度和硬度，但很脆；延展性差，易導致裂紋。魏氏組織——粗大的過熱組織，塑性韌性下降，使鋼變脆。帶狀組織——雙相共存的金屬材料在熱變形時沿主伸長方向呈帶狀或層狀分布的組織。2、常見熱處理工藝方法（1）退火：將工件加熱到一定溫度，保溫后在爐內緩慢冷卻，使其組織結構達到或接近平衡狀態組織的熱處理工藝。（2）正火：將工件加入到臨界點AC3以上并保存一定時間（使工件完全奧氏體化），然后在空氣中冷卻的熱處理工藝。電渣焊焊縫作UT，必須進行正火后實施。（3）淬火：將工件加熱到臨界溫度AC3以上，保溫后快速冷卻（大于臨界淬火速度），使過冷奧氏體轉變為馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝。（4)回火：將淬火鋼加熱到AC1以下的適當溫度，保持一定時間，然后以一定方式冷卻，以獲得所需組織和性能的熱處理工藝。（5）調質=淬火+高溫回火

3、熱處理可能產生的缺陷（1）淬火裂紋（2）再熱裂紋（3）過熱（晶粒粗大，產生魏氏組織，可重新熱處理消除）（4）過燒（晶界沿氧化物開裂，不可逆）（5）氧化和脫碳（6）機械性能不合格

JB4730.3-2005承壓設備無損檢測第三部分超聲檢測主要修改內容1.對壁厚小于3倍近場區工件材質衰減系數公式進行修正;增加了奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼鋼板、鋁及鋁合金板材、鈦及鈦合金板材超聲檢測內容;統一了爆炸和軋制復合鋼板超聲檢測內容.4.2.7.2衰減系數(T<3N,且滿足nT>3N,m=2n)按下式計算:α=[(Bn-Bm)-6]/2(m-n)T4.1.1奧氏體鋼板材、鎳及鎳合金板材以及雙相不銹鋼板材的超聲檢測也可參照本章.4.3承壓設備用鋁及鋁合金及鈦及鈦合金板材超聲檢測和質量分級4.4承壓設備用復合板超聲檢測2.將鋼制承壓設備對接焊接接頭超聲檢測范圍擴大到6mm—400mm,對對接焊接接頭超聲檢測試塊進行了局部調整;增加了鋼制承壓設備對接焊接接頭超聲檢測等級別分類的內容;增加了T型焊接接頭以及奧氏體不銹鋼承壓設備對接焊接接頭超聲檢測內容。附錄G6mm-8mm鋼制承壓設備對接接頭超聲檢測和質量分級5.1.3.2CSK-ⅣA增加NO.5NO6兩試塊;5.1.3.3CSK-ⅠACSK-ⅡACSKⅢA運用范圍6mm-120mm.CSK-ⅠACSK-ⅡACSKⅣA運用范圍120mm-400mm.5.1.2超聲檢測技術等級A級:適用于承壓設備有關的支承件和結構件焊接接頭檢測;B級:一般承壓設備對接焊接接頭檢測;C級:重要承壓設備.5.1.6.4T型焊接接頭的超聲波檢測附錄奧氏體不銹鋼對接接頭超聲波檢測和質量分級.3.增加了壁厚大于或等于4mm,外徑為32mm—159mm或壁厚為4mm—6mm,外徑大于或等于159mm的鋼制承壓設備管子、壓力管道環向對接接頭超聲檢測內容;增加了壁厚大于或等于5mm,外徑為80mm—159mm或壁厚為5mm—8mm,外徑大于或等于159mm的鋁及鋁合金環向對接焊接接頭超聲檢測內容.第6章承壓設備管子、壓力管道環向對接接頭超聲波檢測和質量分級。6.16.24.增加了在用承壓設備超聲檢測內容.第7章在用承壓設備超聲波檢測附錄H附錄I附錄J附錄K附錄L5．有關質量分級方面的一些變化4．1．7．2表3單個缺陷指示長度I級100改為80，單個缺陷指示面積II級100改為50。表3增加了Ⅴ級。附錄C增加鍛件橫波檢測質量分級，4.2.10.5危害性缺陷定Ⅴ級4.5.2鋼管對比試樣Ⅱ級槽深上限3mm改為2mm附錄G6-8mm對接焊縫UT采用CSK-ⅡAm試塊其他同8-120mm檢測評定和分級JB4730.2-2005承壓設備無損檢測第二部分

射線檢測主要修改內容⑴對射線照相技術等級的指標劃定，增加了不同情況下選擇射線照相技術等級的規定。范圍中射線檢測分為三級：A級—低靈敏度技術；AB級—中靈敏度技術；B級—高靈敏度技術。

3.2.2膠片規定3.8（3.8.13.8.23.8.3）射線檢測技術等級選擇⑵對不同透照厚度、不同透照方式射線底片的象質計靈敏度要求進行了修訂，靈敏度有所提高。

4.11.3

見表五、表六、表七⑶增加了工業射線膠片系統分類內容，將膠片分為T1、T2、T3、T4四類。增加附錄A（資料性附錄），對膠片系統的特性指標提示了要求。3.2.13.2.23.2.3附錄A⑷在附錄D（資料性附錄）中增加了根據不同K值要求，確定相應環向對接焊接接頭透照次數的圖表。

附錄D

4.1.3表三規定：對100mm﹤D0≤400mm的環向對接焊接接頭（包括曲率相同的曲面焊接接頭），A級、AB級允許采用K≤1.2。⑸對原標準規定的不同射線源適用的底片黑度范圍進行了修訂，底片黑度范圍有所提高。4.11.2規定黑度D：

A級：1.5≤D≤4.0

AB級：2.0≤D≤4.0

B級：2.3≤D≤4.0用X射線透照小徑管或其它截面厚度變化大的工件時，AB級最低黑度允許降至1.5；B級不允許降至2.0。⑹對小口徑管環向對接焊接接頭的透照布置和透照次數的內容進行了修訂。4.1.4雙壁雙影透照滿足的條件和垂直透照4.1.5小口徑環縫透照次數。T/Dб〉0.12時，透照3次。⑺增加了Se-75射線源應用的規定。

3.54.2.2Se-75透照厚度AB級≥10~40⑻增加了曝光曲線的內容。4.5（4.5.14.5.24.5.3）⑼對觀片燈亮度的有關要求進行了修改。

3.34.10.3黑度D≤2.5時，底片的亮度不低于30cd/m2；黑度D＞2.5時，底片的亮度不低于10cd/m2。⑽對鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金不同厚度允許的最高電壓圖進行了修訂，增加了對截面厚度變化大的承壓設備，管電壓可適當增量的規定。圖一

4.2.1⑾增加黑度計內容，在附錄B中對黑度計的定期校驗方法作了明確規定。⑿增加了鎳及鎳合金，銅及銅合金制承壓設備對接焊接接頭射線檢測質量分級內容。5.1⒀增加了鋼、鎳、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金制承壓設備管子及壓力管道環向對接焊接接頭的射線檢測質量分級內容.6.16.26.3⒁質量