文档介绍：第四章压力管道无损检测2
江苏省锅炉压力容器安全检测中心所制作
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(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。下面分别讨论对各种工件无损检测的应用。

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,超声波及射线照相等。
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(1)锻件中常见缺陷及其产生原因
①.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。
②.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。
③.非金属夹杂物炼钢时,由于熔炼不良以及铸锭不良,混进硫化物和氧化物等非金属夹渣物或者耐火材料等所造成的缺陷。
④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缺陷。
⑤.折叠锻压操作不当,锻钢件表面的局部未结合缺陷。
⑥.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。
⑦.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;以及终锻温度过低引起的裂纹。
⑧.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。
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(2) 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,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(如果锻件是铁磁性的)检测查出的缺陷有以下几种: 锻造折叠、发裂、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、缩管、非金属偏析、裂纹等
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(3)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表面即距表面约3毫米以内的缺陷是很有用处的。
①磁粉检验的优点:
a在探测表面及某些近表面缺陷时几乎可立即获得结果
b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;
c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,
d在解释磁粉痕迹方便,
e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;
f对某些锻件还可以采用电子检测,提高检验的可靠性}
g 许多锻件都有足够的顽磁性,可以采用多向磁化法,因此,-次准备就可以检查出所有方向的磁粉痕迹。
h磁粉检验的费用一般都要比其它几种检验方法低。
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(4)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,而且广泛用来检查所有类型的锻件(黑色的或有色的)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的锻件尺寸或形状都无限制。锻件液体渗透检验的优点: a不受金属成分或热处理状态的限制, b不受被检验锻件的尺寸或形状的限制, c液体渗透检验可以用很简单的设备来进行, d对检验人员的训练要求很低; e可以在任一制造阶段中进行检验; f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。
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(5)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。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。超声检验方法有:
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行扫查。盘(饼)形锻件,至少要从一个端面作轴向检验,(空心)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。
圆柱(实心或膛孔)形锻件从圆周进行径向检验和从端部进行的轴向检验
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。横波检验应在两个圆周方向上(顺时针和反