焊接结构检测技术PDF电子书下载

第1章　概论 1

1.1　焊接与焊接结构 1

1.2　焊接结构的缺陷类型 1

1.3　检测技术综述 3

1.4 各种检测方法的优缺点 4

1.5　焊接结构检测方法选用原则 4

1.6　焊接结构检测档案及工艺规程的要求 4

第2章　射线检测技术 6

2.1　射线检测的原理 6

2.1.1 X射线的产生 6

2.1.2　放射性元素与γ射线 6

2.1.3　射线与物质的相互作用 7

2.2　射线检测设备 9

2.2.1　X射线管 10

2.2.2　γ射线机 10

2.2.3　加速器 11

2.3　射线检测工艺 11

2.3.1　工艺准备及透照布置 11

2.3.2　透照工艺参数的确定 13

2.3.3　曝光曲线的制作及应用 20

2.3.4　散射线的控制 24

2.3.5　焊缝透照常规工艺 27

2.4　平板对接焊缝透照技术 29

2.4.1　透照布置 29

2.4.2　有效透照区与胶片尺寸的确定 29

2.4.3　透照参数确定 30

2.5　环焊缝透照技术 31

2.6　小径管对接焊缝透照技术 37

2.6.1　透照布置 37

2.6.2　透照厚度变化 37

2.6.3　透照次数 38

2.6.4　透照参数的确定 38

2.6.5　椭圆透照影像质量 39

2.6.6　小径管椭圆透照一次成像检出范围计算 39

2.7　变截面焊接接头透照技术 40

2.7.1 适当提高管电压技术 41

2.7.2　双胶片技术 41

2.7.3　补偿技术 41

2.8　球罐γ射线全景曝光技术 42

2.8.1　设备和器材的选择 42

2.8.2　工艺程序 42

2.8.3　曝光时间的计算 42

2.8.4　注意事项 43

2.8.5　安全管理 43

2.9　射线检测实时成像技术 44

2.9.1 射线实时成像检测系统的分类 44

2.9.2　射线实时成像检测的原理 47

2.10　CR与DR技术 50

2.10.1　CR技术 50

2.10.2　DR技术 55

2.11 层析摄影与工业CT技术 59

2.11.1　概述 59

2.11.2　胶片层析摄影技术 59

2.11.3　工业CT技术 60

2.12　高能射线检测技术 66

2.12.1 高能X射线概述 66

2.12.2　高能射线检测工艺 67

2.13 中子射线照相技术 69

2.13.1 中子射线照相的基本原理 69

2.13.2 中子射线检测的设备 71

2.13.3　中子射线检测的方法 71

2.14　射线检测工艺规程的编制实例 73

2.15　射线检测相关标准 77

第3章　超声检测技术 79

3.1　超声波检测原理 79

3.1.1　波动的概念和超声波特性 79

3.1.2　超声波检测方法概述 95

3.1.3　超声波探伤仪器和探头 96

3.1.4　超声波探伤试块 101

3.2　超声波检测通用技术 103

3.2.1　探伤仪的调节 103

3.2.2　缺陷位置的测定 105

3.2.3　缺陷反射当量或长度尺寸的测定 108

3.2.4　缺陷自身高度的测定 110

3.2.5 缺陷性质分析与非缺陷回波的判别 114

3.3　焊接结构用钢板探伤技术 120

3.3.1　探头的选用 120

3.3.2　标准试块 120

3.3.3　缺陷的边界范围或指示长度的测定方法 121

3.3.4　缺陷的评定方法 122

3.4　焊接结构用钢管探伤技术 122

3.5　钢板焊缝探伤技术 123

3.5.1　探测条件的选择 123

3.5.2　距离-波幅曲线的绘制与应用 125

3.5.3　扫查方式 127

3.5.4　缺陷位置的测定 128

3.5.5　缺陷大小的测定 128

3.5.6　焊缝质量评级 129

3.6　T形焊缝结构及探伤方法 129

3.7　堆焊层超声波探伤 131

3.8　奥氏体不锈钢焊缝超声波探伤 133

3.8.1 组织特点 133

3.8.2　探测条件的选择 134

3.8.3　对比试块 134

3.8.4　仪器调节 134

3.8.5　检测准备 135

3.8.6　扫查要求 135

3.8.7　缺陷纪录 136

3.8.8　缺陷评定 136

3.8.9　质量分级 136

3.9　铝焊缝超声波探伤 136

3.9.1　铝焊缝特点与常见缺陷 136

3.9.2　探测条件的选择 137

3.9.3　探伤准备 137

3.9.4　扫查 137

3.9.5　缺陷的定量检测 138

3.9.6　铝焊缝质量评定与分级 138

3.10　小径管对接焊缝超声波探伤 138

3.10.1　小径管焊缝的探伤特点 138

3.10.2　探测条件的选择 138

3.10.3　检测位置及探头移动区 139

3.10.4　耦合剂 139

3.10.5　距离-波幅曲线的绘制 139

3.10.6　扫查 140

3.10.7　缺陷定量检测 140

3.10.8　缺陷的评定 140

3.10.9　质量分级 140

3.11 T、K、Y形管节点焊缝的超声波探伤 141

3.11.1　T、K、Y形管节点焊缝的结构与探伤方法 141

3.11.2　探测条件的选择 142

3.11.3　仪器的调整 143

3.11.4　缺陷的测定与判别 143

3.12　超声相控阵检测技术 144

3.12.1　原理 144

3.12.2　焊缝超声相控阵检测 145

3.12.3　超声相控阵检测的特殊应用 145

3.13　TOFD检测技术 148

3.13.1　TOFD检测原理 148

3.13.2　缺陷的确定 148

3.13.3　TOFD检测方法的特点 150

3.13.4　TOFD检测设备 150

3.13.5　典型TOFD缺陷信号 154

3.13.6　TOFD检测的应用实例 157

3.14　超声导波检测技术 159

3.14.1　超声导波的概念 159

3.14.2　超声导波检测技术的特点 160

3.14.3　超声导波检测技术在管道检测中的应用 160

3.15 焊缝超声波探伤工艺规程的编制 161

3.15.1　检验规程 161

3.15.2　探伤工艺卡 162

3.16　超声检测标准 163

第4章　渗透检测 165

4.1　渗透检测原理与设备 165

4.1.1　渗透检测原理 165

4.1.2　渗透检测的种类和渗透检测剂 165

4.1.3　渗透检测设备、仪器和检测试块 174

4.2　渗透检测方法和工艺 176

4.2.1　水洗型渗透检测方法 176

4.2.2　后乳化型渗透检测方法 177

4.2.3　溶剂去除型渗透检测方法 178

4.2.4　特殊的渗透检测方法 179

4.2.5　渗透检测灵敏度 179

4.2.6　渗透检测方法的选用 179

4.2.7　渗透检测工艺 180

4.2.8　显示的解释与分类 187

4.3　焊接结构渗透检测常见缺陷及其显示特征 188

4.3.1　缺陷痕迹显示的分类 188

4.3.2　焊接结构常见缺陷及其显示特征 189

4.3.3　缺陷痕迹显示的等级评定 191

4.3.4　渗透检测记录和报告 192

4.4　焊接结构的渗透检测 193

4.4.1　焊缝的渗透检测 193

4.4.2　坡口的渗透检测 194

4.4.3　焊接过程中的渗透检测 194

4.4.4　渗透检测工艺卡与应用实例 194

4.5　渗透检测标准 198

4.5.1 渗透检测标准的含义和种类 198

4.5.2 国内焊接结构渗透检测技术标准 198

第5章　涡流检测 199

5.1 涡流检测的原理和方法 199

5.1.1　涡流检测原理 199

5.1.2　涡流检测方法 199

5.1.3　涡流检测的应用范围 200

5.1.4　涡流检测的优缺点 200

5.2　涡流检测设备 201

5.2.1　涡流检测线圈 201

5.2.2　涡流检测系统 204

5.2.3　涡流检测辅助装置 207

5.2.4　涡流检测设备智能化 208

5.3　标准试样与对比试样 210

5.3.1　标样工件的意义及其用途 211

5.3.2　人工缺陷 211

5.3.3　校准人工伤的加工及测量 213

5.3.4 采用自然缺陷的对比试样 213

5.4　涡流检测的基本试验技术 214

5.4.1　试验规范 214

5.4.2　试验准备 214

5.4.3　试验条件的选择 215

5.4.4　试验结果及其处理 217

5.5　穿过式线圈涡流探伤 217

5.6　金属管道在线、离线涡流探伤 218

5.7　金属棒、线、丝材涡流探伤 220

5.8　金属管道在役涡流探伤 220

5.9　涡流检测技术的其它应用 227

5.10　远场涡流检测技术 227

5.10.1　远场涡流效应原理 227

5.10.2　远场涡流技术的特点 228

5.10.3　远场涡流检测设备介绍 229

第6章　磁粉检测技术 230

6.1　磁粉检测原理与设备 230

6.1.1　漏磁场与磁粉探伤 230

6.1.2　漏磁场的形成 231

6.1.3　磁粉探伤 232

6.2　磁化方法和磁化电流 233

6.2.1　磁化方法的分类 233

6.2.2　磁化方法与工件和缺陷的关系 234

6.2.3　常用磁化方法的特点和适用范围 235

6.3　设备的分类与设备组成部分 240

6.3.1　磁粉探伤机的命名方法 240

6.3.2　设备的分类 240

6.3.3　设备的组成部分 241

6.3.4　标准试片与标准试块 242

6.4　焊接结构磁粉探伤工艺与应用 242

6.4.1　预处理及工序安排 242

6.4.2　焊接件的磁化 243

6.4.3　焊件的磁粉检测方法 243

6.4.4　焊接接头的典型磁化方法 245

6.4.5　磁化规范 247

6.4.6　检测灵敏度 248

6.5　磁痕观察与记录和报告 248

6.6　后处理与退磁 249

6.7　各种磁化方法的选用优缺点 250

6.8　磁粉探伤质量控制标准与通用工艺 251

6.8.1　磁粉检测标准 251

6.8.2　磁粉检测通用工艺规程实例 252

第7章　声发射检测 259

7.1　声发射检测原理与检测仪器 259

7.1.1　声发射检测的基本原理 259

7.1.2　传感器与信号电缆 259

7.1.3　信号调理 264

7.1.4　声发射检测系统 270

7.2　声发射检测技术应用 272

7.2.1　经典信号处理方法 272

7.2.2 定位技术与高级信号处理技术 277

7.2.3　检测仪器选择的影响因素 295

7.2.4　检测仪器的设置和校准 296

7.2.5　加载程序与特殊检测的程序 298

7.2.6　数据显示 299

7.2.7　噪声源的识别、抑制和排除 299

7.2.8　数据解释、评价与报告 300

7.3　压力容器检测 301

7.4　压力管道检测 304

7.5　钢结构与起重机械检测 304

7.6　其它焊接结构检测应用 306

7.7 声发射检测标准及通用工艺实例 308

7.7.1　声发射检测标准 308

7.7.2 声发射检测通用工艺实例 308

第8章 焊接接头的化学成分和金相组织检测 312

8.1　焊接接头的成分分析 312

8.2　焊接接头化学成分的分析方法 312

8.2.1　化学分析法 312

8.2.2　光谱分析法 313

8.2.3　火花鉴别 318

8.3　焊接接头成分分析的取样方法 318

8.3.1　化学分析法的取样 318

8.3.2　物理分析法的取样 318

8.4　金相检验技术 318

8.4.1　金相检验技术 318

8.4.2　金相检验的分类及使用设备 319

8.4.3　焊接金相检验和制样 320

8.4.4　焊接组织的侵蚀 322

8.4.5 焊接接头组织观察的侵蚀顺序 325

8.5　焊接区域的组织特征 325

8.5.1　焊接接头的宏观特征 325

8.5.2　焊接接头的微观特征 325

8.5.3　焊接接头的组织鉴别 327

8.6　几种鉴别金相组织的方法 329

8.7　几种典型材料的焊接组织 330

8.7.1　低碳钢焊接组织 330

8.7.2　低合金钢焊接组织 331

8.7.3 中碳调质钢 332

8.7.4　不锈钢耐酸钢焊接组织 333

8.7.5　异种钢焊接组织 333

8.7.6　铝及铝合金的焊接组织 334

8.8　焊接接头的金相分析应用 335

8.8.1　分析内容和程序 335

8.8.2　分析的程序 335

8.8.3　金相检测工艺 336

8.9 焊接接头的成分分析和金相检验标准 338

第9章 焊接结构的力学性能检验 339

9.1 焊接接头的力学性能试验取样 339

9.1.1 力学性能试验取样条件及取样位置 339

9.1.2　取样方法及取样尺寸 339

9.2　拉伸试验 340

9.3　焊接接头弯曲与压扁试验 342

9.4　硬度试验 343

9.4.1 布氏硬度 343

9.4.2　洛氏硬度 344

9.4.3　维氏硬度 345

9.4.4　显微维氏硬度 345

9.4.5 肖氏硬度 346

9.4.6　里氏硬度 346

9.5　焊接接头的冲击试验 347

9.6　焊接接头及焊缝的疲劳试验 349

9.7　焊接结构的力学性能试验标准 352

第10章　其它检验检测技术 354

10.1　金属磁记忆检测技术 354

10.1.1　磁记忆检测原理 354

10.1.2　金属磁记忆方法的优点 355

10.1.3　检测设备 356

10.1.4　磁记忆检测技术应用 359

10.2　红外热成像检测 364

10.2.1　红外检测的原理与设备 364

10.2.2　在焊接结构中的应用 372

10.3　焊接结构应力应变测试 374

10.3.1 电阻应变计和应变仪 374

10.3.2　电阻应变测量及应力计算 377

10.3.3　应力与应变 379

10.3.4 几种基本受力类型的应力测定 381

10.3.5　应力应变测试系统和焊接残余应力测试 383

参考文献 384