探傷的案例
汽車維修中探傷方法的選取
汽車維修中探傷方法的選取
工業無損探傷的方法很多，目前國內外最常用的探傷方法有五種，即人們常稱的五大常規探傷方法。本文將首先介紹五大常規探傷方法及其特點，并結合汽車維修中的特定條件和需求，選出更適合于汽車維修的探傷方法。
一、 五大常規探傷方法概述
五大常規方法是指射線探傷法、超聲波探傷法、磁粉探傷法、渦流探傷法和滲透探傷法。
1、射線探傷方法
射線探傷是利用射線的穿透性和直線性來探傷的方法。這些射線雖然不會像可見光那樣憑肉眼就能直接察知，但它可使照相底片感光，也可用特殊的接收器來接收。常用于探傷的射線有x光和同位素發出的γ射線，分別稱為x光探傷和γ射線探傷。當這些射線穿過（照射）物質時，該物質的密度越大，射線強度減弱得越多，即射線能穿透過該物質的強度就越小。此時，若用照相底片接收，則底片的感光量就小；若用儀器來接收，獲得的信號就弱。因此，用射線來照射待探傷的零部件時，若其內部有氣孔、夾渣等缺陷，射線穿過有缺陷的路徑比沒有缺陷的路徑所透過的物質密度要小得多，其強度就減弱得少些，即透過的強度就大些，若用底片接收，則感光量就大些，就可以從底片上反映出缺陷垂直于射線方向的平面投影；若用其它接收器也同樣可以用儀表來反映缺陷垂直于射線方向的平面投影和射線的透過量。由此可見，一般情況下，射線探傷是不易發現裂紋的，或者說，射線探傷對裂紋是不敏感的。因此，射線探傷對氣孔、夾渣、未焊透等體積型缺陷最敏感。即射線探傷適宜用于體積型缺陷探傷，而不適宜面積型缺陷探傷。
2、 超聲波探傷方法
人們的耳朵能直接接收到的聲波的頻率范圍通常是20Hz到20kHz，即音（聲）頻。頻率低于20 Hz的稱為次聲波，高于20 kHz的稱為超聲波。工業上常用數兆赫茲超聲波來探傷。
展開 鍛造件、鑄剛件、曲軸等探傷方法及選擇要點
鍛鋼件磁粉探傷
（1）鍛鋼件探傷的特點：鍛造加工成型方法一般分為自由鍛和模鍛兩大類。
其工藝流程為：下料——加熱——鍛造——（切邊）——探傷——機械加工——熱處理——探傷——（表面熱處理——探傷）——表面處理——成品交付。
其中，鍛造過程容易產生裂紋、折疊和白點等缺陷；熱處理會產生淬火裂紋；機械加工會產生磨削裂紋和校正裂紋；表面熱處理同樣會產生裂紋。
（2）探傷方法選擇：一般用固定式磁粉探傷機進行周向、縱向磁化，如果材料的剩磁和矯頑力符合要求，推薦采用剩磁法探傷。
（3）曲軸磁粉探傷
探傷方法：直接通電周向磁化，檢查鍛造裂紋、折疊、磨削裂紋、淬火裂紋、和發紋等。分段線圈縱向磁化，檢查橫向裂紋包括鍛造裂紋、磨削裂紋、校正裂紋、淬火裂紋等。探傷時特別注意對拐角處、注油孔邊沿的觀察。
鑄鋼件的磁粉探傷
（1）鑄鋼件磁粉探傷的特點：鑄鋼件一般形狀復雜，產生缺陷類型和部位比較有規律。主要缺陷有鑄造裂紋、疏松、縮孔、夾雜、氣孔和冷隔等。
（2）探傷方法選擇：鑄件一般體積較小，方便在固定式探傷機上探傷。所有鑄件都要進行周向磁化和縱向磁化檢驗。熱處理前用連續法探傷，熱處理后一般可用剩磁法探傷。檢查表面下氣孔、夾雜，宜采用直流探傷。對于網狀裂紋，最好采用熒光磁粉探傷。
（3）凸輪磁粉探傷
探傷方法：毛胚用連續法探傷，熱處理后用剩磁法探傷。輪子部分用穿棒法探傷，軸部分用直接通電法周向磁化后再用線圈縱向磁化。重點檢查根部位置的裂紋。
特種設備在役與維修件的磁粉探傷
（1）在役與維修件磁粉探傷的特點：主要發現疲勞裂紋和應力腐蝕裂紋。裂紋產生部位與受力情況有直接關系。
展開 某轉向節鍛件的探傷工藝制訂過程
為制訂某轉向節鍛件的熒光磁粉探傷工藝，從探傷原理出發，對影響探傷效果的因素進行了分解和分析，逐一制訂了各因素的技術要求和相應的檢驗方法，有效保證了探傷工序的實施。
鍛造產品具有晶粒細化、組織致密，流線連貫，強度、韌性等力學性能良好的優點，多被用于汽車上需要承受復雜扭轉載荷和一定沖擊載荷的產品，如曲軸、連桿、前軸、轉向節、齒輪等。而在鍛造過程中，受原材料成分偏析、鍛造工藝不完善等因素的影響，不可避免地會出現折皮、裂紋等缺陷，導致產品在制造、使用過程中失效，帶來損失。
熒光磁粉探傷利用工件磁化后，缺陷處的漏磁場與熒光磁粉的相互作用，對缺陷進行識別和定位，是目前生產過程中，最常用的一種消除產品缺陷，避免產品失效的工藝手段。本文從熒光磁粉探傷的原理入手，介紹了某重型汽車用轉向節鍛件熒光磁粉探傷工藝的制訂過程，并討論如何通過測量儀器保證磁粉探傷的效果，避免漏探。
原理
鍛件產品磁化后，鍛件內部和表面會形成均勻的磁力線（圖1a），鍛件表面和近表面存在缺陷（如裂紋、折皮等）時，缺陷處的磁導率和鋼材的磁導率存在差異，在材料不連續處，部分磁力線可能逸出材料表面，將發生畸變(圖1b)，在工件缺陷處的表面產生了漏磁場，吸引磁粉形成堆積(圖1c)。使用365nm 紫外線光(熒光)照射后，將直觀地顯現出缺陷位置和形狀(圖1d)，指示圖案比實際缺陷要大數十倍，達到了探傷的目的。
圖1 磁粉探傷原理示意圖
影響磁粉探傷的因素
在日常生產過程中，工件清潔度、磁懸液、磁場強度、黑光燈、環境亮度、退磁等對熒光磁粉探傷的效果有所影響，本文將逐一分析，并提出在轉向節探傷過程中的控制要求和檢測方法（圖2）。
展開 通俗易懂的超聲波探傷知識圖示
探傷是指探測金屬材料或部件內部的裂紋或缺陷。一般用磁性、射線、超聲波等儀器裝置。常用的探傷方法有X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷、γ射線探傷等方法。
一、聲學基礎知識
1.縱波
..........................................
2.橫波
..........................................
3.表面波
..........................................
4.板波
..........................................
5.垂直入射界面
..........................................
6.斜入射界面
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二、超聲波的產生與接收
..........................................
三、直探頭結構
..........................................
展開 
熱處理工藝對TC11鈦合金鍛坯組織性能及探傷水平的影響
由于TC11 鈦合金發動機盤類鍛件標準要求探傷級別高(噪聲：φ0.8mm 平底孔不超過20%)，對鍛件組織均勻性提出了較高的要求。對于鈦合金材料的探傷，原材料的冶金質量、探傷方法、組織均勻性和方向性是影響探傷結果的主要因素，而組織的不均勻性是影響鈦合金超聲波探傷雜波水平的最主要因素。本文利用熱處理工藝影響組織，而組織又與性能、探傷結果密切相關這一原理，通過選用不同的熱處理工藝參數，研究了TC11 鈦合金鍛坯的高倍組織、室溫力學性能、探傷結果的變化規律，進而得到既能滿足探傷要求，又能使力學性能達到最佳的熱處理工藝參數。
試驗材料及方法
試驗材料
試驗采用西部超導材料科技有限公司生產的φ230mm 規格TC11 鈦合金棒材，熔煉方式為真空自耗電弧爐三次熔煉。原材料經過入廠復驗，各項指標滿足GJB 2218A-2018 標準要求。
用鋸床按工藝要求長度對棒材進行下料，隨后在高溫電爐中相變點β/(α+β)下30 ～40℃范圍內加熱并保溫一定時間后，按鍛造工藝要求出爐鍛造。
試驗方法
TC11 鈦合金鍛坯鍛造完成后，將4 件鍛坯按四種不同熱處理工藝進行處理。4 種熱處理工藝如下：
⑴鍛坯A：一次退火950℃，保溫2h，空冷，二次退火530℃，保溫6h，空冷。
⑵鍛坯B：一次退火960℃，保溫2h，空冷，二次退火530℃，保溫6h，空冷。
⑶鍛坯C：一次退火970℃，保溫2h，空冷，二次退火530℃，保溫6h，空冷。
⑷鍛坯D：一次退火980℃，保溫2h，空冷，二次退火530℃，保溫6h，空冷。
4 件TC11 鈦合金鍛坯經熱處理后，分別進行了水浸探傷、高倍組織檢查、室溫拉伸性能等測試。
展開 7B04 鋁合金鍛件探傷缺陷分析
本文中7B04 自由鍛件主要工藝流程為：下料→鍛造→酸洗→機加→探傷→粗加工→熱處理→精加工→探傷→理化→酸洗→終檢→入庫。該鍛件在超聲波探傷時發現有長條形缺陷，本文通過對探傷發現的長條形缺陷進行定位，解剖后對其進行低倍組織、高倍組織檢驗、斷口面分析，使用掃描電鏡對缺陷組織和正常組織進行了能譜分析，最后判定該長條形缺陷為氧化膜。
圖1 鍛件及缺陷部位
理化檢驗
超聲波無損探傷
對鍛件的上下端面進行超聲波無損探傷，在端頭部位發現有長條形缺陷，缺陷定位埋深90mm，長約30mm，缺陷為內部缺陷如圖1 所示，需進一步解剖分析。
依據超聲探傷結果劃定缺陷部位，切取分析試塊，并對試塊各面進行加工。對分析試塊各面進行復探，進一步確認位置。由于長條形缺陷沿縱向分布，方向與主探傷面一致，因此在缺陷部位沿垂直于主探傷面切取低倍試塊進行加工。
低倍組織檢驗
將切取的橫向低倍試塊加工后腐蝕(腐蝕劑為15%的NaOH 水溶液)，并用光洗劑(20%的HNO3水溶液)洗滌腐蝕產物，觀察低倍組織如圖2 所示。
圖2 缺陷處橫向低倍組織(紅圈為缺陷位置)
橫向低倍組織均勻細小，晶粒度為GB/T 3246.2 -2012 的一級，在橫向低倍試塊中心處(探傷缺陷埋深位置)發現一長約3mm 的黑色短線狀缺陷。除此之外，無疏松、非金屬夾雜、異金屬夾雜、白斑、縮尾、氣孔等其他肉眼可見的冶金缺陷。
高倍組織檢驗
在低倍試塊上劃定高倍試塊取樣位置(紅圈為缺陷位置)，如圖3 所示。
圖3 高倍取樣位置
將橫向高倍試塊經磨制拋光和腐蝕(腐蝕劑為HF:HCl:HNO3:H2O=2:3:5:190)后，觀察高倍組織如圖4 所示。
展開 全數字式超聲波探傷儀
· 全數字式超聲波探傷儀，能夠快捷、無損傷、精確地檢測工件內部多種缺陷（裂紋、夾雜、氣孔等）。該產品設計獨特、操作簡便、堅固耐用，采用全中文真彩液晶顯示，可根據環境選擇不同顏色方案，在室外強光下，液晶亮度可調節。主從式菜單設計，設有數碼飛梭旋輪，操作便捷，技術領先。被廣泛應用于航空航天、鐵路交通、建筑鋼結構、鍋爐壓力容器等領域，是鐵路、造船、冶金、化工等行業缺陷檢測、質量控制、在役安全監測與壽命評估必備的專業精密儀器。
是石油、化工、冶金、造船、航空、鐵路等領域缺陷檢測、質量控制、在役安全監測與壽命評估必備的專業精密儀器。
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2 功能特色
探傷標準：內置各行業常用探傷標準，直接調用，方便、快捷。
焊縫圖示：可設置焊縫形態參數，探傷中直觀顯示焊縫圖和缺陷在焊縫中的位置。
自動校準：探頭零點和探頭角度（K值）自動校準功能；聲速自動測量功能。
波峰記憶：實時檢索缺陷最高波，記錄缺陷最大值。
Φ值計算：直探頭鍛件探傷找準缺陷最高波后自動計算、顯示缺陷當量尺寸。
缺陷定位：實時顯示缺陷水平、深度（垂直）、聲程位置。
缺陷定量：缺陷當量dB值實時顯示。
缺陷定性：通過回波包絡波形，方便人工經驗判斷。
DAC/AVG：曲線自動生成，取樣點不受限制，并可進行補償與修正。曲線隨增益自動浮動、隨聲程自動擴展、隨延時自動移動。能顯示任意孔徑的AVG曲線。
增 益：總增益量110dB，設0、0.1dB、2dB、6dB步進值，獨特的全自動增益調節及掃查增益功能，使探傷既快捷又準確。
閘門報警: 門位、門寬、門高任意可調；B閘門可選擇設置進波報警或失波報警；閘門內蜂鳴聲和LED燈(吵噪環境中LED燈報警非常有效)報警及關閉。
實時時鐘：實時探傷日期、時間的跟蹤記錄，并記錄存儲。
展開 Wabtec原奧林巴斯超聲波探傷儀解決方案
作為全球領先的檢測設備提供商，Wabtec（前身為奧林巴斯科學解決方案事業部）的便攜式超聲波探傷儀（UT）以卓越的性能，在定位材料不連續性和各類缺陷方面表現出色，結合功能強大的軟件選項，這些探傷儀能夠滿足多種測量需求，并針對特定應用提供專用解決方案。
Wabtec原奧林巴斯：https://www.wabtecims.com.cn/
Wabtec原奧林巴斯超聲波探傷儀解決方案：https://www.wabtecims.com.cn/zh/ut-flaw/
我們的儀器廣泛應用于檢測焊縫、鍛件、渦輪及其他結構性部件，能夠精準定位并定量分析隱藏裂縫、空隙、脫膠等各類不連續性缺陷。
EPOCH 650
EPOCH 650是一款性能優異、適用性廣泛的常規超聲波探傷儀，能夠勝任多種檢測任務，這款儀器在廣受歡迎的EPOCH 600基礎上進行了升級，不僅繼承了堅固耐用、操作直觀的優點，更增添了多項全新功能，進一步提升了檢測能力。
EPOCH 6LT
EPOCH 6LT便攜式超聲波探傷儀專為需要單手操作的檢測人員而優化，尤其適用于高空攀爬或對便攜性要求極高的場景，輕量化設計和符合人體工程學的結構，確保了操作人員可以安全、便捷地進行手持檢測，或在進行繩索作業時將綁縛在腿部使用。
OmniScan X3系列
OmniScan X3系列的每一款探傷儀都是一個功能齊備的相控陣工具箱，憑借創新的全聚焦方式（TFM）和高級相控陣（PA）功能，該系列儀器能夠幫助您充滿信心地識別缺陷，強大的軟件功能和便捷的工作流程設計，將有效提高您的檢測效率。
展開 鍛件磁粉探傷技術與磁化設備的應用
結論
磁粉探傷技術的應用越來越廣泛，特別是在鍛件檢測中，使用的頻率較高。本文詳細描述了鍛件缺陷的分布情況，介紹了磁粉探傷技術的特點，給出了對應選用的磁化設備及使用方法，對磁粉檢測中遇到的問題提出了針對性的解決和修正方法，避免了誤判和漏檢的問題，為今后在鍛件檢測中運用磁粉探傷技術和合理使用磁化設備提供了參考依據。
王偉
質量部技術員，主要從事無損檢測、鍛造檢驗技術工作。
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第7期
便攜式相控陣探傷儀OmniScan X3 系列探傷儀
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兼容性：與之前版本的OmniPC軟件和OmniScan MX2、SX和MX探傷儀設置文件完全兼容，確保數據遷移順暢。
</div><div contenteditable="false" width="100%">
借助其卓越的功能集合，OmniScan X3不僅提升了檢測效率，還增強了結果的準確性和可靠性，是現代無損檢測的理想選擇。
</div><p><br></p>
展開 齒輪軸探傷缺陷顯示原因分析
因此，該批產品內少量零件上探傷顯示的缺陷為校直裂紋。
針對以上問題，我們對熱處理工藝進行了細化，要求在淬火前操作者對來件的外圓跳動進行分檢。跳動超差嚴重的直接報廢，輕微的進行校直。所有經過校直的零件必須進行去應力退火和磁粉探傷，防止校直缺陷件流出，取得了良好成效。
6.結語
（1）齒輪軸磁粉探傷顯示由裂紋引起，裂紋的性質為沿晶脆性裂紋。
（2）齒輪軸裂紋的產生，是因為個別零件碳氮共滲后變形超差，增加了校直工序。而由于校直過程控制不當，所以產生了應力裂紋。
工程人必懂焊縫質量標準和焊縫一,二,三級的分類！
設計要求全焊透的一、二級焊縫應采用超聲波探傷進行內部缺陷的檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應采用射線探傷，其內部缺陷分級及探傷方法應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》GB11345或《鋼熔化焊對接接頭射結照相和質量分級》GB3323的規定。
焊接球節點網架焊縫、螺栓球節點網架焊縫及圓管T、K、Y形點相貫線焊縫，其內部缺陷分級及探傷方法應分別符合國家現行標準JG/T203-2007《鋼結構超聲波探傷及質量分級法》、《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81的規定。一級、二級焊縫的質量等級及缺陷分級應符合下表的規定。
一、二級焊縫質量等級及缺陷分級
焊 縫 質 量 等 級
一 級
二 級
內部缺陷
超聲波探傷
評定等級
Ⅱ
Ⅲ
檢驗等級
B級
B級
探傷比例
100%
20%
內部缺陷
射線探傷
評定等級
Ⅱ
Ⅲ
檢驗等級
AB級
AB級
探傷比例
100%
20%
注：探傷比例的計數方法應按以下原則確定：（1）對工廠制作焊縫，應按每條焊縫計算百分比，且探傷長度應不小于200mm,當焊縫長度不足200 mm時，應對整條焊縫進行探傷；（2）對現場安裝焊縫，應按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數計算百分比，探傷長度應不小于200 mm，并應不少于1條焊縫。
說明：根據結構的承載情況不同，現行國家標準《鋼結構設計規范》GBJ17中將焊縫的質量為分三個質量等級。內部缺陷的檢測一般可用超聲波探傷和射線探傷。射線探傷具有直觀性、一致性好的優點，過去人們覺得射線探傷可靠、客觀。
展開 工程人必懂焊縫質量標準和焊縫一,二,三級的分類！
設計要求全焊透的一、二級焊縫應采用超聲波探傷進行內部缺陷的檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應采用射線探傷，其內部缺陷分級及探傷方法應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》GB11345或《鋼熔化焊對接接頭射結照相和質量分級》GB3323的規定。
焊接球節點網架焊縫、螺栓球節點網架焊縫及圓管T、K、Y形點相貫線焊縫，其內部缺陷分級及探傷方法應分別符合國家現行標準JG/T203-2007《鋼結構超聲波探傷及質量分級法》、《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81的規定。一級、二級焊縫的質量等級及缺陷分級應符合下表的規定。
一、二級焊縫質量等級及缺陷分級
焊 縫 質 量 等 級
一 級
二 級
內部缺陷
超聲波探傷
評定等級
Ⅱ
Ⅲ
檢驗等級
B級
B級
探傷比例
100%
20%
內部缺陷
射線探傷
評定等級
Ⅱ
Ⅲ
檢驗等級
AB級
AB級
探傷比例
100%
20%
注：探傷比例的計數方法應按以下原則確定：（1）對工廠制作焊縫，應按每條焊縫計算百分比，且探傷長度應不小于200mm,當焊縫長度不足200 mm時，應對整條焊縫進行探傷；（2）對現場安裝焊縫，應按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數計算百分比，探傷長度應不小于200 mm，并應不少于1條焊縫。
說明：根據結構的承載情況不同，現行國家標準《鋼結構設計規范》GBJ17中將焊縫的質量為分三個質量等級。內部缺陷的檢測一般可用超聲波探傷和射線探傷。射線探傷具有直觀性、一致性好的優點，過去人們覺得射線探傷可靠、客觀。
展開 COMSOL超聲探傷
0 背景介紹
超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內部，遇到缺陷與零件底面時就分別發生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。本模型是自己興趣所做，其中相關幾何結構有所出入，模型參考文獻：Air-Coupled Nondestructive Evaluation Dissected。
1 模型介紹
本模型中固體結構為鋁板（長200mm，厚2.28mm），鋁板上下各有1mm厚的空氣層，其中發射端的長度為25mm，法向方向與豎直方向呈14°角，同理接收端類似，由于參考文獻中看不出，二者之間的距離，所以模型建模的過程中有所出入，導致結果有點出入，但是不影響此類仿真方法實施。
2 邊界條件設置
聲固耦合邊界處法向位移和法向應力保持連續，空氣域真空接觸區域為聲輻射邊界，以防止周圍邊界造成的聲波反射影響分析結果，固體鋁板的四個點為固定約束邊界。
3 網格繪制
矩形區域選擇mapped方式進行網格繪制，其余選擇三角形網格繪制，最大單元尺寸為h_max.
4 仿真結果
聲波震動以及固體結構位移
發射端的波形
接收端的波形
由于計算時間稍短，接收端的波形的沒有完全顯示，后續計算的時候可以延長計算時間。
展開 原材料、焊接件無損檢測
無損探傷是在不損壞工件或原材料工作狀態的前提下，對被檢驗部件的表面和內部質量進行檢查的一種測試手段。
常用的探傷方法有：X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、渦流探傷、γ射線探傷、滲透探傷(熒光探傷、著色探傷）等物理探傷方法。
它與破壞性檢測相比，無損檢測有以下特點。第一是具有非破壞性，因為它在做檢測時不會損害被檢測對象的使用性能；第二具有全方面性，由于檢測是非破壞性，因此必要時可對被檢測對象進行的全方面檢測，這是破壞性檢測辦不到的；第三具有全程性，破壞性檢測一般只適用于對原材料進行檢測，如機械工程中普遍采用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗都是針對制造用原材料進行的，對于成品和在用品，除非不準備讓其繼續服役，否則是不能進行破壞性檢測的，而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能。所以，它不僅可對制造用原材料，各中間工藝環節、直至終產成品進行全程檢測，也可對服役中的設備進行檢測。
通過使用NDT，能發現材料或工件內部和表面所存在的缺欠，能測量工件的幾何特征和尺寸，能測定材料或工件的內部組成、結構、物理性能和狀態等。NDT能應用于產品設計、材料選擇、加工制造、成品檢驗、在役檢查（維修保養）等多方面，在質量控制與降低成本之間能起優化作用。
NDT還有助于產品的安全運行和（或）有效使用。通過對產品內部缺陷進行檢測對產品從以下方面進行改進：1、改進制造工藝；2、降低制造成本；3、提高產品的可靠性；4、設備的安全運行。
無損探傷檢測范圍：
焊縫表面缺陷檢查。檢查焊縫表面裂紋、未焊透及焊漏等焊接質量。2、內腔檢查。檢查表面裂紋、起皮、拉線、劃痕、凹坑、凸起、斑點、腐蝕等缺陷。3、狀態檢查。當某些產品(如蝸輪泵、發動機等)工作后，按技術要求規定的項目進行內窺檢測。4、裝配檢查。
展開 