船舶建造检验中,焊接质量的无损检测手段主要有以下几种:
原理:利用 X 射线或 γ 射线穿透焊接接头,在成像介质上形成影像,根据影像来判断焊接内部是否存在缺陷,如气孔、夹渣、未焊透、未熔合等。
优点:检测结果直观,可显示焊接内部结构和缺陷的形状、大小、位置等详细信息,对体积型缺陷检测灵敏度较高,检测结果可长期保存。
缺点:设备体积大、成本高,需要专门的防护措施,检测速度较慢,对裂纹等面型缺陷灵敏度相对较低,且对厚板检测时,射线源能量要求高。
原理:通过超声波探头向焊接接头发射超声波,超声波在焊接接头中传播,遇到缺陷和界面时会产生反射、折射和波型转换,根据接收信号的特征来判断缺陷的存在和性质。
优点:对裂纹等面型缺陷灵敏度高,可检测内部和表面缺陷,设备便携、操作简便、检测速度快,对人体和环境无害,适用于多种材料和各种厚度的焊件。
缺点:对形状复杂、表面不平整的焊件检测结果受影响,需要专业人员进行操作和分析信号,对缺陷的定性和定量分析较复杂,检测结果不直观。
原理:当被检测焊件表面或近表面存在缺陷时,由于缺陷处的磁导率与焊件基体不同,会引起磁力线畸变,在焊件表面撒上磁粉后,磁粉会被吸附在缺陷处,形成磁痕,从而显示缺陷的位置和形状。
优点:对表面和近表面的裂纹、气孔等缺陷检测灵敏度高,操作简便、检测速度快,可直观显示缺陷的形状和位置,设备成本较低,适用于铁磁性材料。
缺点:只能检测铁磁性材料,对非铁磁性材料无效,无法检测内部较深位置的缺陷,检测后需要对焊件进行退磁处理,对形状复杂、表面不平整的焊件检测效果受影响。
原理:将含有色染料或荧光剂的渗透液涂覆在焊件表面,使其渗入缺陷中,去除多余渗透液后,再涂显像剂,显像剂中的白色粉末会吸附缺陷中的渗透液,通过色染料显示的红色痕迹或荧光剂在紫外线照射下发出的荧光来显示缺陷的位置和形状。
优点:可检测表面开口缺陷,对表面粗糙或形状复杂的焊件也有较好的检测效果,操作简便、检测成本低,检测结果直观。
缺点:无法检测内部和表面非开口缺陷,对表面油污、铁锈等污染物敏感,需要彻底清洗焊件表面,检测后需要彻底清洗焊件,防止残留渗透液腐蚀焊件。
原理:通过控制超声相控阵探头中各个阵元的发射和接收时间,实现超声波束的聚焦、偏转和扫查,从而对焊接接头进行多角度、全方位的检测,获取缺陷的详细信息。
优点:检测速度快,可一次性对较大面积进行检测,对复杂形状和结构的焊接接头检测效果好,能够准确地对缺陷进行定位、定性和定量分析,检测结果直观、可记录和回放。
缺点:设备和探头成本较高,需要专业人员进行操作和数据分析,对不同类型和厚度的焊件需要调整检测参数。
原理:利用超声波在缺陷端部产生的衍射波来检测和测量缺陷的尺寸和位置,通过测量衍射波的传播时间和幅度等参数,对焊接接头中的缺陷进行定性和定量分析。
优点:对焊接接头中的裂纹等面型缺陷检测灵敏度高,能够准确测量缺陷的高度和长度,检测结果可靠、重复性好,可检测较厚的焊件,对操作人员的依赖性相对较小。
缺点:对表面和近表面缺陷的检测效果不如其他方法,需要对检测数据进行复杂的分析和处理,设备成本较高,对检测环境和表面准备要求较高。
各种无损检测手段在船舶建造检验中的适用范围是怎样的?
磁粉检测对哪些类型的焊接缺陷比较敏感?
船舶建造检验中,如何选择合适的无损检测手段?