無損檢測相關知識.doc

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1、無損檢測相關知識一、材料力學知識1、應力與應變內(nèi)應力是材料內(nèi)部各部分之間的相互作用力。當材料不受外力作用時每個部分之間是相互平衡的，在受到外力作用以后，就破壞了材料內(nèi)部之間的平衡，材料就會發(fā)生變形，其相互之間的作用力也就發(fā)生了變化。也就是說材料內(nèi)部就受到一個附加的力，通常稱之為內(nèi)力。如下圖所示，應力應變示意圖應力---物體在受到外力作用下而變形時，其內(nèi)部任一截面單位面積上的內(nèi)力大小通常稱為應力。力的方向垂直于截面的應力稱之為正應力。1、應力集中在工件中由于其截面的尺寸突然發(fā)生變化而引起應力局部增大的現(xiàn)象稱為應力集中。2、力學性能指標強度指標：斷裂強度---在拉伸

2、試驗中將試樣拉斷時所受到的應力。單位是MPa符號Rm表示（過去用σb）屈服強度---在拉伸試驗中試樣開始塑性變形時的應力稱為屈服強度，單位MPa符號Re表示。（過去用σs）伸長率----試樣的伸長量ΔL與試樣原長度之百分比。符號A。（過去用δ表示）斷面收縮率---試樣原截面積與徑縮處面積之差與原截面積的百分比。符號E表示.（過去用ψ）。硬度指標：硬度有：布氏硬度HB、洛氏硬度HR、里氏硬度HL、維氏硬度HV。韌性指標：沖擊韌度和沖擊功：沖擊功是指在沖擊試驗中擺錘沖斷試樣所做的功，用Ak表示；沖擊韌性是試樣被沖斷后單位截面上的吸收功，以ak表示，即ak=Ak/S,

3、S為沖擊試樣的截面積。Ak和ak值越高，說明材料的韌性越好。二、金屬材料及熱處理知識1、熱處理的一般過程：熱處理的一般過程是加熱—保溫—冷卻。不同的熱處理方法和工藝的區(qū)別就是在加熱速度的快慢、保溫的時間長短、冷卻時間的長短和冷卻環(huán)境的不同而已。1、特種設備常用的熱處理種類、工藝條件及作用：常用的熱處理方法有：退火、消除應力退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)（淬火加高溫回火）等。經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的機械零件具有良好的綜合機械性能。2、消除應力退火處理的目的是為了消除焊接、機加工、鑄造、鍛造加工中所產(chǎn)生的應力，可穩(wěn)定結構，防止開裂。二、特種設備常用材料1、低碳鋼、低合金鋼的定義

4、：什麼是鋼：碳含量在0.02-2%的鐵碳合金稱之為鋼含碳量大于2%的稱之為鑄鐵。低碳鋼：鋼中碳含量≤0.25%，低合金鋼是其合金總含量≤5%2、低碳鋼中的雜質(zhì)主要指碳、硫、磷、錳、硅、氮、氫、氧等。3、奧氏體不銹鋼種類、特點、腐蝕破壞形式:含鉻、鎳的不銹鋼一般就是奧氏體不銹鋼，因為常溫下其金相組織是穩(wěn)定的奧氏體。這種鋼在特種設備中應用廣泛，主要是其耐腐蝕。也有良好的機械性能。三、焊接接頭1、焊接接頭的形式主要有：對接、搭接、角接、T字接頭。不同的構件有不同的接頭形式，各有各的特點和不同質(zhì)量要求。2、焊接接頭的組成主要是焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)，而熱影響區(qū)是焊縫最薄

5、弱的區(qū)域。五、焊接應力與變形1、焊接應力與變形的不利影響：焊接應力對焊接接頭的質(zhì)量影響很大，往往會使焊縫開裂，焊件失效，造成很大損失。焊接的殘余應力會造成承壓設備的使用性能大大下降，比如會造成某些容器的應力腐蝕裂紋產(chǎn)生，從而縮短里容器的使用時間，在人們沒有事先預料的狀況下發(fā)生泄漏，釀成事故。另外，由于焊接應力的存在，在交變外力的作用下還回產(chǎn)生疲勞裂紋，會使部件失效。2、如何消除焊接應力：主要的方法就是焊前預熱、焊后進行消除應力的熱處理，即消除應力退火處理。六、特種設備常用鋼材的焊接1、焊前預熱和焊后熱處理的作用：焊接過程中的冷卻速度決定了焊接接頭熱影響區(qū)的硬度值

6、，焊前預熱可以顯著降低焊接接頭的冷卻速度，從而減少淬硬傾向，減少冷裂紋產(chǎn)生的幾率。一般預熱溫度選擇在50°--250°之間。歸納起來焊前預熱以下幾個優(yōu)點：A、降低焊接接頭各區(qū)的冷卻速度，遏制或減少淬硬組織形成；B、減小焊接區(qū)的溫度梯度，降低焊接接頭的內(nèi)應力；C、擴大焊接區(qū)的溫度場，增加焊接接頭的塑性，減弱焊接應力；D、改變焊接區(qū)的應力集中，降低殘余應力的峰值；E、可延長焊縫在100°以上停留的時間，有利于氫從焊縫中逸出。2、奧氏體不銹鋼的焊接性，防止熱裂紋和晶間腐蝕傾向的措施奧氏體不銹鋼有很好的焊接性能，焊接時不需要采用特殊的焊接工藝措施。但是，如果工藝選擇不當

7、，會產(chǎn)生熱裂紋和晶間腐蝕等缺陷。一般認為奧氏體不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕是由于晶間貧鉻所致。晶間腐蝕可發(fā)生在熱影響區(qū)，也可發(fā)生在焊縫表面或熔合線上。晶間腐蝕的形式一般是沿晶界進行，先開始于表面，逐步深入到內(nèi)部直接引起破裂。這些裂紋在做彎曲試驗時在試樣的表面會出現(xiàn)明顯的裂紋。七、無損檢測概論1、無損檢測的定義：在不破壞試件的前提下，以物理或化學方法為手段，借助先進的技術手段和設備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結構、性質(zhì)、狀態(tài)進行檢查和測試。2、無損檢測的目的：A、保證產(chǎn)品質(zhì)量；B、降低生產(chǎn)成本；C、改進制造工藝；D、保證使用安全。八、焊接缺陷種類及產(chǎn)生的原因1、外觀缺陷:咬邊

8、、焊瘤、凹坑、燒穿、未焊