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实验一焊接接头X射线探伤一、实验目的1．了解X射线机的工作原理和操作方法；2．熟悉X射线透照工艺；3．练习暗室操作过程。二、实验设备及材料XX-2005X射线探伤机（上海探伤机厂出品）、胶片、像质计、铅字、显影液、定影液、计时器、透照钢板、钢管。三、XX-2005射线探伤记的工作性能1．主要性能及技术规范输入电压：220V频率：50HZ相数：单相最大容量：1.5kVAX射线管两端的电压：200kV阳极电流平均值：5mA射线管的型号：X2005焦点面积：2.2×2.5mm2射线角度：40°冷却方式：油浸自冷最大容量最长持续时间5min射线的最大穿透厚度：29mm2．控制器表盘电压表：（1）电源开关合上，高压未合闸，指示电源电压。（2）电源开关合上，高压开关合闸后，指示Ｘ射线两端的高压峰值；计时器：（1）拔盘选择方式。（2）数码显示方式，以分为单位，十进制。kV调节旋钮：调节kVP数值，开始工作时节，应放在零位。注：未返回零位，高压合不上！3．使用操作程序（1）将电源开关顺时针方向逐步旋转至1，2，3中某一位置，直到使电压表指示的电源电压接近220V，此时，电源接通，绿灯亮，灯丝预热2min；（2）开启水龙头；（3）将计时器拔至预定分钟，电流表旋钮调至最小位置；（4）kVA旋钮调至最小位置，按绿指示灯电钮，高压合闸红灯亮，高压开启。双手同时调节mA，kVP旋钮。上升速度缓慢，约一分钟增至最大电压的50％（100kV），5mA；（5）当X射线探伤机工作时间到，蜂鸣器发出预报，应将kVP旋钮调下来，防止电压过高，损机。四、实验内容1．工件的透照（1）在工件的下方放置一块铅板（防止散射线）；（2）将工件（铁板或钢管）放置在铅板上，注意被透照位置与机头正交（沿此方向产生的射线较为均匀）；（3）调整机头到工件的焦距。若透照钢管环缝，应考虑机头与钢管的角度，调整过程应使用标志杆；（4）将未透照的胶片放置于工件焊缝下方（铅板之上）；（5）在焊缝之上放置像质计。注意像质计应横放于焊缝之上，像质计中较细的金属丝应放在远离射线窗侧；（6）选择好透照电压与透照时间，开机。2．暗室加工（1）调整显影液水温，使水温达到20℃左右。（2）将曝光后的胶片放在洗相夹上，置于显影液中，显影时间5min，水温低或高于20℃时，适当调整显影时间的长、短。（3）将定影后的底片置于定影液中，大约定影时间为15分钟左右。（4）将显影后的底片进行充分的水洗。（5）将定影后的底片绕于绳上，自然晾干。五、实验报告要求1．写出实验名称，目的和用品。2．写出实验测试结果。注：在当日首次进行工件透照之前，应先训机。训机步骤：1．从130kV开始，每隔１min，电压升高10kV至170kV，关机，休息5分钟。2．休息5分钟以后，再开机。从170kV开始，每隔1分钟，电压升高10kV至200kV。训机完毕，5分钟后开始工件透照。实验二超声波探伤一、实验目的1．了解超声波探伤仪的简单工作原理；2．掌握超声波探伤仪的使用方法；3．掌握仪器的主要性能：水平线性、垂直线性和动态范围的测试方法；4．掌握仪器探头主要综合性能：盲区、分辨力、灵敏度余量的测试方法。二、超声波探伤仪的工作原理目前在实际探伤中，广泛应用的是A型脉冲反射式超声波探伤仪。这种仪器荧光屏横坐标表示超声波在工件中传播时间（或传播距离），纵坐标表示反射回波波高。根据荧光屏上缺陷波的位置和高度可以判定缺陷的位置和大小。A型脉冲反射超声波探伤仪由同步电路、发射电路、接收电路、扫描电路（又称时基电路），显示电路和电源电路等部分组成。其工作原理如图2-1所示。图2-1A型脉冲反射式探射仪的电路方框图电路接通以后，同步电路产生同步脉冲信号，同时触发发射电路、扫描电路。发射电路被触发以后产生高频脉冲作用于探头，通过探头的逆压电效应将电信号转换为声信号，发射超声波。超声波在传播过程中遇到异质界面（缺陷或底面）反射回来被探头接收。通过探头的正压电效应将声信号接换为电信号送至放大电路被放大检波，然后加到荧光屏垂直偏转板上，形成一条扫描亮线，将缺陷波F和底波B按时间展开。三、实验用品1．仪器CTS—262．探头：2.5P20Z或2.5P14Z（2.5MHZ￠14的直探头）同步电路扫描电路发射电路接收放射电路电源探头工件缺陷FB3．试块：IIW，CSK—IA、200/￠1平底孔试块等。4．耦合块5．其他：压块等。四、实验内容与步骤1．水平线性的测试（1）调有关旋钮时基线清晰明亮，并与水平刻度线重合。（2）将探头通过耦合块置于CSK—IA或IIW试块上，如图2-2A处。（3）调[微调]、[水平]或[脉冲移位]等旋钮，使荧光屏上出现五次底波B1~B5，且使B1、B5前沿分别对准水平刻度值2.0和10.0，如图2-3。图2-2水平垂直线性的测试图2-3水平线性测试波图（4）观察记录B2、B3、B4与水平刻度值4.0、6.0、8.0的偏差值a2,a3,a4.（5）计算水平线性误差：%100b8.0max式中：max——a2,a3,a4中最大者；b—荧光屏水平满刻度值。2．垂直线性的测试（1）[抑制]至“0”，[衰减器]保留30DB衰减余量。（2）探头通过耦合剂置于CSK-IA或IIW试块上，如图2-2B处，并用压块恒定压力。（3）调[增益]使底波荧光屏满幅度100%，但不饱和，作为0DB。（4）固定[增益]，调[衰减器]，每次衰减2DB，并记下相应回波高度Hi（5）计算垂直线性误差：)%dd(D21式中：d1—实测值与理想值的最大正偏差；d2—实测值与理想值的最大负偏差；ZBY230—84标准规定仪器的垂直线性误差≤8%3．动态范围的测试（1）[抑制]至“0”，[衰减器]保留30DB。（2）探头置于图2-2A处，调[增益]使底波B1达满幅度80%。（3）固定[增益]，记录这时衰减余量N1，调[衰减器]使底波B1降于1mm，记录这时的衰减余量N2。（4）计算动态范围)dB(NN12ZBY230-84标准规定仪器的动态范围≥26db。图2-4盲区和分辨力的测试4．盲区的测试盲区的精确测定是在盲区的试块上进行的，由于盲区试块加工困难，因此通常利用CSK—IA或IIW试块来估计盲区的范围，方法如下：（1）[抑制]至“0”，其他旋钮位置适当。（2）将探头置于图2-4所示的Ⅰ、Ⅱ处。（3）调[增益]、[水平]等旋钮，观察始波后有无独立的回波。（4）盲区范围估计：探头置位Ⅰ处有独立回波，盲区小于5mm;探头置于Ⅱ处无独立回波；盲区大于10mm.一般规定盲区不大于7mm.5．分辨力的测定（1）[抑制]至“0”，其他旋钮位置适当。（2）探头置于图2-4所示的CSK—IA或IIW试块上Ⅲ处，前后左右移动探头，使荧光屏上出现声程为85、91、100的三个反射波A、B、C。（3）当A、B、C不能分开时，如图2-5b)，则分辨力F1为：)mm(baa6baa)8591(F（4）当A、B、C能分开时，如图2-5a)，则分辨力F2为：ac6ae)8691(F2图2-5灵敏度余量测试a)A、B能分开b)A、B不能分开JB1834—76标准规定分辨力不大于6mm。6．灵敏度余量的测试（1）[抑制]至0”，[增益]最大，[发射强度]至强。（2）连接探头，调节[衰减器]使仪器噪声电平为满幅度的10%，记录这时的[衰减器]的读数N1。（3）探头置于图2-5所示的灵敏度余量试块上（200/Φ平底孔试块），调[衰减器使Φ1平底孔回波达满幅度的80%，这时[衰减器]读数为N2。（4）计算：灵敏度余量12NNN五、实验报告要求写出实验名称，目的和用品，简要说明仪器性能，仪器于探头综合性能的测试方法及测试结果。实验三焊缝的渗透检验一、实验目的1．掌握渗透检验的原理；2．掌握焊缝着色渗透检验方法及工艺；3．练习焊缝着色渗透检验操作过程。二、实验设备及材料1．白光光源；2．不锈钢镀铬辐射状裂纹试块（B型试块）；3．焊缝试板3块：长约150~200mm；4．溶剂去除型着色渗透及同族组的去除剂及显像剂；5．铁刷、砂纸、锉刀、凿子等钳工工具；6．丙酮1瓶，干净布若干。三、实验原理渗透检测是基于液体的毛细管作用（或毛细管现象）和固体染料在一定条件下的发光现象。其工作原理是：零件表面施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，经一定时间后，渗透液可以渗进表面开口缺陷中，去除零件表面多余的渗透液干燥后，在表面施涂吸附介质－显象剂，同样在毛细管的作用下，渗透液回到显象剂中，在一定光源下，显示出缺陷处的渗透液痕迹，从而探测出缺陷的形貌及分布状态。四、实验内容及步骤1．清理焊缝试板使用铁刷、锉刀、砂纸、凿子等工具，清理焊缝试板的焊缝与热影响区，去除焊缝及热影响区表面飞溅、焊渣、铁锈等杂物。2．预清洗使用丙酮擦拭受检表面，即擦拭焊缝试板表面及B型试块表面，以去除油污及污垢，然后使用去除剂将受检表面清洗，并随后干燥。3．渗透将着色渗透剂刷涂或喷涂于受检表面。喷涂时，喷嘴距受检表面20~30mm为宜，渗透温度15~50℃，渗透时间不得少于10min。在整个渗透时间内，着色渗透剂必须润湿全部受检表面。4．去除达到规定的渗透时间后，先用干布擦去受检表面多余的“着色渗透剂”，然后用沾有“去除剂”的布擦洗。在擦洗的同时，再用干净布擦干受检表面。5．显像将显像剂刷涂或喷涂于受检表面，显像剂层应薄而均匀，厚度为0.05~0.07mm为宜。喷涂时，喷嘴距受检表面不要太近，一般300~400mm左右为宜，喷洒方向与受检面夹角为30°~40°。6．检查显像时间结束后，即可在白光下进行检查。先检查B型试块表面，观察辐射状裂纹显示是否符合要求。如果显示符合要求，即可说明整个渗透检测系统及操作符合要求。此时，方可检查焊缝试板表面，观察红色图像。必要时，用5~10倍放大镜观察。7．记录记录下列诸项：受检试块名称及编号、受检部位、渗透检测剂（含着色渗透剂、去除剂及显像剂）名称牌号；操作主要工艺参数（含渗透时间、显像时间等）、缺陷类别、数量、大小，检测日期。五、实验报告要求1．根据实验过程及检测结果，请填写表3-1。表3-1焊缝的着色渗透检测工艺及结果试件编号材料名称规格尺寸被检表面要求检测部位检测比例检测温度标准试块渗透剂型号渗透剂施加方式渗透时间清洗剂干燥时间显像剂型号显像剂施加方式显像时间缺陷性质缺陷个数观察缺陷位置并绘制示意草图2．检测渗透检测的优点及局限性。