特种设备无损检测人员初级教材

本教材共分五章，即特种设备金属材料、热处理、焊接及无损检测相关知识，射线检测，超声检测，磁粉检测和渗透检测。 本教材由长期从事特种设备无损检测人员培训工作的行业专家编写，参考全国特种设备无损检测人员（Ⅱ、Ⅲ级）资格考核统编教材的相关内容，系统梳理了近40年以来特种设备无损检测人员理论教学和实际操作培训经验，更新了无损检测相关的法规、标准要求，力求从特种设备无损检测工作实际出发，指导特种设备无损检测初级人员掌握基本理论知识与实际操作技能。

四川省特种设备安全管理协会是特种设备行业协会，由四川省从事锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、厂内机动车辆、客运架空索道、大型游乐设施等由国家认定的特种设备安全监察监督、设计、制造、安装、检验、充装、维修、改造、使用、水处理和化学清洗等及其相关工作的单位和科技工作者、工程技术人员等自愿结成的全省学术性、专业性、联合性和服务性的社会组织，具有独立法人资格。 协会的宗旨是：遵守宪法、法律、法规和国家政策，遵守社会道德风尚，团结和组织四川省从事特种设备的相关单位和人员面向现代化、面向社会，开展特种设备质量安全技术方面的交流与合作，促进科技人才的成长和科技队伍的壮大，推动四川省特种设备质量安全技术的发展，提高质量和安全管理水平，为确保四川省特种设备安全经济运行服务，为四川省社会主义经济建设服务。

第一章 特种设备金属材料、热处理、焊接及无损检测相关知识 1

第一节 金属材料及热处理基本知识 1

一、金属材料的性能 1

二、材料力学基本知识 2

三、金属材料热处理基本知识 4

四、承压类特种设备常用材料 7

复习思考题 13

第二节 焊接基本知识 13

一、承压类特种设备常用的焊接方法 13

二、焊条电弧焊的焊接位置 16

三、坡口、焊接接头和焊缝形式 17

四、承压类特种设备常用钢材的焊接 19

复习思考题 21

第三节 锅炉基本知识 21

一、锅炉的定义、特点及主要参数 21

二、锅炉的分类及型号 22

三、锅炉结构 24

复习思考题 27

第四节 压力容器基本知识 28

一、压力容器概述 28

二、压力容器的典型结构和特点 30

三、压力容器制造的无损检测 34

四、压力容器定期检验中的无损检测 34

复习思考题 34

第五节 压力管道基本知识 35

一、压力管道的定义与分类 35

二、压力管道的用途及特点 36

三、压力管道的组成及结构 37

四、压力管道无损检测的基本内容 38

五、压力管道相关安全技术规范及标准 38

复习思考题 38

第六节 无损检测基础知识 39

一、无损检测的定义与分类 39

二、无损检测的目的 39

三、无损检测的应用特点 40

四、承压类特种设备无损检测标准 41

五、对无损检测人员的基本要求 41

六、无损检测质量管理和安全防护要求 43

七、常用无损检测方法的使用原则 44

八、常用无损检测方法的能力范围和局限性 44

复习思考题 49

第七节 无损检测中常见缺陷及类型 49

一、焊接接头中常见的缺陷 49

二、铸件中常见的缺陷 53

三、锻件中常见的缺陷 54

四、轧材中常见的缺陷 54

五、设备使用中常见的缺陷 55

复习思考题 56

第二章 射线检测 57

第一节 射线检测原理 57

一、原子与原子结构 57

二、射线的种类和性质 58

三、射线与物质的相互作用 60

四、射线检测法的原理与特点 62

复习思考题 64

第二节 射线检测的设备和器材 64

一、X射线机 64

二、γ射线机 69

三、射线胶片 76

四、黑度计（光学密度计） 78

五、增感屏 79

六、像质计 80

七、其他照相辅助器材 81

复习思考题 83

第三节 射线透照工艺 83

一、透照工艺条件的选择 83

二、透照方式的选择 88

三、曝光曲线的制作及应用 91

四、散射线的控制 94

五、焊缝透照常规工艺 95

复习思考题 104

第四节 暗室处理技术 104

一、暗室基本知识 104

二、自动洗片机 106

复习思考题 107

第五节 辐射防护 107

一、辐射量的定义、单位与标准 107

二、剂量测定方法和仪器 108

三、辐射防护的原则、标准和辐射损伤机理 110

四、辐射防护的基本方法和防护计算 112

五、屏蔽防护常用材料 114

六、辐射防护安全管理 114

复习思考题 115

第六节 质量控制与安全防护 116

一、质量控制 116

二、安全防护 117

第三章 超声检测 118

第一节 超声检测的物理基础和原理 118

一、超声检测的定义和作用 118

二、超声检测的基础知识 118

三、机械振动与机械波 120

四、超声波的传播、反射、透射和折射 123

五、超声波的圆盘声场 132

六、超声波的衰减 134

复习思考题 135

第二节 超声检测系统 136

一、超声波检测仪 136

二、超声波探头 142

三、电缆 147

四、试块 148

五、超声检测系统的性能 152

六、耦合剂 156

复习思考题 157

第三节 脉冲反射法超声检测技术 158

一、检测面的选择和准备 158

二、仪器与探头的选择 159

三、耦合剂的选用 161

四、超声检测仪的调节 161

五、缺陷的测量 168

复习思考题 175

第四节 超声检测技术应用 176

一、超声波测厚 176

二、锻件超声检测 180

三、板材超声检测 185

四、焊缝超声检测 188

第五节 典型缺陷超声波静态波形案例 191

一、焊缝缺陷 191

二、锻件缺陷 194

三、铸件缺陷 197

四、钢板缺陷 199

第六节 质量控制与安全防护 199

一、质量控制 199

二、安全防护 201

第四章 磁粉检测 202

第一节 磁粉检测物理基础 202

一、基本概念 202

二、磁场的基本物理量 203

三、漏磁场 205

四、磁粉检测的原理 206

复习思考题 206

第二节 磁粉检测的设备及器材 207

一、磁粉检测设备 207

二、磁粉检测器材 208

三、标准试片和标准试块 212

四、光源 216

复习思考题 217

第三节 磁化电流、磁化方法 217

一、磁化电流 217

二、磁化方法 219

复习思考题 224

第四节 磁粉检测工艺 225

一、磁粉检测方法 225

二、磁粉检测工艺 225

复习思考题 229

第五节 质量控制与安全防护 229

一、磁粉检测质量控制 229

二、磁粉检测安全防护 230

复习思考题 231

第五章 渗透检测 232

第一节 渗透检测的基础知识 232

一、渗透检测的基本原理和作用 232

二、渗透检测方法的分类 233

三、渗透检测的优点和局限性 235

四、渗透检测体系及工作质量 235

复习思考题 236

第二节 渗透检测的物理化学基础 236

一、表面张力和表面张力系数 236

二、表面活性与表面活性剂 238

三、润湿现象与润湿方程 239

四、毛细现象 241

五、乳化作用 242

六、可见光和紫外线 243

七、发光 244

八、光度学 244

九、对比度和可见度 245

复习思考题 247

第三节 渗透检测材料、设备器材 247

一、渗透检测材料 247

二、渗透检测系统 250

三、渗透检测设备 251

四、渗透检测试块 253

五、渗透检测照明装置 256

六、渗透检测测量仪器 258

复习思考题 259

第四节 渗透检测方法技术及工艺操作 260

一、渗透检测方法 260

二、渗透检测方法选择 260

三、渗透检测工艺操作 260

复习思考题 268

第五节 质量控制与安全防护 268

一、质量控制 268

二、安全防护 271

复习思考题 273

附录1：特种设备法规标准体系 274

附录2：承压类特种设备法规及主要安全技术规范目录（Ⅰ级人员相关） 275

附录3 276

平板对接焊缝射线检测操作指导书（仅供参考） 276

管子对接焊缝射线检测操作指导书（仅供参考） 277

射线检测记录（仅供参考） 278

焊缝超声波操作指导书（仅供参考） 279

焊缝超声波检测记录（仅供参考） 281

钢板超声波检测记录（仅供参考） 282

锻件超声波检测记录（仅供参考） 283

磁粉检测操作指导书（仅供参考） 284

磁粉检测记录（仅供参考） 285

磁粉检测记录（仅供参考） 286

渗透检测操作指导书（仅供参考） 287

渗透检测原始记录（仅供参考） 289

参考资料 290