徐林 高三杰 劉衛(wèi) 楊波

（中國核動力研究設(shè)計院，四川 成都 610041）

0 概述

現(xiàn)代社會的飛躍發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對產(chǎn)品質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全性，使用可靠性提出越來越高的要求，由于無損檢測技術(shù)具有不破壞試件，檢測靈敏度高等優(yōu)點，所以其應(yīng)用日益廣泛。本文主要介紹無損檢測的常用技術(shù)如射線、超聲、磁粉和滲透及新技術(shù)如聲發(fā)射、磁記憶等。

1 無損檢測方法

現(xiàn)代無損檢測的定義是：在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進行檢查和測試的方法。

1.1 射線檢測

射線檢測技術(shù)一般用于檢測焊縫和鑄件中存在的氣孔、密集氣孔、夾渣和未融合、未焊 透等缺陷。射線檢測不適用于鍛件、管材、棒材的檢測。射線檢測方法可獲得缺陷的直觀圖像，對長度、寬度尺寸的定最也比較準確，檢測結(jié)果有直觀紀錄，可以長期保存。但該方法對體積型缺陷(氣孔、夾渣)檢出率高，對體積型缺陷(如裂紋未熔合類)，如果照相角度不適當，容易漏檢。另外該方法不適宜較厚的工件，且檢測成本高、速度慢，同時對人體有害，需做特殊防護。

1.2 超聲波檢測

超聲檢測是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時產(chǎn)生衰減，遇到界面產(chǎn)生反射的性質(zhì)來檢測缺陷的無損檢測方法。相比于其他的常規(guī)無損檢測技術(shù)，超聲檢測的優(yōu)勢是：（1）檢測范圍廣；（2）檢測的深度較大；（3）靈敏度較高，對于缺陷定位極其準確；（4）使用便捷，成本較低；（5）速度快，對人體無傷害；（6）便于現(xiàn)場使用。目前大量應(yīng)用于金屬材料和構(gòu)件質(zhì)量在線監(jiān)控和產(chǎn)品的在投檢查。例如鋼板、堆焊層、管道、焊鞋、、復(fù)合層、壓力容器及高壓管道、路軌和機車車輛零部件、棱元件及集成電路引線的檢測等。

1.3 滲透檢測

滲透檢測(PenetrantTest）是基于毛細管現(xiàn)象揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷，其方法是將液體滲透液滲人工件表面開口缺陷中，用去除劑清除多余滲透液后，用顯像劑表示出缺陷。滲透檢測可有效用于除疏松多孑L性材料外的任何種類的材料，如鋼鐵材料、有色金屬材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面開口缺陷。隨著滲透檢測方法在壓力容器檢測中的廣泛應(yīng)用，必須合理選擇滲透劑及檢測工藝、標準試塊及受檢壓力容器實際缺陷試塊，使用可行的滲透榆測方法標準等來提高滲透檢測的可靠性。該方法操作簡單成本低，缺陷顯示贏觀，檢測靈敏度高，可檢測的材料和缺陷范圍廣，對形狀復(fù)雜的部件～次操作就可大致做到全面檢測。但只能檢測出材料的表面開口缺陷且不適用于多孔性材料的檢驗，對工件和環(huán)境有污染。滲透檢測方法在檢測表面微細裂紋時往往比射線檢測靈敏度高，還可用于磁粉檢測無法應(yīng)用到的部位。

1.4 聲發(fā)射檢測

聲發(fā)射(Acoustic Emission，AE)是指材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。材料的性質(zhì)通過彈性波反映出來。聲發(fā)射檢測作為無損檢測方法是通過材料在受力時內(nèi)部發(fā)出的應(yīng)力波來判斷內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷程度。構(gòu)件在形成裂紋、擴展或開裂的過程中為發(fā)射出不同能量大小的聲發(fā)射信號，聲發(fā)射檢測就是通過對這些不同聲發(fā)射信號的大小來判斷構(gòu)件的裂紋情況以及裂紋的擴展程度。

聲發(fā)射與X射線、超聲波等常規(guī)檢測方法的主要區(qū)別在于它是一種動態(tài)無損檢測方法。聲發(fā)射信號是在外部條件作用下產(chǎn)生的，對缺陷的變化極為敏感，可以檢測到微米數(shù)量級的顯微裂紋產(chǎn)生、擴展的有關(guān)信息，檢測靈敏度很高。此外，因為絕大多數(shù)材料都具有聲發(fā)射特征.所以聲發(fā)射檢測不受材料限制，可以長期連續(xù)地監(jiān)視缺陷的安全性和超限報警。

1.5 磁記憶檢測

磁記憶(metal magnetic memory，MMM)檢測方法是指經(jīng)過丈量構(gòu)件磁化狀態(tài)來推測出應(yīng)力集中區(qū)的一種檢測手段，它的本質(zhì)是漏磁檢測。磁記憶檢測辦法用在發(fā)覺存在資料構(gòu)件的高應(yīng)力聚集部位，它選用磁回憶檢測儀對構(gòu)件焊接部位進行疾速掃查，然后發(fā)現(xiàn)焊接部位上存在的應(yīng)力峰值部位，然后對這些部位進行表面磁粉檢測、內(nèi)部超聲檢測、硬度測試或金相組織分析，以發(fā)現(xiàn)可能存在的表面裂紋、內(nèi)部裂紋或材料微觀損傷。

因為磁記憶檢測方法的靈敏度很高，所以無需對被檢測對象做任何準備工作，也不需要相應(yīng)的磁化裝置。此檢測方法的作用：1）分別區(qū)分塑性變形區(qū)和出彈性變形區(qū)；2）確定金屬層滑動 面位置和產(chǎn)生疲勞裂紋的具體位置；3）可以將裂紋在金屬組織中的走向和是否繼續(xù)發(fā)展顯示出來。磁記憶檢測方法與繼聲發(fā)射檢測方法相似，均為利用結(jié)構(gòu)自身發(fā)射信息進行檢測的。每種檢測方法都有自身的優(yōu)缺點，磁記憶檢測方法也不例外。不能單獨作為缺陷定性的無損檢測方法在，在實際操作與檢測應(yīng)用中，它必須輔助以其他的無損檢測方法。

2 展望

作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù)，無損檢測技術(shù)經(jīng)歷了從無損探傷(ND1)，到無損檢測(NDT)，再到無損評價(NDE)，并且向自動無損評價(ANDE)～定量無損評價(QNDE)發(fā)展。相信在不遠的將來，新生的納米材料、微機電器件等行業(yè)的無損檢測技術(shù)將會得到迅速發(fā)展。

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