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        無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的原理及應(yīng)用

        2016-11-01 18:11:37閆軍帥
        中國(guó)科技博覽 2016年22期
        關(guān)鍵詞:無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)

        [摘 ?要]無(wú)損檢側(cè)技術(shù)在具體實(shí)踐過(guò)程中,其綜合性很強(qiáng),該技術(shù)存在多個(gè)變革過(guò)程,即由無(wú)損探傷(NDI)至無(wú)損無(wú)損測(cè)(NDT),最后變成無(wú)損評(píng)估(NDE),同時(shí)朝著自動(dòng)無(wú)損評(píng)估(QNDE)、一定量無(wú)損評(píng)估(QNDE)方向轉(zhuǎn)變。本文分析了現(xiàn)今無(wú)損探測(cè)技術(shù),其指超聲波技術(shù)、磁記憶技術(shù)、射線技術(shù)、滲透技術(shù)等,且全面介紹了其工作機(jī)制、優(yōu)缺點(diǎn)與使用范圍。NDT技術(shù)是指通過(guò)磁、光、電、聲等屬性,在不破壞、不干擾被測(cè)者應(yīng)用功能的基礎(chǔ)上,檢測(cè)被測(cè)者有無(wú)缺陷或出現(xiàn)非均勻性,確定缺陷位點(diǎn)、規(guī)模、特性、數(shù)額等全部技術(shù)方法的統(tǒng)稱。同時(shí),其代表著對(duì)物料、施工配件進(jìn)行一個(gè)不破壞等信息,以此確定被測(cè)者對(duì)應(yīng)的技術(shù)形態(tài),例如有無(wú)達(dá)標(biāo)、剩余應(yīng)用期限或不干擾其未來(lái)應(yīng)用功能或作用的檢測(cè)方法。借助NDT技術(shù),可以找到物料、配件內(nèi)外部具有的缺陷,可以評(píng)測(cè)配件的幾何屬性、規(guī)格,可以評(píng)測(cè)物料、配件的內(nèi)在構(gòu)成、框架、物理特征與形態(tài)等。在對(duì)NDT方法進(jìn)行分類(lèi)的時(shí)候,一般包括:超聲波技術(shù)、磁記憶技術(shù)、射線技術(shù)、滲透技術(shù)等。

        [關(guān)鍵詞]無(wú)損檢測(cè);新技術(shù);原理及應(yīng)用

        中圖分類(lèi)號(hào):TP257 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)22-0364-01

        0 引言

        隨著當(dāng)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)商品質(zhì)量與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定有了更為嚴(yán)格的要求與規(guī)定??紤]到NDT技術(shù)存在的優(yōu)勢(shì)是:不損壞試件結(jié)構(gòu)、測(cè)試靈活性高等,為此其推廣范圍交廣,本文重點(diǎn)介紹了NDT技術(shù)方法的具體內(nèi)容,如超聲波技術(shù)、磁記憶技術(shù)、射線技術(shù)、滲透技術(shù)等。

        1 NDT技術(shù)的工作機(jī)制與運(yùn)用應(yīng)用

        NDT技術(shù)的概念是:在小破壞試件的基礎(chǔ)上,通過(guò)物理或化學(xué)的技術(shù),利用高端的科技與機(jī)械產(chǎn)品,對(duì)試件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)、特性、狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試的一個(gè)技術(shù)。

        1.1 射線檢測(cè)

        射線檢測(cè)法主要是針對(duì)焊縫、鑄件里形成的氣孔、密集孔、夾渣與沒(méi)有融合、沒(méi)有焊透等缺陷進(jìn)行測(cè)試,它主要是適用于管道、棒材、鍛件等進(jìn)行測(cè)試,這一技術(shù)能夠形成有缺陷的直觀影像,對(duì)長(zhǎng)寬度的設(shè)定相當(dāng)精準(zhǔn),其結(jié)果也更加直觀、清晰,能夠長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存且此技術(shù)對(duì)體積型缺陷(氣孔、夾渣)檢測(cè)度高,假若拍攝角度小,則會(huì)導(dǎo)致漏測(cè)。并且這一技術(shù)適應(yīng)于有一定厚度的試件,同時(shí)檢測(cè)費(fèi)用高、效率低,也會(huì)對(duì)操作者的健康帶來(lái)威脅,必須進(jìn)行安全防護(hù)。

        1.2 超聲波檢測(cè)

        超聲檢測(cè)法主要是通過(guò)超聲波在介質(zhì)領(lǐng)域中的傳輸而形成衰減,以此而形成反射現(xiàn)象,從而對(duì)有缺陷的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試。和其它普通的NDT技術(shù)相比,該方法的優(yōu)勢(shì)包括:適應(yīng)范圍廣;檢測(cè)力度大;靈活性請(qǐng),針對(duì)缺陷定位相當(dāng)精準(zhǔn);易于操作,操作成本不高;效率快,對(duì)健康無(wú)威脅;現(xiàn)場(chǎng)操作便捷,現(xiàn)今廣泛運(yùn)用在金融物料與試件質(zhì)量在線管理與商品的在役測(cè)試。比如鋼材、管材、焊縫、復(fù)合層、高壓管材、軌道、棱配件、集成線路等相關(guān)測(cè)試。

        1.3 滲透檢測(cè)

        滲透檢測(cè)法主要是利用毛細(xì)管原理來(lái)研究非多孔性固體物料表層缺陷,具體過(guò)程是把滲透液置于試件表層缺陷里,經(jīng)去除劑擠掉多余滲透溶液,然后利用顯像鏡來(lái)確定缺陷位置。該方法能夠針對(duì)除疏松多孔物料之外的任一類(lèi)型物料進(jìn)行測(cè)試,例如鋼板、有色金屬、陶瓷與塑膠等物料的表層開(kāi)裂缺陷。由于該方法能夠在壓力容器測(cè)試中得到全面地普及,那么一定要準(zhǔn)確選定滲透劑、測(cè)試技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)配件與受檢壓力容器具體缺陷試件,創(chuàng)建嚴(yán)格的滲透測(cè)試法標(biāo)準(zhǔn)體系,以此來(lái)增強(qiáng)該方法的穩(wěn)健性。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是:操作費(fèi)用少、缺陷確認(rèn)精準(zhǔn)、測(cè)試靈活性強(qiáng)、能測(cè)試的物料與缺陷范圍廣,對(duì)外形復(fù)雜的試件一次性測(cè)試即可看到直觀結(jié)果,不過(guò)僅僅是測(cè)試出物料表層開(kāi)裂缺陷,一般是針對(duì)多孔性物料進(jìn)行測(cè)試,對(duì)試件與環(huán)境存在一定的污染。和射線檢測(cè)法對(duì)比來(lái)看,該方法在進(jìn)行表層細(xì)微裂痕的過(guò)程中,其靈活性強(qiáng);與磁粉測(cè)試法對(duì)比,其應(yīng)用范圍廣。

        1.4 聲發(fā)射檢測(cè)

        聲發(fā)射檢測(cè)法主要是指物料或結(jié)構(gòu)經(jīng)內(nèi)力或外力影響而出現(xiàn)形變或開(kāi)裂,通過(guò)彈性波來(lái)釋放應(yīng)變能的情況。物料的特性利用彈性波折射出來(lái)。這屬于NDT技術(shù),則是利用物料在受力期間內(nèi)部形成的應(yīng)力波來(lái)分析內(nèi)部結(jié)構(gòu)的受損狀況,試件在出現(xiàn)開(kāi)裂、拓展與斷裂期間,會(huì)釋放出一些能量高低不一的聲發(fā)射信號(hào)。該技術(shù)則是利用對(duì)此類(lèi)聲發(fā)射信號(hào)的能量大小進(jìn)行研究,從而分析試件的開(kāi)裂狀況、裂痕的拓展變化。

        和超聲波、X射線等一般檢測(cè)法進(jìn)行對(duì)比,聲發(fā)射檢測(cè)法與其的差別是:它是針對(duì)缺陷的變化相當(dāng)?shù)撵`敏,能夠發(fā)現(xiàn)微米數(shù)量級(jí)的顯微裂痕形成、拓展等系列情況,其操作靈活性強(qiáng),并且由于較多物料均存在聲發(fā)射特征,為此該方法能夠針對(duì)小受物料進(jìn)行測(cè)試,能夠長(zhǎng)久持續(xù)性地檢測(cè)缺陷的穩(wěn)定性,并進(jìn)行超限警示。

        1.5 磁記憶檢測(cè)

        磁記憶檢測(cè)主要是利用丈量試件磁化狀態(tài)來(lái)評(píng)估應(yīng)力集約區(qū)的一個(gè)檢測(cè)方法,其實(shí)質(zhì)是漏磁測(cè)試。該技術(shù)主要是針對(duì)具有物料試件的高應(yīng)力聚集位置,能夠借助磁回憶測(cè)試器對(duì)試件焊接位點(diǎn)進(jìn)行快速檢測(cè),之后找到焊接位置中具有的應(yīng)力峰值位點(diǎn),再對(duì)這一位點(diǎn)進(jìn)行表層磁粉測(cè)試、硬度測(cè)試、金相組織研究,從而找到可能形成的表層列橫、內(nèi)部裂縫、物料微觀破損等。

        由于這一技術(shù)的靈敏度極強(qiáng),為此不需要對(duì)被測(cè)者進(jìn)行任一重測(cè),當(dāng)然,可通過(guò)相關(guān)磁化設(shè)備來(lái)增強(qiáng)這一技術(shù)的應(yīng)用效率:1)對(duì)塑性變化區(qū)、出彈性變形區(qū)等進(jìn)行鑒別和分類(lèi);2)認(rèn)定金屬層滑動(dòng)、形成疲勞裂痕的準(zhǔn)確位點(diǎn);3)能夠把裂痕在金屬組織里的變化、可否不斷展現(xiàn)出磁記憶測(cè)試法和聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)一樣,都是通過(guò)結(jié)構(gòu)自身發(fā)射信息給予測(cè)試。不同技術(shù)均包括不同的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)于磁記憶檢測(cè)法來(lái)說(shuō),也是如此。它能夠獨(dú)立用于缺陷定性分析,在具體實(shí)踐過(guò)程中和檢測(cè)應(yīng)用范圍來(lái)說(shuō),它需要以輔助方法來(lái)促進(jìn)其它NDT技術(shù)的應(yīng)用。

        2 展望

        NDT技術(shù)在具體實(shí)踐過(guò)程中,其綜合性很強(qiáng),該技術(shù)存在多個(gè)變革過(guò)程,即由無(wú)損探傷(NDI)至無(wú)損無(wú)損測(cè)(NDT),最后變成無(wú)損評(píng)估(NDE),同時(shí)朝著自動(dòng)無(wú)損評(píng)估(QNDE)、一定量無(wú)損評(píng)估(QNDE)方向轉(zhuǎn)變。由此來(lái)看,在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,新出現(xiàn)的納米材料、微機(jī)設(shè)備等領(lǐng)域的NDT技術(shù)會(huì)得到全面地發(fā)展與普及。

        參考文獻(xiàn):

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        [2] 李國(guó)輝,蘇真?zhèn)?,夏心?基于不規(guī)則成像機(jī)器視覺(jué)的棉花白色異纖檢測(cè)算法[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).2010(05)

        [3] 劉金橋,吳金強(qiáng).機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)展及其應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2010(01)

        [4] 徐燕慧,崔顏,劉必聚,任斌,石巍.干凈、均一的表面增強(qiáng)拉曼基底的制備和表征[J].光散射學(xué)報(bào). 2009(04)

        作者簡(jiǎn)介:

        閆軍帥(1990-),男,籍貫:山東濱州,助理工程師,研究方向:AUT應(yīng)用。

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