尚彥光 張義武

摘 要：高端機械裝備再制造在一定程度上節(jié)約了我國的資源，符合環(huán)保的現(xiàn)代理念。無損檢測在設(shè)備再制造中具有極其重要的地位。本文對報廢高端機械設(shè)備的無損檢測的特征以及涉及的無損檢測技術(shù)進行了匯總，并對該無損檢測存在的問題和難點進行了分析。

關(guān)鍵詞：高端機械裝備；再制造；無損檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.061

1 前言

隨著科技的發(fā)展進程不斷推進，越來越多的高端機械設(shè)備諸如飛機、工程機械設(shè)備之類不斷更新?lián)Q代，應用領(lǐng)域也更加廣泛。然而高端機械設(shè)備在長時間的服役后會出現(xiàn)嚴重的損傷，這也就是說，大量的高端機械裝備在達到損傷嚴重后將作報廢處理，其報廢速度與新設(shè)備的更新?lián)Q代的速度相當，這在某種程度上來說是一種經(jīng)濟損失 。對報廢的高端機械設(shè)備進行再制造可有效降低這種損失，充分利用其中可重復利用的資源，增加企業(yè)效益。高端機械設(shè)備的再制造工程是當代衍生出的極具戰(zhàn)略型的一項產(chǎn)業(yè)，具體內(nèi)容是應用前沿技術(shù)對報廢設(shè)備進行修復和再制造，使報廢設(shè)備能再次投入使用，以達到節(jié)約我國相關(guān)資源的效果，符合綠色環(huán)保的現(xiàn)代理念。

2 高端機械設(shè)備再制造無損檢測特點

高端機械設(shè)備通常包括傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的高端設(shè)備和新興產(chǎn)業(yè)中的高端設(shè)備兩部分，這些產(chǎn)業(yè)大多是掌握我國經(jīng)濟命脈的行業(yè)，如核電航空、工程機械及船舶行業(yè)等，服役于這些行業(yè)的設(shè)備的損傷類大致可以分為以下三類：相關(guān)工藝導致的缺陷、使用過度引起的疲勞損傷以及應力對設(shè)備造成的損傷。在對設(shè)備進行再制造過程中的檢測過程也存在一些特點：第一，高端機械設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造復雜程度較高，設(shè)備的很多部位諸如離心式壓縮機葉片等在檢測過程中很難到達，大大加強了監(jiān)測工作的實施難度；第二，高端設(shè)備的制造材料錯綜復雜，其中包括了多種輕金屬合金、鋼鐵材料以及一些復合材料的使用。其中復合材料部位的損傷多為基體或纖維出現(xiàn)斷裂，這會在一定程度上增加常規(guī)超聲波檢測的工作難度，而鈦合金則因其的粗晶結(jié)構(gòu)影響渦流檢測的實施；第三，設(shè)備損傷程度的定量檢測，對設(shè)備進行再制造的前提是確定設(shè)備所含構(gòu)件是否能夠修復或改造，這就需要技術(shù)人員對設(shè)備損傷程度進行定量和綜合評價，以確保在制造后的高端設(shè)備能夠安全服役。

3 再制造檢測技術(shù)概況

目前我國用于高端機械設(shè)備再制造的無損檢測技術(shù)主要有射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、超聲檢測以及渦流檢測。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的前沿技術(shù)被應用到設(shè)備的修復與改造中，以不斷促進高端設(shè)備再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前我國的無損檢測已經(jīng)過渡到對設(shè)備進行無損評價的時期，即針對設(shè)備存在的問題通過定性、定量以及定位三方面進行評價和檢測，并對某一部件對整體設(shè)備的性能影響作出準確判斷，以此來預測再制造設(shè)備的使用年限。

3.1 表面檢測方法

表面檢測是指對設(shè)備的表面損傷進行的相關(guān)檢測，目前用于設(shè)備無損檢測的技術(shù)基本都具有檢測設(shè)備表面缺陷的能力，但滲透檢測是僅針對于表面缺陷的一項無損檢測技術(shù)，即滲透檢測的檢測對象只有設(shè)備表面。其檢測原理是通過相應的滲透液對設(shè)備表面的損傷放大到可視的程度，以方便相關(guān)人員對其進行進一步檢測。滲透檢測的操作流程簡單，對進行該項檢測的技術(shù)人員的專業(yè)要求不高，可以在一定程度上降低檢測成本。但其的缺陷在于檢測結(jié)果受人為因素影響較大，且能檢測到的部位也具有局限性。

3.2 表面/近表面檢測

3.2.1 磁粉檢測

磁粉檢測是利用磁粉的聚集效應對設(shè)備的缺陷所在進行檢測，從而將找到的損傷處放大并實施進一步檢測。這種檢測的檢測結(jié)果相對來說比較直觀，且該技術(shù)的靈敏度較高，在中小型企業(yè)中的應用十分廣泛。

3.2.2 渦流檢測

渦流檢測的檢測原理為電磁感應原理，具體來說，就是對設(shè)備加以交變磁場，以引起導電部件產(chǎn)生渦流的相關(guān)特征，并通過這些特征來判斷部件的損傷程度。這種檢測技術(shù)的應用雖然也比較廣泛，但不適用于對設(shè)備進行“三定”評價的檢測過程中。

3.2.3 紅外檢測

紅外檢測的主要檢測原理是以紅外熱像設(shè)備為基礎(chǔ)，測量設(shè)備部件表現(xiàn)出的輻射能，并將這種輻射能進行轉(zhuǎn)換，以可視的圖像來表現(xiàn)溫度場，以此來進行檢測。這種檢測技術(shù)的局限性在于無法對設(shè)備內(nèi)部進行有效監(jiān)測，且進行該項檢測的相關(guān)設(shè)備車成本較高，會降低企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4 目前在制造無損檢測存在的問題與難點

高端設(shè)再制造無損檢測產(chǎn)業(yè)具有極大的發(fā)展前景，但目前其在運行方面還存在一定的問題和攻克難點。首先，當前的無損檢測技術(shù)的檢測對象多為設(shè)備表面的及近表面的損傷，且設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復雜，對的檢測和修難度較大，如遠場渦流等技術(shù)雖是針對設(shè)備內(nèi)部建構(gòu)進行檢測的技術(shù)，但這些技術(shù)容易受外界干擾，可行性較低。目前，對設(shè)備內(nèi)部損傷的檢測研究還在不斷推進中。

另外，對設(shè)備微小裂紋的檢測是無損檢測中的又一難點。設(shè)備表面的或可檢測出的損傷大都是由于這些難以檢測的微小裂痕引發(fā)的，因此，想從根本上對設(shè)備進行修復，首先需要檢測到這些微小裂痕的所在，但以現(xiàn)在的技術(shù)水平很難對微小裂痕進行準確的檢測。

5 結(jié)語

隨著高端機械設(shè)備的大量使用，其報廢量也在逐漸升高，這在一定程度上是一種資源的浪費。高端機械設(shè)備無損再制造產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)有效降低了這種浪費的現(xiàn)象，使報廢的設(shè)備能重新投入使用。在設(shè)備的再制造過程中，對設(shè)備的無損檢測是極其重要的一部分。本文對報廢高端機械設(shè)備的無損檢測的特征以及涉及的無損檢測技術(shù)進行了匯總，并對該無損檢測存在的問題和難點進行了分析。隨著科技的不斷發(fā)展，越來越多的前沿技術(shù)被應用到無損檢測中，必將推動設(shè)備再制造工程的不斷發(fā)展。

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