無(wú)損檢測(cè)就是Non Destructive Testing,也叫無(wú)損探傷,是在不損害或不影響被檢測(cè)對(duì)象使用性能的前提下,采用射線、超聲、紅外、電磁等原理技術(shù)并結(jié)合儀器對(duì)材料、零件、設(shè)備進(jìn)行缺陷、化學(xué)、物理參數(shù)檢測(cè)的技術(shù)。無(wú)損檢測(cè)方法很多,據(jù)美國(guó)國(guó)家宇航局調(diào)研分析,其認(rèn)為可分為六大類約70余種。但在實(shí)際應(yīng)用中比較常見(jiàn)的有以下幾種:
一:目視檢測(cè)(VT)
目視檢測(cè),在國(guó)內(nèi)實(shí)施的比較少,但在國(guó)際上非常重視的無(wú)損檢測(cè)第一階段首要方法。按照國(guó)際慣例,目視檢測(cè)要先做,以確認(rèn)不會(huì)影響后面的檢驗(yàn),再接著做四大常規(guī)檢驗(yàn)。例如BINDT的PCN認(rèn)證,就有專門的VT1、2、3級(jí)考核,更有專門的持證要求。VT常常用于目視檢查焊縫,焊縫本身有工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),都是可以通過(guò)目測(cè)和直接測(cè)量尺寸來(lái)做初步檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)咬邊等不合格的外觀缺陷,就要先打磨或者修整,之后才做其他深入的儀器檢測(cè)。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT做的比較多,而鍛件就很少,并且其檢查標(biāo)準(zhǔn)是基本相符的。
二:射線照相法(RT)
原理:射線能穿透肉眼無(wú)法穿透的物質(zhì)使膠片感光,當(dāng)X射線或γ射線照射膠片時(shí),與普通光線一樣,能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛影,由于不同密度的物質(zhì)對(duì)射線的吸收系數(shù)不同,照射到膠片各處的射線強(qiáng)度也就會(huì)產(chǎn)生差異,便可根據(jù)暗室處理后的底片各處黑度差來(lái)判別缺陷??偟膩?lái)說(shuō),RT的定性更準(zhǔn)確,有可供長(zhǎng)期保存的直觀圖像,總體成本相對(duì)較高,而且射線對(duì)人體有害,檢驗(yàn)速度會(huì)較慢。
三:超聲波檢測(cè)(UT)
原理:通過(guò)超聲波與試件相互作用,就反射、透射和散射的波進(jìn)行研究,對(duì)試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測(cè)、幾何特性測(cè)量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測(cè)和表征,并進(jìn)而對(duì)其特定應(yīng)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù)。適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種試件的無(wú)損檢測(cè);可對(duì)較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。如對(duì)金屬材料,可檢測(cè)厚度為1~2mm的薄壁管材和板材,也可檢測(cè)幾米長(zhǎng)的鋼鍛件;而且缺陷定位較準(zhǔn)確,對(duì)面積型缺陷的檢出率較高;靈敏度高,可檢測(cè)試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷;并且檢測(cè)成本低、速度快,設(shè)備輕便,對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害,現(xiàn)場(chǎng)使用較方便。但其對(duì)具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外形的試件進(jìn)行超聲檢測(cè)有困難;并且缺陷的位置、取向和形狀以及材質(zhì)和晶粒度都對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定影響,檢測(cè)結(jié)果也無(wú)直接見(jiàn)證記錄。
四:磁粉檢測(cè)(MT)
原理:鐵磁性材料和工件被磁化后,由于不連續(xù)性的存在,使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng),吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合適光照下目視可見(jiàn)的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。
適用性和局限性:磁粉探傷適用于檢測(cè)鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄(如可檢測(cè)出長(zhǎng)0.1mm、寬為微米級(jí)的裂紋)目視難以看出的不連續(xù)性;也可對(duì)原材料、半成品、成品工件和在役的零部件檢測(cè),還可對(duì)板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄鋼件及鍛鋼件進(jìn)行檢測(cè),可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏松等缺陷。但磁粉檢測(cè)不能檢測(cè)奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫,也不能檢測(cè)銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對(duì)于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。
五:滲透檢測(cè)(PT)
原理:零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后,在毛細(xì)管作用下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,滲透液可以滲透進(jìn)表面開(kāi)口缺陷中;經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后,再在零件表面施涂顯像劑,同樣,在毛細(xì)管的作用下,顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液,滲透液回滲到顯像劑中,在一定的光源下(紫外線光或白光),缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí),(黃綠色熒光或鮮艷紅色),從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。
優(yōu)點(diǎn)及局限性:滲透檢測(cè)可檢測(cè)各種材料,金屬、非金屬材料;磁性、非磁性材料;焊接、鍛造、軋制等加工方式;具有較高的靈敏度(可發(fā)現(xiàn)0.1μm寬缺陷),同時(shí)顯示直觀、操作方便、檢測(cè)費(fèi)用低。
但它只能檢出表面開(kāi)口的缺陷,不適于檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件;只能檢出缺陷的表面分布,難以確定缺陷的實(shí)際深度,因而很難對(duì)缺陷做出定量評(píng)價(jià),檢出結(jié)果受操作者的影響也較大。
六:渦流檢測(cè)(ECT)
原理:將通有交流電的線圈置于待測(cè)的金屬板上或套在待測(cè)的金屬管外。這時(shí)線圈內(nèi)及其附近將產(chǎn)生交變磁場(chǎng),使試件中產(chǎn)生呈旋渦狀的感應(yīng)交變電流,稱為渦流。渦流的分布和大小,除與線圈的形狀和尺寸、交流電流的大小和頻率等有關(guān)外,還取決于試件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無(wú)裂紋缺陷等。因而,在保持其他因素相對(duì)不變的條件下,用一探測(cè)線圈測(cè)量渦流所引起的磁場(chǎng)變化,可推知試件中渦流的大小和相位變化,進(jìn)而獲得有關(guān)電導(dǎo)率、缺陷、材質(zhì)狀況和其他物理量(如形狀、尺寸等)的變化或缺陷存在等信息。但由于渦流是交變電流,具有集膚效應(yīng),所檢測(cè)到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況。
應(yīng)用:按試件的形狀和檢測(cè)目的的不同,可采用不同形式的線圈,通常有穿過(guò)式、探頭式和插入式線圈3種。穿過(guò)式線圈用來(lái)檢測(cè)管材、棒材和線材,它的內(nèi)徑略大于被檢物件,使用時(shí)使被檢物體以一定的速度在線圈內(nèi)通過(guò),可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、凹坑等缺陷。探頭式線圈適用于對(duì)試件進(jìn)行局部探測(cè)。應(yīng)用時(shí)線圈置于金屬板、管或其他零件上,可檢查飛機(jī)。
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