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技術(shù)文章

無(wú)損檢測(cè)

2009/8/5 20:23:00

無(wú)損檢測(cè)  NDT (Non-destructive testing),指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(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材,對(duì)試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。
  

常用的無(wú)損檢測(cè)方法:


  射線照相檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(cè)(UT)、磁粉檢測(cè)(MT)和液體滲透檢測(cè)(PT) 四種。其他無(wú)損檢測(cè)方法:渦流檢測(cè)(ET)、聲發(fā)射檢測(cè)(ET)、熱像/紅外(TIR)、泄漏試驗(yàn)(LT)、交流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)(ACFMT)、漏磁檢驗(yàn)(MFL)、遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試檢測(cè)方法(RFT)等。
  

無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)


  a.無(wú)損檢測(cè)的最大特點(diǎn)就是能在不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行檢測(cè),所以實(shí)施無(wú)損檢測(cè)后,產(chǎn)品的檢查率可以達(dá)到100%。但是,并不是所有需要測(cè)試的項(xiàng)目和指標(biāo)都能進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也有自身的局限性。某些試驗(yàn)只能采用破壞性試驗(yàn),因此,在目前無(wú)損檢測(cè)還不能代替破壞性檢測(cè)。也就是說(shuō),對(duì)一個(gè)工件、材料、機(jī)器設(shè)備的評(píng)價(jià),必須把無(wú)損檢測(cè)的結(jié)果與破壞性試驗(yàn)的結(jié)果互相對(duì)比和配合,才能作出準(zhǔn)確的評(píng)定。
  b.正確選用實(shí)施無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī):在無(wú)損檢測(cè)時(shí),必須根據(jù)無(wú)損檢測(cè)的目的,正確選擇無(wú)損檢測(cè)實(shí)施的時(shí)機(jī)。
  c.正確選用最適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)方法:由于各種檢測(cè)方法都具有一定的特點(diǎn),為提高檢測(cè)結(jié)果可靠性,應(yīng)根據(jù)設(shè)備材質(zhì)、制造方法、工作介質(zhì)、使用條件和失效模式,預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向,選擇合適的無(wú)損檢測(cè)方法。
  d.綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)方法:任何一種無(wú)損檢測(cè)方法都不是萬(wàn)能的,每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。應(yīng)盡可能多用幾種檢測(cè)方法,互相取長(zhǎng)補(bǔ)短,以保障承壓設(shè)備安全運(yùn)行。此外在無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用中,還應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到,檢測(cè)的目的不是片面追求過(guò)高要求的“高質(zhì)量”,而是應(yīng)在充分保證安全性和合適風(fēng)險(xiǎn)率的前提下,著重考慮其經(jīng)濟(jì)性。只有這樣,無(wú)損檢測(cè)在承壓設(shè)備的應(yīng)用才能達(dá)到預(yù)期目的。
  

一、射線照相法(RT):


  是指用X射線或g射線穿透試件,以膠片作為記錄信息的器材的無(wú)損檢測(cè)方法,該方法是最基本的,應(yīng)用最廣泛的一種非破壞性檢驗(yàn)方法。
  1、射線照相檢驗(yàn)法的原理: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r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能量也就會(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。
  2、射線照相法的特點(diǎn):射線照相法的優(yōu)點(diǎn)和局限性總結(jié)如下:a.可以獲得缺陷的直觀圖像,定性準(zhǔn)確,對(duì)長(zhǎng)度、寬度尺寸的定量也比較準(zhǔn)確;b.檢測(cè)結(jié)果有直接記錄,可長(zhǎng)期保存;c. 對(duì)體積型缺陷(氣孔、夾渣、夾鎢、燒穿、咬邊、焊瘤、凹坑等)檢出率很高,對(duì)面積型缺陷(未焊透、未熔合、裂紋等),如果照相角度不適當(dāng),容易漏檢。d.適宜檢驗(yàn)厚度較薄的工件而不宜較厚的工件,因?yàn)闄z驗(yàn)厚工件需要高能量的射線設(shè)備,而且隨著厚度的增加,其檢驗(yàn)靈敏度也會(huì)下降;e.適宜檢驗(yàn)對(duì)接焊縫,不適宜檢驗(yàn)角焊縫以及板材、棒材、鍛件等;f.對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的確定比較困難;g.檢測(cè)成本高、速度慢;h.具有輻射生物效應(yīng),能夠殺傷生物細(xì)胞,損害生物組織,危及生物器官的正常功能。
  

二、超聲波檢測(cè)(UT)


  1、超聲波檢測(cè)的定義: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)。
  2、超聲波工作的原理:主要是基于超聲波在試件中的傳播特性。a.聲源產(chǎn)生超聲波,采用一定的方式使超聲波進(jìn)入試件;b.超聲波在試件中傳播并與試件材料以及其中的缺陷相互作用,使其傳播方向或特征被改變;c.改變后的超聲波通過(guò)檢測(cè)設(shè)備被接收,并可對(duì)其進(jìn)行處理和分析;d.根據(jù)接收的超聲波的特征,評(píng)估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。
  3、超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn):a.適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種制件的無(wú)損檢測(cè);b.穿透能力強(qiáng),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;c.缺陷定位較準(zhǔn)確;d.對(duì)面積型缺陷的檢出率較高;e.靈敏度高,可檢測(cè)試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷;f.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。
  4、超聲波檢測(cè)的局限性a.對(duì)試件中的缺陷進(jìn)行精確的定性、定量仍須作深入研究;b.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;c.缺陷的位置、取向和形狀對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定影響;d.材質(zhì)、晶粒度等對(duì)檢測(cè)有較大影響;e.以常用的手工A型脈沖反射法檢測(cè)時(shí)結(jié)果顯示不直觀,且檢測(cè)結(jié)果無(wú)直接見(jiàn)證記錄。
  5、超聲檢測(cè)的適用范圍a.從檢測(cè)對(duì)象的材料來(lái)說(shuō),可用于金屬、非金屬和復(fù)合材料;b.從檢測(cè)對(duì)象的制造工藝來(lái)說(shuō),可用于鍛件、鑄件、焊接件、膠結(jié)件等;c.從檢測(cè)對(duì)象的形狀來(lái)說(shuō),可用于板材、棒材、管材等;d.從檢測(cè)對(duì)象的尺寸來(lái)說(shuō),厚度可小至1mm,也可大至幾米;e.從缺陷部位來(lái)說(shuō),既可以是表面缺陷,也可以是內(nèi)部缺陷。
  

三、磁粉檢測(cè)(MT)


  1. 磁粉檢測(cè)的原理: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。
  2. 磁粉檢測(cè)的適用性和局限性:a.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。b.磁粉檢測(cè)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)。c.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。d.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)。
  

四、液體滲透檢測(cè)(PT)


  1.液體滲透檢測(cè)的基本原理: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)。
  2.滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn):a.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;b.具有較高的靈敏度(可發(fā)現(xiàn)0.1μm寬缺陷)c.顯示直觀、操作方便、檢測(cè)費(fèi)用低。
  3.滲透檢測(cè)的缺點(diǎn)及局限性:a.它只能檢出表面開(kāi)口的缺陷;b.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;c.滲透檢測(cè)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。

 
無(wú)損檢測(cè)X光機(jī)

  用于工業(yè)部門的工業(yè)檢測(cè)X光機(jī)[1],通常為工業(yè)無(wú)損檢測(cè)X光機(jī)(無(wú)損耗檢測(cè)),此類便攜式X光機(jī)可以檢測(cè)各類工業(yè)元器件、電子元件、電路內(nèi)部。例如插座插頭橡膠內(nèi)部線路連接,二極管內(nèi)部焊接等的檢測(cè)。BJI-XZ、BJI-UC等工業(yè)檢測(cè)X光機(jī)是可連接電腦進(jìn)行圖像處理的X光機(jī),此類工業(yè)檢測(cè)便攜式X光機(jī)為工廠家電維修領(lǐng)域提供了出色的解決方案。
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