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什么是無(wú)損檢測(cè)？
無(wú)損檢測(cè)就是指在檢查機(jī)械材料內(nèi)部不損害或不影響被檢測(cè)對(duì)象使用性能,不傷害被檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部組織的前提下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常或缺陷存在引起的熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，以物理或化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及缺陷的類型、數(shù)量、形狀、性質(zhì)、位置、尺寸、分布及其變化進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。
那么無(wú)損檢測(cè)一般涉及到哪些領(lǐng)域呢？
軋鋼設(shè)備：機(jī)架、輥道、傳動(dòng)軸；
冶煉設(shè)備：高爐、熱風(fēng)爐、重力除塵裝置；
起重機(jī)械：行車、吊具、卷筒、 港口機(jī)械；
電廠設(shè)備：風(fēng)機(jī)螺栓、轉(zhuǎn)子、軸瓦、汽機(jī)部件；
特種設(shè)備：壓力容器、 壓力管道；
建筑鋼結(jié)構(gòu)：鋼梁、鋼柱的施工安裝焊縫；
高強(qiáng)螺栓：鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度螺栓；
其他：各類軸頭、齒輪、機(jī)動(dòng)車輛總成、輥環(huán)。
無(wú)損檢測(cè)方法有哪些？
常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法有：
－超聲檢測(cè) Ultrasonic Testing（縮寫 UT）
－射線檢測(cè) Radiographic Testing（縮寫 RT）
－磁粉檢測(cè) Magnetic particle Testing（縮寫 MT）
－滲透檢驗(yàn) Penetrant Testing （縮寫 PT）
－渦流檢測(cè)Eddy current Testing（縮寫 ET）
非常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有：
－聲發(fā)射Acoustic Emission（縮寫 AE）
－泄漏檢測(cè)Leak Testing（縮寫 UT）
－光全息照相Optical Holography
－紅外熱成象Infrared Thermography
－微波檢測(cè) Microwave Testing
對(duì)于無(wú)損檢測(cè)方法的應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn)，也讓我們來(lái)了解一下吧：
方法 | 應(yīng)用 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
目視法 | 可用于檢測(cè)表面裂紋和表面損傷 | 簡(jiǎn)便，可以采用一些光學(xué)輔助器件 | 人為因素太大，要求檢測(cè)者有豐富的經(jīng)驗(yàn) |
滲透法 | 可用于檢測(cè)表面穿透裂紋 | 簡(jiǎn)便，可靠，快速 | 裂紋必須穿透至工作表面，在檢測(cè)前必須清潔工件。有滲透油和顯影液的污染 |
高頻渦流法 | 可用于檢測(cè)金屬工件的表面缺陷、裂紋、空洞、晶間腐蝕、緊固件周圍的裂紋 | 可用于探測(cè)目視法和滲透法無(wú)法探測(cè)到的缺陷，快速、靈敏、便攜 | 操作者要經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練，而某些特殊的應(yīng)用要采用特殊的裝置，儀器的搬動(dòng)會(huì)影響精度，目前還需要對(duì)照標(biāo)準(zhǔn) |
低頻渦流法 | 可用于探測(cè)金屬工件的表層下缺陷和腐蝕損傷 | 可用于復(fù)雜構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)，比高頻渦流法的穿透力更強(qiáng) | 同上 |
聲波法 | 可用于復(fù)合材料和蜂窩結(jié)構(gòu)材料的變形、脫粘、氣孔、壓潰芯子的檢測(cè) | 單面檢測(cè)法，不需要進(jìn)行表面預(yù)處理 | 靈敏度低，噪聲過(guò)濾困難，信號(hào)分析復(fù)雜 |
超聲波法 | 可用于檢測(cè)和表述表面的穿透裂紋和表層下缺陷，測(cè)量厚度、材料性能 | 易于操作、快速、可靠、高靈敏度、高精確度、便攜 | 操作者需要經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練，不同的缺陷類型要選擇不同的儀器和波形，需要使用耦合劑。目前還要對(duì)照標(biāo)準(zhǔn) |
X射線照相法 | 可用于探測(cè)有間隙的缺陷(裂紋、氣孔、夾雜)、腐蝕和厚度變化 | 可以檢測(cè)裝配結(jié)構(gòu)，靈敏度高，可提供固定圖像，可進(jìn)行靈活的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) | 射線對(duì)人體有害，操作者需要專業(yè)訓(xùn)練，需要圖像處理設(shè)備。而且要求X射線必須與裂紋平行 |
中子射線照相術(shù) | 可用于檢測(cè)腐蝕和邊界的完整性 | 腐蝕部分對(duì)中子射線有較高的吸收系數(shù)。對(duì)復(fù)合材料中纖維排列和體積比有較高的靈敏度 | 可移動(dòng)的熱中子源的流量低、需要很長(zhǎng)的暴露時(shí)間。水分、油或密封材料中的氫會(huì)掩蓋器件腐蝕，降低可探測(cè)性 |
磁性粒子法 | 可用于探測(cè)鐵磁性材料的表面穿透裂紋 | 原理簡(jiǎn)單， 易于操作，快速，有便攜式裝置 | 操作者需要進(jìn)行專門訓(xùn)練，檢測(cè)后工件必須經(jīng)過(guò)消磁處理。磁通量必須垂直于探測(cè)表面 |
激光檢測(cè)法 | 可用于表面的非接觸性檢測(cè) | 低分辨率的剪應(yīng)力照相法和快速掃描的全息照相法，高分辨率的電探測(cè)法 | 對(duì)外界噪音非常敏感 |
X射線衍射法 | 可用于近表面的缺陷探測(cè)和特征表述，尤其適用于殘余應(yīng)力狀態(tài)的探測(cè) | 精度高 | 操作者需要進(jìn)行專門訓(xùn)練，周期長(zhǎng)，不適用于大型構(gòu)件的探測(cè) |
熱波成像法 | 可用于薄金屬皮和復(fù)合材料的缺陷探測(cè) | 全場(chǎng)圖像 | 要求工件表層有較好的熱吸收率 |
聲波發(fā)射法 | 可用于裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)散的探測(cè) | 只需要接收傳感器 | 很難區(qū)分裂紋產(chǎn)生的信號(hào)和噪音信號(hào) |
了解了無(wú)損檢測(cè)的方法之后，那么又怎么去進(jìn)行檢測(cè)方法的選擇呢？
1.缺陷類型與無(wú)損檢測(cè)
根據(jù)缺陷形貌，可將缺陷分成體積型缺陷和平面型缺陷
體積型缺陷是可以用三維尺寸或一個(gè)體積來(lái)描述的缺陷。常見(jiàn)的體積型缺陷包括：孔隙、夾雜、夾渣、夾鎢、縮孔縮松、氣孔、腐蝕坑等。
可供選用的無(wú)損檢測(cè)方法有：目視檢測(cè)(表面)、滲透檢測(cè)(表面開(kāi)口)、磁粉檢測(cè)(表面和近表面)、渦流檢測(cè)(表面和近表面)、超聲檢測(cè)、射線照相檢測(cè)、計(jì)算機(jī)層析成像檢測(cè)(CT)等。
平面型缺陷是一個(gè)方向很薄、 另兩個(gè)方向較大的缺陷。常見(jiàn)的平面型缺陷包括:分層、脫粘、折疊(鍛造或軋制)冷隔(鑄造)、裂紋(熱處理裂紋、磨削裂紋、電鍍裂紋、疲勞裂紋、應(yīng)力一腐蝕裂紋、焊接裂紋等)、未熔合、未焊透等。
可供選用的無(wú)損檢測(cè)方法有：目視檢測(cè)、滲透檢測(cè)(表面開(kāi)口)、磁粉檢測(cè)、渦流檢測(cè)、超聲檢測(cè)、計(jì)算機(jī)層析成像檢測(cè)、射線照相檢測(cè)等。
2.缺陷位置與無(wú)損檢測(cè)
根據(jù)缺陷在物體中的位置，可以方便地將其分為表面缺陷和(不延伸至表面的)內(nèi)部缺陷。
可供檢測(cè)表面缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法有:目視檢測(cè)、滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、渦流檢測(cè)、超聲檢測(cè)(較特殊的場(chǎng)合)及射線照相檢測(cè)等。
可供檢測(cè)內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法有：磁粉檢測(cè)(近表面2mm以內(nèi))、渦流檢測(cè)(近表面)、超聲檢測(cè)、射線照相檢測(cè)、計(jì)算機(jī)層析成像檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)等。
3.被檢工件尺寸與無(wú)損檢測(cè)
被檢工件尺寸(厚度)不同，適用的無(wú)損檢測(cè)方法也不同
1 )僅檢測(cè)表面(與壁厚無(wú)關(guān))：目視檢測(cè)、滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)。
2 )壁厚最薄(壁厚≤1mm)：磁粉檢測(cè)、渦流檢測(cè)。
3 )壁厚較厚(壁厚≤50mm，以鋼計(jì))：x射線照相檢測(cè)、X射線計(jì)算機(jī)層析成像檢測(cè)。
4 )壁厚更厚(壁厚≤250mm，以鋼計(jì))：DR/CT、射線照相檢測(cè)。
5 )壁厚最厚(壁厚≤10m超聲檢測(cè)。
4.被檢工件形狀與無(wú)損檢測(cè)
按最簡(jiǎn)單形狀至最復(fù)雜形狀排序,優(yōu)先選用的無(wú)損檢測(cè)方法大體順序?yàn)?/span>：
渦流檢測(cè)一磁粉檢測(cè)一DR檢測(cè)一x射線照相檢測(cè)一超聲檢測(cè)一 滲透檢測(cè)一目視檢測(cè)—計(jì)算機(jī)層析成像檢測(cè)。
5.被檢工件材料特征與無(wú)損檢測(cè)
針對(duì)不同的無(wú)損檢測(cè)方法，對(duì)被檢工件的主要材料特征有不同的要求：
1) 滲透檢測(cè)：必須是非多孔性材料；
2) 磁粉檢測(cè)：必須是磁性材料；
3) 渦流檢測(cè)：必須是導(dǎo)電材料或磁性材料；
4) x射線照相檢測(cè)：工件厚度、密度和/或化學(xué)成分發(fā)生變化；
5) x射線計(jì)算機(jī)層析成像檢測(cè)：工件厚度、密度和/或化學(xué)成分發(fā)生變化。
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