無損檢測技術(shù)的原理及應(yīng)用

[摘 ?要]無損檢側(cè)技術(shù)在具體實(shí)踐過程中，其綜合性很強(qiáng)，該技術(shù)存在多個變革過程，即由無損探傷（NDI）至無損無損測（NDT），最后變成無損評估（NDE），同時朝著自動無損評估（QNDE）、一定量無損評估（QNDE）方向轉(zhuǎn)變。本文分析了現(xiàn)今無損探測技術(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)是指通過磁、光、電、聲等屬性，在不破壞、不干擾被測者應(yīng)用功能的基礎(chǔ)上，檢測被測者有無缺陷或出現(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，其代表著對物料、施工配件進(jìn)行一個不破壞等信息，以此確定被測者對應(yīng)的技術(shù)形態(tài)，例如有無達(dá)標(biāo)、剩余應(yīng)用期限或不干擾其未來應(yīng)用功能或作用的檢測方法。借助NDT技術(shù)，可以找到物料、配件內(nèi)外部具有的缺陷，可以評測配件的幾何屬性、規(guī)格，可以評測物料、配件的內(nèi)在構(gòu)成、框架、物理特征與形態(tài)等。在對NDT方法進(jìn)行分類的時候，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]無損檢測;新技術(shù);原理及應(yīng)用

中圖分類號：TP257 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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。考慮到NDT技術(shù)存在的優(yōu)勢是：不損壞試件結(jié)構(gòu)、測試靈活性高等，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，對試件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)、特性、狀態(tài)進(jìn)行測試的一個技術(shù)。

1.1 射線檢測

射線檢測法主要是針對焊縫、鑄件里形成的氣孔、密集孔、夾渣與沒有融合、沒有焊透等缺陷進(jìn)行測試，它主要是適用于管道、棒材、鍛件等進(jìn)行測試，這一技術(shù)能夠形成有缺陷的直觀影像，對長寬度的設(shè)定相當(dāng)精準(zhǔn)，其結(jié)果也更加直觀、清晰，能夠長時間儲存且此技術(shù)對體積型缺陷（氣孔、夾渣）檢測度高，假若拍攝角度小，則會導(dǎo)致漏測。并且這一技術(shù)適應(yīng)于有一定厚度的試件，同時檢測費(fèi)用高、效率低，也會對操作者的健康帶來威脅，必須進(jìn)行安全防護(hù)。

1.2 超聲波檢測

超聲檢測法主要是通過超聲波在介質(zhì)領(lǐng)域中的傳輸而形成衰減，以此而形成反射現(xiàn)象，從而對有缺陷的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試。和其它普通的NDT技術(shù)相比，該方法的優(yōu)勢包括：適應(yīng)范圍廣;檢測力度大;靈活性請，針對缺陷定位相當(dāng)精準(zhǔn);易于操作，操作成本不高;效率快，對健康無威脅;現(xiàn)場操作便捷，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)測試。

1.3 滲透檢測

滲透檢測法主要是利用毛細(xì)管原理來研究非多孔性固體物料表層缺陷，具體過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，然后利用顯像鏡來確定缺陷位置。該方法能夠針對除疏松多孔物料之外的任一類型物料進(jìn)行測試，例如鋼板、有色金屬、陶瓷與塑膠等物料的表層開裂缺陷。由于該方法能夠在壓力容器測試中得到全面地普及，那么一定要準(zhǔn)確選定滲透劑、測試技術(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)格的滲透測試法標(biāo)準(zhǔn)體系，以此來增強(qiáng)該方法的穩(wěn)健性。此技術(shù)的優(yōu)勢是：操作費(fèi)用少、缺陷確認(rèn)精準(zhǔn)、測試靈活性強(qiáng)、能測試的物料與缺陷范圍廣，對外形復(fù)雜的試件一次性測試即可看到直觀結(jié)果，不過僅僅是測試出物料表層開裂缺陷，一般是針對多孔性物料進(jìn)行測試，對試件與環(huán)境存在一定的污染。和射線檢測法對比來看，該方法在進(jìn)行表層細(xì)微裂痕的過程中，其靈活性強(qiáng);與磁粉測試法對比，其應(yīng)用范圍廣。

1.4 聲發(fā)射檢測

聲發(fā)射檢測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)形變或開裂，通過彈性波來釋放應(yīng)變能的情況。物料的特性利用彈性波折射出來。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)力波來分析內(nèi)部結(jié)構(gòu)的受損狀況，試件在出現(xiàn)開裂、拓展與斷裂期間，會釋放出一些能量高低不一的聲發(fā)射信號。該技術(shù)則是利用對此類聲發(fā)射信號的能量大小進(jìn)行研究，從而分析試件的開裂狀況、裂痕的拓展變化。

和超聲波、X射線等一般檢測法進(jìn)行對比，聲發(fā)射檢測法與其的差別是：它是針對缺陷的變化相當(dāng)?shù)撵`敏，能夠發(fā)現(xiàn)微米數(shù)量級的顯微裂痕形成、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小受物料進(jìn)行測試，能夠長久持續(xù)性地檢測缺陷的穩(wěn)定性，并進(jìn)行超限警示。

1.5 磁記憶檢測

磁記憶檢測主要是利用丈量試件磁化狀態(tài)來評估應(yīng)力集約區(qū)的一個檢測方法，其實(shí)質(zhì)是漏磁測試。該技術(shù)主要是針對具有物料試件的高應(yīng)力聚集位置，能夠借助磁回憶測試器對試件焊接位點(diǎn)進(jìn)行快速檢測，之后找到焊接位置中具有的應(yīng)力峰值位點(diǎn)，再對這一位點(diǎn)進(jìn)行表層磁粉測試、硬度測試、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)，為此不需要對被測者進(jìn)行任一重測，當(dāng)然，可通過相關(guān)磁化設(shè)備來增強(qiáng)這一技術(shù)的應(yīng)用效率：1）對塑性變化區(qū)、出彈性變形區(qū)等進(jìn)行鑒別和分類;2）認(rèn)定金屬層滑動、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)出磁記憶測試法和聲發(fā)射檢測技術(shù)一樣，都是通過結(jié)構(gòu)自身發(fā)射信息給予測試。不同技術(shù)均包括不同的優(yōu)缺點(diǎn)，對于磁記憶檢測法來說，也是如此。它能夠獨(dú)立用于缺陷定性分析，在具體實(shí)踐過程中和檢測應(yīng)用范圍來說，它需要以輔助方法來促進(jìn)其它NDT技術(shù)的應(yīng)用。

2 展望

NDT技術(shù)在具體實(shí)踐過程中，其綜合性很強(qiáng)，該技術(shù)存在多個變革過程，即由無損探傷（NDI）至無損無損測（NDT），最后變成無損評估（NDE），同時朝著自動無損評估（QNDE）、一定量無損評估（QNDE）方向轉(zhuǎn)變。由此來看，在未來的發(fā)展過程中，新出現(xiàn)的納米材料、微機(jī)設(shè)備等領(lǐng)域的NDT技術(shù)會得到全面地發(fā)展與普及。

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作者簡介：

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