无损检测技术的原理及应用

来源 :中国科技博览 | 被引量 : 0次 | 上传用户:brianwang1982
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  [摘  要]无损检侧技术在具体实践过程中,其综合性很强,该技术存在多个变革过程,即由无损探伤(NDI)至无损无损测(NDT),最后变成无损评估(NDE),同时朝着自动无损评估(QNDE)、一定量无损评估(QNDE)方向转变。本文分析了现今无损探测技术,其指超声波技术、磁记忆技术、射线技术、渗透技术等,且全面介绍了其工作机制、优缺点与使用范围。NDT技术是指通过磁、光、电、声等属性,在不破坏、不干扰被测者应用功能的基础上,检测被测者有无缺陷或出现非均匀性,确定缺陷位点、规模、特性、数额等全部技术方法的统称。同时,其代表着对物料、施工配件进行一个不破坏等信息,以此确定被测者对应的技术形态,例如有无达标、剩余应用期限或不干扰其未来应用功能或作用的检测方法。借助NDT技术,可以找到物料、配件内外部具有的缺陷,可以评测配件的几何属性、规格,可以评测物料、配件的内在构成、框架、物理特征与形态等。在对NDT方法进行分类的时候,一般包括:超声波技术、磁记忆技术、射线技术、渗透技术等。
  [关键词]无损检测;新技术;原理及应用
  中图分类号:TP257 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)22-0364-01
  0 引言
  随着当代工业技术的不断发展,对商品质量与结构稳定有了更为严格的要求与规定。考虑到NDT技术存在的优势是:不损坏试件结构、测试灵活性高等,为此其推广范围交广,本文重点介绍了NDT技术方法的具体内容,如超声波技术、磁记忆技术、射线技术、渗透技术等。
  1 NDT技术的工作机制与运用应用
  NDT技术的概念是:在小破坏试件的基础上,通过物理或化学的技术,利用高端的科技与机械产品,对试件的内外结构、特性、状态进行测试的一个技术。
  1.1 射线检测
  射线检测法主要是针对焊缝、铸件里形成的气孔、密集孔、夹渣与没有融合、没有焊透等缺陷进行测试,它主要是适用于管道、棒材、锻件等进行测试,这一技术能够形成有缺陷的直观影像,对长宽度的设定相当精准,其结果也更加直观、清晰,能够长时间储存且此技术对体积型缺陷(气孔、夹渣)检测度高,假若拍摄角度小,则会导致漏测。并且这一技术适应于有一定厚度的试件,同时检测费用高、效率低,也会对操作者的健康带来威胁,必须进行安全防护。
  1.2 超声波检测
  超声检测法主要是通过超声波在介质领域中的传输而形成衰减,以此而形成反射现象,从而对有缺陷的结构进行测试。和其它普通的NDT技术相比,该方法的优势包括:适应范围广;检测力度大;灵活性请,针对缺陷定位相当精准;易于操作,操作成本不高;效率快,对健康无威胁;现场操作便捷,现今广泛运用在金融物料与试件质量在线管理与商品的在役测试。比如钢材、管材、焊缝、复合层、高压管材、轨道、棱配件、集成线路等相关测试。
  1.3 渗透检测
  渗透检测法主要是利用毛细管原理来研究非多孔性固体物料表层缺陷,具体过程是把渗透液置于试件表层缺陷里,经去除剂挤掉多余渗透溶液,然后利用显像镜来确定缺陷位置。该方法能够针对除疏松多孔物料之外的任一类型物料进行测试,例如钢板、有色金属、陶瓷与塑胶等物料的表层开裂缺陷。由于该方法能够在压力容器测试中得到全面地普及,那么一定要准确选定渗透剂、测试技术、标准配件与受检压力容器具体缺陷试件,创建严格的渗透测试法标准体系,以此来增强该方法的稳健性。此技术的优势是:操作费用少、缺陷确认精准、测试灵活性强、能测试的物料与缺陷范围广,对外形复杂的试件一次性测试即可看到直观结果,不过仅仅是测试出物料表层开裂缺陷,一般是针对多孔性物料进行测试,对试件与环境存在一定的污染。和射线检测法对比来看,该方法在进行表层细微裂痕的过程中,其灵活性强;与磁粉测试法对比,其应用范围广。
  1.4 声发射检测
  声发射检测法主要是指物料或结构经内力或外力影响而出现形变或开裂,通过弹性波来释放应变能的情况。物料的特性利用弹性波折射出来。这属于NDT技术,则是利用物料在受力期间内部形成的应力波来分析内部结构的受损状况,试件在出现开裂、拓展与断裂期间,会释放出一些能量高低不一的声发射信号。该技术则是利用对此类声发射信号的能量大小进行研究,从而分析试件的开裂状况、裂痕的拓展变化。
  和超声波、X射线等一般检测法进行对比,声发射检测法与其的差别是:它是针对缺陷的变化相当的灵敏,能够发现微米数量级的显微裂痕形成、拓展等系列情况,其操作灵活性强,并且由于较多物料均存在声发射特征,为此该方法能够针对小受物料进行测试,能够长久持续性地检测缺陷的稳定性,并进行超限警示。
  1.5 磁记忆检测
  磁记忆检测主要是利用丈量试件磁化状态来评估应力集约区的一个检测方法,其实质是漏磁测试。该技术主要是针对具有物料试件的高应力聚集位置,能够借助磁回忆测试器对试件焊接位点进行快速检测,之后找到焊接位置中具有的应力峰值位点,再对这一位点进行表层磁粉测试、硬度测试、金相组织研究,从而找到可能形成的表层列横、内部裂缝、物料微观破损等。
  由于这一技术的灵敏度极强,为此不需要对被测者进行任一重测,当然,可通过相关磁化设备来增强这一技术的应用效率:1)对塑性变化区、出弹性变形区等进行鉴别和分类;2)认定金属层滑动、形成疲劳裂痕的准确位点;3)能够把裂痕在金属组织里的变化、可否不断展现出磁记忆测试法和声发射检测技术一样,都是通过结构自身发射信息给予测试。不同技术均包括不同的优缺点,对于磁记忆检测法来说,也是如此。它能够独立用于缺陷定性分析,在具体实践过程中和檢测应用范围来说,它需要以辅助方法来促进其它NDT技术的应用。
  2 展望
  NDT技术在具体实践过程中,其综合性很强,该技术存在多个变革过程,即由无损探伤(NDI)至无损无损测(NDT),最后变成无损评估(NDE),同时朝着自动无损评估(QNDE)、一定量无损评估(QNDE)方向转变。由此来看,在未来的发展过程中,新出现的纳米材料、微机设备等领域的NDT技术会得到全面地发展与普及。
  参考文献:
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  [4] 徐燕慧,崔颜,刘必聚,任斌,石巍.干净、均一的表面增强拉曼基底的制备和表征[J].光散射学报. 2009(04)
  作者简介:
  闫军帅(1990-),男,籍贯:山东滨州,助理工程师,研究方向:AUT应用。
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