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無損檢測:檢測技術

無損檢測是在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下,利用物體的聲、光、電磁等原理技術對材料、零件、設備進行缺陷、化學、物理參數的檢測技術。無損檢測是工業發展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一個國家的工業發展水平,無損檢測其重要性已得到公認,主要有射線檢驗(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和液體滲透檢測(PT) 四種。其他無損檢測方法有渦流檢測(ET)、聲發射檢測(AT)、熱像/紅外(TIR)、洩漏試驗(LT)、交流場測量技術(ACFMT)、漏磁檢驗(MFL)、遠場測試檢測方法(RFT)、超聲波衍射時差法(TOFD)等。簡介

無損檢測培訓就是NDT Training,縮寫是NDT(或NDE,non-destructive examination),也叫無損探傷,是在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下,採用射線、超聲、紅外、電磁等原理技術儀器對材料、零件、設備進行缺陷、化學、物理參數的檢測技術。常見的有超聲波檢測焊縫中的裂紋等方法。中國機械工程學會無損檢測學會是中國無損檢測學術組織,TC56是其標準化機構。 [1]

無損檢測是工業發展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一個國家的工業發展水平,其重要性已得到公認。中國在1978年11月成立了全國性的無損檢測學術組織——中國機械工程學會無損檢測分會。此外,冶金、電力、石油化工、船舶、宇航、核能等行業還成立了各自的無損檢測學會或協會;部分省、自治區、直轄市和地級市成立了省(市)級、地市級無損檢測學會或協會;東北、華東、西南等區域還各自成立了區域性的無損檢測學會或協會。在無損檢測的基礎理論研究和儀器設備開發方面,中國與世界先進國家之間仍有較大的差距,特別是在紅外、聲發射等高新技術檢測設備方面更是如此。

常用的無損檢測方法:聲發射檢測(AE)射線照相檢驗(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和液體滲透檢測(PT) 五種。其他無損檢測方法:渦流檢測(ET)、熱像/紅外(TIR)、洩漏試驗(LT)、交流場測量技術(ACFMT)、漏磁檢驗(MFL)、遠場測試檢測方法(RFT)、超聲波衍射時差法(TOFD)等。

原理

無損檢測是利用物質的聲、光、磁和電等特性,在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下,檢測被檢對像中是否存在缺陷或不均勻性,給出缺陷大小,位置,性質和數量等信息。它與破壞性檢測相比,無損檢測有以下特點。第一是具有非破壞性,因為它在做檢測時不會損害被檢測對象的使用性能;第二具有全面性,由於檢測是非破壞性,因此必要時可對被檢測對象進行100%的全面檢測,這是破壞性檢測辦不到的;第三具有全程性,破壞性檢測一般只適用於對原材料進行檢測,如機械工程中普遍採用的拉伸、壓縮、彎曲等,破壞性檢驗都是針對製造用原材料進行的,對於產成品和在用品,除非不准備讓其繼續服役,否則是不能進行破壞性檢測的,而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能。所以,它不僅可對製造用原材料,各中間工藝環節、直至最終產成品進行全程檢測,也可對服役中的設備進行檢測。

無損檢查目視檢測範圍:1、焊縫表面缺陷檢查。檢查焊縫表面裂紋、未焊透及焊漏等焊接質量。 2、內腔檢查。檢查表面裂紋、起皮、拉線、划痕、凹坑、凸起、斑點、腐蝕等缺陷。 3、狀態檢查。當某些產品(如蝸輪泵、發動機等)工作後,按技術要求規定的項目進行內窺檢測。 4、裝配檢查。當有要求和需要時,使用同三維工業視頻內窺鏡對裝配質量進行檢查;裝配或某一工序完成後,檢查各零部組件裝配位置是否符合圖樣或技術條件的要求;是否存在裝配缺陷。 5、多餘物檢查。檢查產品內腔殘餘內屑,外來物等多餘物。 [2]

發展

無損檢測已不再是僅僅使用X 射線,包括聲、電、磁、電磁波、中子、激光等各種物理現象幾乎都被用做於了無損檢測,譬如:超聲檢測、渦流檢測、磁粉檢測、射線檢測、滲透檢測、目視檢測、紅外檢測、微波檢測、洩漏檢測、聲發射檢測、漏磁檢測、磁記憶檢測、熱中子照相檢測、激光散斑成像檢測、光纖光柵傳感技術,等等,而且還在不斷地開發和應用新的方法和技術。一些看上去非常傳統的無損檢測方法,實際上也已經發展出了許多新技術,譬如:  射線檢測——傳統技術是:膠片射線照相(X 射線和伽馬射線)。新技術有:加速器高能X射線照相、數字射線成像(DR)、計算機射線照相(CR,類似於數碼照相)、計算機層析成像(CT)、射線衍射等等。超聲檢測——傳統技術是:A 型超聲(A 掃描超聲,A 超)。新技術有:B 掃描超聲(B 超)、C 掃描超聲(C 超)、超聲衍射(TOFD)、相控陣超聲、共振超聲、電磁超聲、超聲導波等等。 [3]

特點

1、非破壞性

非破壞性——是指在獲得檢測結果的同時,除了剔除不合格品外,不損失零件。因此,檢測規模不受零件多少的限制,既可抽樣檢驗,又可在必要時採用普檢。因而,更具有靈活性(普檢、抽檢均可)和可靠性。

2、互容性

互容性——即指檢驗方法的互容性,即:同一零件可同時或依次採用不同的檢驗方法;而且又可重複地進行同一檢驗。這也是非破壞性帶來的好處。

3、動態性

動態性——這是說,無損探傷方法可對使用中的零件進行檢驗,而且能夠適時考察產品運行期的累計影響。因而,可查明結構的失效機理。

4、嚴格性

嚴格性——是指無損檢測技術的嚴格性。首先無損檢測需要專用儀器、設備;同時也需要專門訓練的檢驗人員,按照嚴格的規程和標准進行操作。

5、檢驗結果的分歧性

檢驗結果的分歧性——不同的檢測人員對同一試件的檢測結果可能有分歧。特別是在超聲波檢驗時,同一檢驗項目要由兩個檢驗人員來完成。需要“會診”。概括起來,無損檢測的特點是:非破壞性、互容性、動態性、嚴格性以及檢測結果的分歧性等。

檢測形式

無損檢測方法很多,據美國國家宇航局調研分析,其認為可分為六大類約70餘種。但在實際應用中比較常見的有以下幾種:

目視檢測(VT)

目視檢測,在國內實施的比較少,但在國際上非常重視的無損檢測第一階段首要方法。按照國際慣例,目視檢測要先做,以確認不會影響後面的檢驗,再接著做四大常規檢驗。例如BINDT的PCN認證,就有專門的VT1、2、3級考核,更有專門的持證要求。 VT常常用於目視檢查焊縫,焊縫本身有工藝評定標準,都是可以通過目測和直接測量尺寸來做初步檢驗,發現咬邊等不合格的外觀缺陷,就要先打磨或者修整,之後才做其他深入的儀器檢測。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,並且其檢查標準是基本相符的。

射線照相法(RT)

是指用X射線或γ射線穿透試件,以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測方法,該方法是最基本的,應用最廣泛的一種非破壞性檢驗方法。

原理:射線能穿透肉眼無法穿透的物質使膠片感光,當X射線或r射線照射膠片時,與普通光線一樣,能使膠片乳劑層中的滷化銀產生潛影,由於不同密度的物質對射線的吸收係數不同,照射到膠片各處的射線強度也就會產生差異,便可根據暗室處理後的底片各處黑度差來判別缺陷。

總的來說,RT的定性更準確,有可供長期保存的直觀圖像,總體成本相對較高,而且射線對人體有害,檢驗速度會較慢。

超聲波檢測(UT)


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