常用的無損檢測方法
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余種。但在實際應用中比較常見的有以下五種,也就是我們所說的常規的無損檢測方法:
目視檢測 Visual Testing (縮寫 VT);
超聲檢測 Ultrasonic Testing(縮寫 UT);
射線檢測Radiographic Testing(縮寫 RT);
磁粉檢測 Magnetic particle Testing(縮寫 MT);
滲透檢測 Penetrant Testing (縮寫 PT);
渦流檢測 Eddy Current Testing (縮寫 ET);
聲發射 Acoustic emission (縮寫 AE) 。
1、目視檢測(VT)目視檢測,是國內實施的比較少,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,以確認不會影響后面的檢驗,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。經過國際級的培訓,其VT檢測技術會比較專業,而且很受國際機構的重視。
VT常常用于目視檢查焊縫,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,之后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,并且其檢查標準是基本相符的。
2、超聲波檢測(UT)
(1)、超聲波檢測的定義:通過超聲波與試件相互作用,就反射、透射和散射的波進行研究,對試件進行宏觀缺陷監測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征,并進而對其特定應用性進行評價的技術。
(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.聲源產生超聲波,采用一定的方式使超聲波進入試件;
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檢測設備被接收,并可對其進行處理和分析;
d.根據接收的超聲波的特征,評估試件本身及其內部是否存在缺陷及缺陷的特性。
(3)、超聲波檢測的優點:
a.適用于金屬、非金屬和復合材料等多種制件的無損檢測;
b.穿透能力強,可對較大厚度范圍內的試件內部缺陷進行檢測。如對金屬材料,可檢測厚度為1~2mm的薄壁管材和板材,也可檢測幾米長的鋼鍛件;
c.缺陷定位較準確;
d.對面積型缺陷的檢出率較高; e.靈敏度高,可檢測試件內部尺寸很小的缺陷;
f.檢測成本低、速度快,設備輕便,對人體及環境無害,現場使用較方便。
(4)、超聲波檢測的局限性:
a.對試件中的缺陷進行精確的定性、定量仍須作深入研究;
b.對具有復雜形狀或不規則外形的試件進行超聲檢測有困難;
c.缺陷的位置、取向和形狀對檢測結果有一定影響;
d.材質、晶粒度等對檢測有較大影響;
e.以常用的手工A型脈沖反射法檢測時結果顯示不直觀,且檢測結果無直接見證記錄。
(5)、超聲檢測的適用范圍:
a.從檢測對象的材料來說,可用于金屬、非金屬和復合材料;
b.從檢測對象的制造工藝來說,可用于鍛件、鑄件、焊接件、膠結件等;
c.從檢測對象的形狀來說,可用于板材、棒材、管材等;
d.從檢測對象的尺寸來說,厚度可小至1mm,也可大至幾米;
e.從缺陷部位來說,既可以是表面缺陷,也可以是內部缺陷。
3、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。
(1)、射線照相檢驗法的原理: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鹵化銀產生潛影,由于不同密度的物質對射線的吸收系數不同,照射到膠片各處的射線能量也就會產生差異,便可根據暗室處理后的底片各處黑度差來判別缺陷。
(2)、射線照相法的特點:射線照相法的優點和局限性總結如下:
a.可以獲得缺陷的直觀圖像,定性準確,對長度、寬度尺寸的定量也比較準確;
b.檢測結果有直接記錄,可長期保存;
c. 對體積型缺陷(氣孔、夾渣、夾鎢、燒穿、咬邊、焊瘤、凹坑等)檢出率很高,對面積型缺陷(未焊透、未熔合、裂紋等),如果照相角度不適當,容易漏檢;
d.適宜檢驗厚度較薄的工件而不宜較厚的工件,因為檢驗厚工件需要高能量的射線設備,而且隨著厚度的增加,其檢驗靈敏度也會下降;
e.適宜檢驗對接焊縫,不適宜檢驗角焊縫以及板材、棒材、鍛件等;
f.對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.檢測成本高、速度慢;
h.具有輻射生物效應,能夠殺傷生物細胞,損害生物組織,危及生物器官的正常功能。
總的來說,RT的特性是——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。
