无损检测就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。
常用的无损检测方法:超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、涡流探伤、液体渗透检测(PT)及X射线检测(RT).
1. 磁粉检测
铁磁性材料和工件被磁化后,由于不连续性的存在,工件表面和近表面的磁力线发生局部畸形,而产生漏磁场,吸附附加在工件表面的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。
磁粉检测的适用性和局限性有:
1. 磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙及窄目视难以看出的不连续性。
2. 磁粉检测可对多种情况下的零部件检测,还可多种类型的件进行检测。
3. 可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。
4. 磁粉检测不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝,也不能检测铜铝镁钛等非磁性材料。对于表面浅划伤、埋藏较深洞与工件表面夹角小于20°的分层和折叠很难发现。
2. 液体渗透检测
液体渗透检测的基本原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色剂后,在一定时间的毛细管作用下,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样在毛细管的作用下,显像剂将吸收缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光源下(紫外线或白光),缺陷处的渗透液痕迹被显示(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而检测出缺陷的形貌及分布状态。
渗透检测的优点:
1)可检测各种材料
2)具有较高的灵敏度
3)显示直观、操作方便、检测费用低
渗透检测的缺点:
1)不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件
2)渗透检测只能检出缺陷的表面分布,难以确定缺陷的实际深度,因而很难对缺陷做出定量评价。检测结果受操作者的影响也很大。
3. X射线探伤
X射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法。
X射线穿过被照射物体后会有损耗,不同厚度不同物质对他们的吸收率不同,而底片放在被照射物体的另一侧,会因为射线强度不同而产生相应的图形,评片人员就可以根据影像来判断物体内部是哦福有缺陷以及缺陷的性质。
射线检测的适用性和局限性:
1)射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感,比较容易对缺陷进行定性。即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤,而不适用面积型缺陷探伤。
2)射线底片易于保留,有追溯性。
3)直观显示缺陷的形状和类型。
4)缺点不能定位缺陷的埋藏深度,同时检测厚度有限,底片专门送洗,并且对人身体有一定伤害,成本较高。
4.超声波探伤方法
人的耳朵能直接接收到的声波的频率范围通常是20Hz到20KHz,即音(声)频。频率低于20Hz的称为次声波,高于20KHz的成为超声波。工业上常用数兆赫兹超声波来探伤。超声波频率高,则传播的直线性强,又易于在固体中传播,并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射,这样就可以用它来探伤。
超声波探伤的适用性:
通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触,探头则可有效地向工件发射超声波,并能接收(缺陷)界面反射来的超声波,同时转换成电信号,再传输给仪器进行处理。根据超声波在介质中传播的速度(常称声速)和传播时间,就可知道缺陷的位置。当缺陷越大,反射面则越大,其反射的能量也就越大,故可根据反射能量的大小来查知各缺陷(当量)的大小。
常用的探伤声波有纵波、横波、表面波等,前二者适用于探测内部缺陷,后者适用于探测表面缺陷,但对表面的条件要求高。
5. 涡流探伤
涡流探伤是由交流电产生的交变磁场作用于待探伤的导电材料,感应出电涡流。如果材料中有缺陷,它将干扰所产生的电涡流,即形成干扰信号。用涡流探伤仪检测出其干扰信号,就可知道缺陷的状况。影响涡流的因素很多,即是说涡流中载有丰富的信号,这些信号与材料的很多因素有关,如何将其中有用的信号从诸多的信号中一一分离出来,是目前涡流研究工作者的难题,已取得一些进展,在一定条件下可解决一些问题,但还远远不能满足现场的要求,有待于大力发展。
涡流适用性:
涡流探伤的显著特点是对导电材料就能起作用,而不一定是铁磁材料,但对铁磁材料的效果较差。其次,待探工件表面的光洁度、平整度、边界等对涡流探伤都有较大影响,因此常将涡流探伤用于形状规则、表面较光洁的铜管等非铁磁性工件探伤。
总而言之,超声波、X射线探伤适用于探伤内部缺陷,其中超声波适用于5mm以上,且形状规则的部件,X射线不能定位缺陷的埋藏深度,有辐射。磁粉、渗透探伤适用于探伤工件表面缺陷,其中磁粉探伤仅限于检测磁性材料,渗透探伤仅限于检测表面开口缺陷。
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