無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有哪些方法?電子產(chǎn)品鑒定機(jī)構(gòu)
日期:2022-04-21 13:46:53 瀏覽量:1691 標(biāo)簽: 無(wú)損檢測(cè)
無(wú)損檢測(cè)是在不損壞試件的前提下,以物理或化學(xué)方法為手段,借助先進(jìn)的報(bào)術(shù)和設(shè)備器材,對(duì)試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。為幫助大家深入了解,以下內(nèi)容由創(chuàng)芯檢測(cè)網(wǎng)整理,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方法匯總?cè)缦?
(1)目視檢測(cè) Visual Testing (縮寫(xiě) VT);
(2)遠(yuǎn)程超聲波檢測(cè)(LRUT);
(3)射線檢測(cè)Radiographic Testing(縮寫(xiě) RT);
(4)磁粉檢測(cè) Magnetic particle Testing(縮寫(xiě) MT);
(5)滲透檢測(cè) Penetrant Testing (縮寫(xiě) PT);
(6)渦流檢測(cè) Eddy Current Testing (縮寫(xiě) ECT);
(7)聲發(fā)射 Acoustic emission (縮寫(xiě) AET) 。
(8)漏磁檢測(cè)(MFL)
(9)激光檢測(cè)(LM)
(10)熱/紅外熱成像檢測(cè)(IRT)
(11)振動(dòng)分析(VA)
(12)超聲波檢測(cè)(UT)
(13)泄漏檢測(cè)(LT)
一、目視檢測(cè)(VT)
最早的無(wú)損檢測(cè)類型是視覺(jué)檢測(cè)。它使用低功率設(shè)備(包括管道鏡和纖維鏡)來(lái)監(jiān)視缺陷??焖?,廉價(jià),直接的視覺(jué)測(cè)試可以作為識(shí)別資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題(從裂縫到腐蝕)的初始工具。但是,當(dāng)試圖盡早識(shí)別出許多不同類型的材料故障以安全地維修或更換設(shè)備時(shí),視覺(jué)測(cè)試是不夠的。當(dāng)視線被遮擋或缺陷很小或內(nèi)部時(shí),視力檢查將失敗。實(shí)際上,目視檢查的各種缺點(diǎn)導(dǎo)致了其他形式的無(wú)損檢測(cè)的必要性。
目視檢測(cè),是國(guó)內(nèi)實(shí)施的比較少,但在國(guó)際上非常重視的無(wú)損檢測(cè)第一階段首要方法。按照國(guó)際慣例,目視檢測(cè)要先做,以確認(rèn)不會(huì)影響后面的檢驗(yàn),再接著做四大常規(guī)檢驗(yàn)。例如BINDT的PCN認(rèn)證,就有專門的VT1、2、3級(jí)考核,更有專門的持證要求。經(jīng)過(guò)國(guó)際級(jí)的培訓(xùn),其VT檢測(cè)技術(shù)會(huì)比較專業(yè),而且很受國(guó)際機(jī)構(gòu)的重視。
VT常常用于目視檢查焊縫,焊縫本身有工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),都是可以通過(guò)目測(cè)和直接測(cè)量尺寸來(lái)做初步檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)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(cè)。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(biāo)準(zhǔn)是基本相符的。
二、遠(yuǎn)程超聲波檢測(cè)(LRUT)
遠(yuǎn)程UT是專門用于管道的超聲測(cè)試方法。超聲波換能器或線圈內(nèi)置在沿管道行進(jìn)的環(huán)中。換能器發(fā)出波,從而提供管壁內(nèi)部的圖像。不規(guī)則性和厚度變化會(huì)改變波浪,向技術(shù)人員展示自己。此方法不需要換能器與表面之間的液體耦合劑。
三、射線檢測(cè)(RT)
射線照相測(cè)試已經(jīng)通過(guò)X射線機(jī)進(jìn)入了公眾的想象。該方法利用輻射穿透物體和記錄介質(zhì)。記錄介質(zhì)上較暗的區(qū)域表示有更多的輻射線穿過(guò)物體的該區(qū)域,表示出現(xiàn)裂紋,空隙或密度變化。X射線通常用于較薄的材料。伽瑪射線更濃。膠片或計(jì)算機(jī)傳感器可用作記錄介質(zhì)。射線照相測(cè)試需要大量的設(shè)備和專業(yè)知識(shí),以及用于防止過(guò)度暴露于輻射的安全預(yù)防措施。
中子射線照相測(cè)試使用集中的中子射線而不是X射線或γ射線穿透物體。必須使用線性加速器或電子加速器來(lái)生成這些中子束。中子穿過(guò)金屬,但不穿過(guò)大多數(shù)有機(jī)材料。當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)射線照相結(jié)合使用時(shí),這將提供物體內(nèi)部的更詳細(xì)的圖像。此技術(shù)僅在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用。
四、磁粉檢測(cè)(MT)
磁性粒子測(cè)試使用指示劑粒子的運(yùn)動(dòng)來(lái)證明鐵磁材料內(nèi)部的不連續(xù)性。被測(cè)試的零件必須涂有染色的磁性顆粒,呈干燥粉末或液體懸浮形式。磁鐵將電磁場(chǎng)感應(yīng)到要測(cè)試的材料中。磁場(chǎng)使磁性粒子向橫向于磁場(chǎng)方向的任何不連續(xù)點(diǎn)移動(dòng),從而直觀地顯示出缺陷。
磁粉測(cè)試是一門廣泛的學(xué)科,可以使用多種方法來(lái)感應(yīng)磁場(chǎng)。磁粉測(cè)試需要大量的設(shè)置和清理工作,因此無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)輕松使用。
1. 磁粉檢測(cè)的原理:鐵磁性材料和工件被磁化后,由于不連續(xù)性的存在,使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng),吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合適光照下目視可見(jiàn)的磁痕,從而顯示出B310磁粉探傷儀不連續(xù)性的位置、形狀和大小。
2. 磁粉檢測(cè)的適用性和局限性:
a.磁粉探傷適用于檢測(cè)鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄(如可檢測(cè)出長(zhǎng)0.1mm、寬為微米級(jí)的裂紋),目視難以看出的不連續(xù)性。
b.磁粉檢測(cè)可對(duì)原材料、半成品、成品工件和在役的零部件檢測(cè),還可對(duì)板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄鋼件及鍛鋼件進(jìn)行檢測(cè)。
c.可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏松等缺陷。
d.磁粉檢測(cè)不能檢測(cè)奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫,也不能檢測(cè)銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對(duì)于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。
五、滲透檢測(cè)(PT)
液體滲透劑測(cè)試可以直觀地顯示連接到材料表面的裂紋或其他缺陷。液體滲透劑主要用于無(wú)孔材料,因?yàn)槎嗫撞牧蠒?huì)掩蓋缺陷的跡象。此測(cè)試方法將物料涂覆或浸泡在指示液中。該流體流入材料表面的開(kāi)口中。當(dāng)除去殘留在表面上的液體時(shí),液體從裂縫中返回。液體重現(xiàn)的任何地方都顯示出缺陷;液體越多,缺陷越大。
如果沒(méi)有將瑕疵連接到表面的通道,液體將無(wú)法進(jìn)入。因此,必須使用其他方法來(lái)檢測(cè)封閉的空隙或蜂窩狀結(jié)構(gòu)。材料的表面也必須清潔,因?yàn)橛秃推渌麣埩粑锊粫?huì)干擾液體進(jìn)入裂縫的能力。另外,液體滲透劑需要大量的設(shè)備,設(shè)置和清理來(lái)處理液體本身。盡管可以有效地使用此技術(shù),但它通常比其他NDT方法更慢且更麻煩。
1.液體滲透檢測(cè)的基本原理:零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后,在毛細(xì)管作用下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,滲透液可以滲透進(jìn)表面開(kāi)口缺陷中;經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后,再在零件表面施涂顯像劑,同樣,在毛細(xì)管的作用下,顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液,滲透液回滲到顯像劑中,在一定的光源下(紫外線光或白光),缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí),(黃綠色熒光或鮮艷紅色),從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。
2.滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn):
a.可檢測(cè)各種材料,金屬、非金屬材料;磁性、非磁性材料;焊接、鍛造、軋制等加工方式;
b.具有較高的靈敏度(可發(fā)現(xiàn)0.1μm寬缺陷)
c.顯示直觀、操作方便、檢測(cè)費(fèi)用低。
3.滲透檢測(cè)的缺點(diǎn)及局限性:
a.它只能檢出表面開(kāi)口的缺陷;
b.不適于檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件;
c.滲透檢測(cè)只能檢出缺陷的表面分布,難以確定缺陷的實(shí)際深度,因而很難對(duì)缺陷做出定量評(píng)價(jià)。檢出結(jié)果受操作者的影響也較大。
六、渦流檢測(cè)(ECT)
渦流測(cè)試使用磁場(chǎng)形成導(dǎo)電材料的圖像。材料屬性的變化會(huì)在野外產(chǎn)生不連續(xù)性,類似于巖石在溪流中產(chǎn)生渦流的方式。這些變化提供了腐蝕,裂縫,空隙,蜂窩狀,分層和厚度損失的跡象。
渦流技術(shù)因其便攜性,速度和準(zhǔn)確性而在行業(yè)中得到了定期使用。渦流測(cè)試最關(guān)鍵的用途之一是發(fā)電行業(yè)。渦流技術(shù)已被證明對(duì)于檢查熱交換器和冷卻器管是有效且經(jīng)濟(jì)的。手持式渦流設(shè)備允許就地檢查,從而減少了執(zhí)行檢查所需的停機(jī)時(shí)間。
渦流測(cè)試的最新創(chuàng)新是渦流陣列(ECA)技術(shù),非常適用于航空航天,鐵路,制造業(yè),石油和天然氣等眾多行業(yè)的表面和近表面測(cè)繪。ECA是一種極其快速,經(jīng)濟(jì)高效且易于使用的技術(shù),可提供高度準(zhǔn)確的結(jié)果。
盡管渦流技術(shù)可以穿透薄的非導(dǎo)電涂層,例如鍍鋅鋼上的鋅,但其使用僅限于導(dǎo)電材料。另外,渦流在復(fù)雜的幾何形狀或大面積的情況下可能會(huì)有困難。盡管這些限制了渦流設(shè)備的范圍,但在其參數(shù)范圍內(nèi),它仍然是一種高效的工具。
1.渦流檢測(cè)的基本原理:將通有交流電的線圈置于待測(cè)的金屬板上或套在待測(cè)的金屬管外。這時(shí)線圈內(nèi)及其附近將產(chǎn)生交變磁場(chǎng),使試件中產(chǎn)生呈旋渦狀的感應(yīng)交變電流,稱為渦流。渦流的分布和大小,除與線圈的形狀和尺寸、交流電流的大小和頻率等有關(guān)外,還取決于試件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無(wú)裂紋缺陷等。因而,在保持其他因素相對(duì)不變的條件下,用一探測(cè)線圈測(cè)量渦流所引起的磁場(chǎng)變化,可推知試件中渦流的大小和相位變化,進(jìn)而獲得有關(guān)電導(dǎo)率、缺陷、材質(zhì)狀況和其他物理量(如形狀、尺寸等)的變化或缺陷存在等信息。但由于渦流是交變電流,具有集膚效應(yīng),所檢測(cè)到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況。
2.應(yīng)用:按試件的形狀和檢測(cè)目的的不同,可采用不同形式的線圈,通常有穿過(guò)式、探頭式和插入式線圈3種。穿過(guò)式線圈用來(lái)檢測(cè)管材、棒材和線材,它的內(nèi)徑略大于被檢物件,使用時(shí)使被檢物體以一定的速度在線圈內(nèi)通過(guò),可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、凹坑等缺陷。探頭式線圈適用于對(duì)試件進(jìn)行局部探測(cè)。應(yīng)用時(shí)線圈置于金屬板、管或其他零件上,可檢查飛機(jī)起落撐桿內(nèi)筒上和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上的疲勞裂紋等。插入式線圈也稱內(nèi)部探頭,放在管子或零件的孔內(nèi)用來(lái)作內(nèi)壁檢測(cè),可用于檢查各種管道內(nèi)壁的腐蝕程度等。為了提高檢測(cè)靈敏度,探頭式和插入式線圈大多裝有磁芯。渦流法主要用于生產(chǎn)線上的金屬管、棒、線的快速檢測(cè)以及大批量零件如軸承鋼球、汽門等的探傷(這時(shí)除渦流儀器外尚須配備自動(dòng)裝卸和傳送的機(jī)械裝置)、材質(zhì)分選和硬度測(cè)量,也可用來(lái)測(cè)量鍍層和涂膜的厚度。
3.優(yōu)缺點(diǎn):渦流檢測(cè)時(shí)線圈不需與被測(cè)物直接接觸,可進(jìn)行高速檢測(cè),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,但不適用于形狀復(fù)雜的零件,而且只能檢測(cè)導(dǎo)電材料的表面和近表面缺陷,檢測(cè)結(jié)果也易于受到材料本身及其他因素的干擾。
七、聲發(fā)射 AET
聲發(fā)射測(cè)試依賴于超聲測(cè)試的類似原理,即聲波通過(guò)固體物體的傳輸。然而,波的傳播和測(cè)量是通過(guò)不同的方式完成的。通過(guò)對(duì)物體的急劇施加力(例如錘子的撞擊或其他機(jī)械負(fù)載)來(lái)感應(yīng)波。溫度和壓力的變化也會(huì)引起適當(dāng)?shù)牟▌?dòng)。
聲發(fā)射測(cè)試不是偵聽(tīng)波特性的變化和這些特性的映射,而是檢測(cè)介質(zhì)本身的物理運(yùn)動(dòng)。物體材料的變化或不一致性(例如空隙)可以通過(guò)單獨(dú)的傳感器檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)差異來(lái)檢測(cè)。聲發(fā)射測(cè)試雖然對(duì)塑料和其他材料有效,但與其他無(wú)損檢測(cè)方法相比,它不那么普遍,而且設(shè)備密集。這項(xiàng)技術(shù)最常在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中找到。
這是一種新增的無(wú)損檢測(cè)方法,通過(guò)材料內(nèi)部的裂紋擴(kuò)張等發(fā)出的聲音進(jìn)行檢測(cè)。主要用于檢測(cè)在用設(shè)備、器件的缺陷即缺陷發(fā)展情況,以判斷其良好性。
八、漏磁檢測(cè)(MFL)
磁通泄漏是一種有效的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù),主要用于檢查大型管道,管道和罐底。強(qiáng)力磁鐵用于使材料充滿磁場(chǎng)。傳感器檢測(cè)由材料特性差異(例如腐蝕,點(diǎn)蝕,厚度損失或裂縫)引起的磁場(chǎng)波動(dòng)。使用磁鐵和沿著圓柱體長(zhǎng)度方向移動(dòng)的傳感器,可以在不去除絕緣的情況下掃描管道。必須使用串聯(lián)布置的場(chǎng)發(fā)生器對(duì)儲(chǔ)罐底板進(jìn)行掃描。該技術(shù)適用于黑色金屬材料,并且是檢測(cè)大型基礎(chǔ)設(shè)施中缺陷的有效方法。
九、激光檢測(cè)(LM)
三種類型的基于激光的NDT占主導(dǎo)地位-輪廓測(cè)定,剪切成像和全息測(cè)試。輪廓測(cè)定法使用旋轉(zhuǎn)激光對(duì)管道的外表面成像,以檢測(cè)裂縫,腐蝕或點(diǎn)蝕。
剪切成像是一種檢測(cè)材料缺陷的高精度“前后”方法。激光在施加應(yīng)力之前和之后記錄材料的圖像,并使用檢測(cè)到的差異推斷內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
全息術(shù)使用類似的“前后”方法來(lái)推斷微米級(jí)的缺陷。兩種技術(shù)在用于生成結(jié)果的設(shè)備和軟件上有所不同。對(duì)于較大的表面,首選剪切法。小型全息照相。
十、熱/紅外熱成像檢測(cè)(IRT)
熱測(cè)試使用從物體發(fā)出的捕獲的紅外輻射來(lái)提供物體表面的圖像。熱成像可以指示腐蝕,空隙,異物或分層。為了使紅外熱像儀具有直接的視線,必須遮蓋要掃描的區(qū)域。雖然熱測(cè)試可以有效,但它檢測(cè)到的缺陷也可以通過(guò)其他方法進(jìn)行修正,而這些方法所需的設(shè)置范圍要小得多。
十一、振動(dòng)分析(VA)
振動(dòng)分析擅長(zhǎng)測(cè)試旋轉(zhuǎn)零件的完整性,包括渦輪機(jī),齒輪,軸和軸承。通常使用三種類型的振動(dòng)分析:加速度計(jì),速度傳感器和渦流位移傳感器。
加速度計(jì)對(duì)高速敏感,因此對(duì)于高速應(yīng)用最有效。速度傳感器使用磁鐵從旋轉(zhuǎn)零件中產(chǎn)生電場(chǎng),從而可以有效地測(cè)量以慢速或中等速度運(yùn)動(dòng)的零件。
渦流位移傳感器測(cè)量旋轉(zhuǎn)零件在不需要的水平或垂直軸上的物理運(yùn)動(dòng)。他們可以檢測(cè)到間隙或軸運(yùn)動(dòng)的變化,表明需要維修。
十二、超聲波檢測(cè)(UT)
超聲波測(cè)試已被證明是現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)中最有效的方法之一。該方法通過(guò)將高頻聲波引入固體物體(通常是金屬或復(fù)合材料)中而起作用。聲波的傳播受到不規(guī)則因素的影響,例如密度變化,裂縫,空隙,蜂窩或異物。通過(guò)收集和解釋返回的聲波,超聲波測(cè)試設(shè)備可以繪制許多固體物體的內(nèi)部圖。根據(jù)所使用的設(shè)備和應(yīng)用程序的要求,可以收集反射回或穿過(guò)被掃描材料的波。
超聲波測(cè)試依靠換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波。較舊的方法一次只使用一個(gè)換能器,而現(xiàn)代相控陣超聲測(cè)試(PAUT)設(shè)備則使用多個(gè)串聯(lián)運(yùn)行的換能器。該技術(shù)大大提高了檢查速度,覆蓋范圍和特異性。
最近,先進(jìn)的PAUT儀器增加了更高的性能,包括飛行時(shí)間衍射(TOFD)和總聚焦方法(TFM)。這些較新的技術(shù)非常適合處理更復(fù)雜的檢查。
由于具有多種優(yōu)勢(shì),因此在整個(gè)行業(yè)的體積測(cè)試中普遍使用超聲波設(shè)備。PAUT提供快速,準(zhǔn)確的讀數(shù),幾乎不需要任何設(shè)置。設(shè)備本身可以輕便,便于現(xiàn)場(chǎng)操作,但強(qiáng)度足以應(yīng)付惡劣的環(huán)境。超聲波覆蓋物的測(cè)試應(yīng)用范圍使該技術(shù)對(duì)大型組織具有吸引力,因?yàn)樗?jiǎn)化了公司設(shè)備的采購(gòu)和培訓(xùn)方案。
像所有NDT方法一樣,超聲波測(cè)試并非對(duì)每種應(yīng)用都完美。鐵等晶粒較粗的材料會(huì)干擾波的傳播。如果沒(méi)有定義的先進(jìn)技術(shù)或完整解決方案,奇怪的幾何形狀(包括曲面)有時(shí)會(huì)造成覆蓋困難。此外,探頭質(zhì)量會(huì)顯著影響穿透深度和圖像質(zhì)量。
十三、泄漏檢測(cè)(LT)
泄漏測(cè)試是一種非破壞性測(cè)試,涉及確定密封容器中是否存在泄漏的幾種方法。有四種檢測(cè)氣體泄漏的常用方法,盡管有些相似。壓力變化測(cè)試會(huì)在密封的容器中加壓或產(chǎn)生真空。失去壓力或真空表明存在泄漏。氣泡測(cè)試還依賴于壓力指示器。將零件加壓,然后浸入液體中。氣泡的存在指示泄漏的位置。
鹵素二極管和質(zhì)譜儀的測(cè)試相似,均使用識(shí)別氣體檢測(cè)泄漏的存在。將鹵素或氦氣(通常與空氣混合)引入加壓容器中。位于加壓區(qū)域外部的鹵素二極管檢測(cè)器或質(zhì)譜儀會(huì)提醒技術(shù)人員存在鹵素或氦氣,表明存在泄漏。
可以使用專用設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行一些氣泡測(cè)試,以在大和/或平坦的表面上創(chuàng)建密封區(qū)域。但是,氣泡測(cè)試和其他泄漏測(cè)試方法非常耗時(shí),并且需要繁瑣的設(shè)備和設(shè)置。它們最好在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行。