无损探伤在工程机械领域的应用

发表时间:2020/11/5   来源:《科学与技术》2020年28卷第19期   作者:王杭凯 宋红晓
[导读] 随着经济和科学技术的不断发展前进,极大的促进了社会的发展,加快了我国无损检测技术的步伐,提高了无损检测技术的应用率,使其在当下社会不同领域得到了广泛应用
        王杭凯 宋红晓
        杭州浙达精益机电技术股份有限公司,浙江 杭州 310000
        摘要:随着经济和科学技术的不断发展前进,极大的促进了社会的发展,加快了我国无损检测技术的步伐,提高了无损检测技术的应用率,使其在当下社会不同领域得到了广泛应用。无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。下文阐述了无损探伤在工程机械生产中的重要性,概述了几种常见的无损检测方法,X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤等方法。本文主要分析无损探伤在工程机械领域的应用。
        关键词:无损探伤;工程机械领域;应用
        引言
        在工程机械领域,为了保证产品的质量、节约生产成本与时间,在生产流程的早期阶段如果能够及时检测出产品的缺陷对工程机械的生产是具有重大意义的。对于工程机械产品的内部缺陷,我们是很难用肉眼观察到的,因为先进的无损探伤检测设备是现代企业严格控制产品质量、减少产品售后、避免材料浪费的一种有效手段。
        1 无损探伤检测概述
        英文名称 Non-destructive testing (简称NDT,中文简称无损检测)NDT (Non-destructive testing),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NDT是指对材料或工件实施一种不损害或不影响其未来使用性能或用途的检测手段。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。此外,冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会;部分省、自治区、直辖市和地级市成立了省(市)级、地市级无损检测学会或协会;在无损检测的基础理论研究和仪器设备开发方面,中国与世界先进国家之间仍有较大的差距,特别是在红外、声发射等高新技术检测设备方面更是如此。
        2 无损检测技术的特点
        2.1 非破坏性
        非破坏性——是指在获得检测结果的同时,除了剔除不合格品外,不损失零件。因此,检测规模不受零件多少的限制,既可抽样检验,又可在必要时采用普检。因而,更具有灵活性(普检、抽检均可)和可靠性。
        2.2 互容性
        互容性——即指检验方法的互容性,即:同一零件可同时或依次采用不同的检验方法;而且又可重复地进行同一检验。这也是非破坏性带来的好处。
        2.3 动态性
        动态性——这是说,无损探伤方法可对使用中的零件进行检验,而且能够适时考察产品运行期的累计影响。因而,可查明结构的失效机理。
        2.4 严格性
        严格性——是指无损检测技术的严格性。首先无损检测需要专用仪器、设备;同时也需要专门训练的检验人员,按照严格的规程和标准进行操作。
        2.5 检验结果的分歧性
        检验结果的分歧性——不同的检测人员对同一试件的检测结果可能有分歧。特别是在超声波检验时,同一检验项目要由两个检验人员来完成。
        概括起来,无损检测的特点是:非破坏性、互容性、动态性、严格性以及检测结果的分歧性等。无损检测技术应用于很多科学技术领域,实际技术应用方法多元化,除了常规的射线、超声、渗透及涡流等,还包含激光、红光及声发射等方法。

在实践应用过程中,该技术多样化特点比较突出,在不损害构件性能基础上,全面分析材料物理特性的固有缺陷变化,以此评估构件表面或内部是否出现缺陷,并准确查找缺陷位置,提供多样化信息,有效分析缺陷大小与危害。
        3 无损探伤的类型及其在工程机械领域的应用
        3.1 射线检测
其基本原理是,使用X射线和γ射线在穿过被测物各部分时强度降低的不同,探伤被测物的缺陷。如果把遭受不同程度吸取的射线投射至X射线胶片上,通过显影后,能获得显示部件厚度变化与内部缺陷现况的图像。比如以荧光屏取代胶片,能直观被测部件的内部实况。最常见的射线检测设施是X射线无损探伤仪。现有的技术已经成功研制出射线层析照相的方法,除了传统X射线的检测优点外,还可以直观地检测出被检物体的缺陷深度,但是由于其设备昂贵,并且使用成本高,并未在市场展开销售,但是这种技术是未来X射线无损探伤技术的发展趋势。
        3.2 超声检测
        超声波无损探伤技术越来越得到人们的认可,通过特定的干扰源激发超声波是数字超声波探伤仪探伤的原理,它可以在弹性介质中传播,传播介质自身具有的性质也会给超声波无损探伤的传播速度带来一定的影响,正因如此,超声波多次反复的折射与反射现象会在一些界面上呈现出来。通过这种折射和反射的现象也会给超声波的使用带来一定的保障,可以使工作人员及时的发现问题并作出行之有效的解决对策,从而可以在一定程度上确保超声波的正常使用。超声波的检测穿透力强,对于大型的铸件物效果比较好,它可以很精确地测量出被检物的内部缺陷位置、大小、分布等情况;并且其检测灵敏度高,对于微小的缺陷检测效果好。
        超声波传感器与其他技术的传感器相比,使用更加灵活,更具选择性。实际使用中,沥青摊铺机、工程起重机、叉车、液压挖掘机、压路机、轮式装载机、平地机等工程机械上广泛采用了超声波传感器,超声波传感器使用的是独立的发射器和接收器的型号,当检测缓慢移动的物体,或者需要快速响应或者在潮湿环境中应用时,这种对射示或者叫分离式的超声波传感器就非常适用。
        3.3 渗透探伤
        利用某些液体对狭窄缝隙的渗透性来探测表面缺陷,常用的渗透液为含有有色染料或荧光的液体,如滲透探伤剂。渗透探伤地优点是,操作方法和设备简单,检测成本低,可直观观测到被检物的缺陷,对于一微米以下的缺陷也具有极高的灵敏度。
        3.4 磁粉探伤
        通过磁粉在物体缺陷附近漏磁场中的堆积来检测物体表面或近表面处的缺陷,被检测物体必须具有铁磁性,最常见的探伤仪器为B310磁粉探伤仪。
        3.5 红外NDT
        红外NDT是上世纪六十年代之后发展起来的新科技,其是通过检查热量和热流来判断金属和非金属材质、检测内部问题的。针对部分使用X射线、超声波等不能测出的局部问题,用红外NDT就能获得很好的效果,能广泛用作铸锻件、焊纹内部缺陷检测、材料疲劳裂痕探伤等。红外线检测具有检测面积大、速度快、检验效果反馈及时等优点。对于一些内部构造非常复杂的精密铸件,采用X射线或者超声波检测都无法精确地检测到其内部的缺陷。这时候我们采用红外线的检测,只需要对精密铸件内部进行冷却,再利用红外线无损探伤检测仪扫描精密铸件的表面,通过显示屏观看精密铸件的热图,就可以直观地看出精密铸件的损伤区域。
        4 结语
        近十年来,无损探伤方法应用于工程机械生产的企业.这是一项科技的挑战,该技术已经在综合工程领域内达成共识,无损探伤技术俱有极大的发展潜力。现有的各种无损探伤方法都具备各自的特点,企业应选择适合自己生产产品的检验方法进行检验。以上各种检测方法还具备一些缺点,希望在不久的将来我们的研究可以突破这些缺点,以达到最佳的无损伤检测效果。
        参考文献:
        [1]张宝珠.浅谈无损检测技术在压力容器中的应用[J]. 科技风,2014,04:100.
        [2]吴程昊,张霜霜,李葆远 . 磨机关键件常见缺陷及其无损探伤技术[J].中国新技术新产品 .2013(04)
        [3]张维国,张利君,乔日东,王秀玲,唐盛明.不同压力下机械结合面对超声波反射信号的影响 [J]. 无损检测.2011(05)
        [4]叶子义.超声波检测技术在无缝钢管质量检测中的运用[J].工程技术研究,2017(04)
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: