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    Technology

    無(wú)損檢測技術(shù)總論

    發(fā)布時(shí)間: 2017-03-09
    無(wú)損檢測技術(shù)發(fā)展過(guò)程經(jīng)歷了三個(gè)階段:無(wú)損探傷階段、無(wú)損檢測階段和無(wú)損評價(jià)階段。第一階段是無(wú)損探傷,主要是探測和發(fā)現缺陷,第二階段是無(wú)損檢測,不僅僅是探測缺陷,還包括探測試件的一些其他信息,例如結構、性質(zhì)、狀態(tài)等,并試圖通過(guò)測試,掌握更多的信息,無(wú)損評價(jià)則是第三階段,它不僅要求發(fā)現缺陷,探測試件的結構、性質(zhì)、狀態(tài),還要求獲取更全面,更準確的綜合的信息,例如缺陷的形狀、尺寸、位置、取向、內含物、缺陷部位的組織、殘余應力等,結合成像技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計算機數據分析和處理等技術(shù),材料力學(xué)、斷裂力學(xué)等知識綜合應用,對試件或產(chǎn)品的質(zhì)量和性能給出全面、準確的評價(jià)。

    無(wú)損檢測技術(shù)發(fā)展過(guò)程經(jīng)歷了三個(gè)階段:無(wú)損探傷階段、無(wú)損檢測階段和無(wú)損評價(jià)階段。第一階段是無(wú)損探傷,主要是探測和發(fā)現缺陷,第二階段是無(wú)損檢測,不僅僅是探測缺陷,還包括探測試件的一些其他信息,例如結構、性質(zhì)、狀態(tài)等,并試圖通過(guò)測試,掌握更多的信息,無(wú)損評價(jià)則是第三階段,它不僅要求發(fā)現缺陷,探測試件的結構、性質(zhì)、狀態(tài),還要求獲取更全面,更準確的綜合的信息,例如缺陷的形狀、尺寸、位置、取向、內含物、缺陷部位的組織、殘余應力等,結合成像技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計算機數據分析和處理等技術(shù),材料力學(xué)、斷裂力學(xué)等知識綜合應用,對試件或產(chǎn)品的質(zhì)量和性能給出全面、準確的評價(jià)。

    常用的無(wú)損檢測方法有:射線(xiàn)檢測,超聲波檢測,磁粉檢測,滲透檢測、渦流檢測、聲發(fā)射檢測。為滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求,并伴隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展,無(wú)損檢測的方法和種類(lèi)日益繁多,除了上面提到的幾種方法外,激光、紅外、微波、液晶等技術(shù)都被應用于無(wú)損檢測。無(wú)損檢測技術(shù)的產(chǎn)生有現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎。例如,用于探測工業(yè)產(chǎn)品缺陷的x射線(xiàn)照相法是在德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現X射線(xiàn)后才產(chǎn)生的,超聲波檢測是在兩次大戰中迅速發(fā)展的聲納技術(shù)和雷達技術(shù)的基礎上開(kāi)發(fā)出來(lái)的,磁粉檢測建立在電磁學(xué)理論的基礎上,而滲透檢測得益于物理化學(xué)的進(jìn)展等。


    隨著(zhù)現代工業(yè)的發(fā)展,對產(chǎn)品質(zhì)量和結構安全性,使用可靠性提出了越來(lái)越高的要求,由于無(wú)損檢測技術(shù)具有不破壞試件,檢測靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),所以其應用日益廣泛。目前,無(wú)損檢測技術(shù)在國內許多行業(yè)和部門(mén),例如機械、冶金、石油天然氣、石化、化工、航空航天、船舶、鐵道、電力、核工業(yè)、兵器、煤炭、有色金屬、建筑等,都得到廣泛應用。


    應用無(wú)損檢測技術(shù)優(yōu)點(diǎn)有:

    一、及時(shí)發(fā)現缺陷,提高產(chǎn)品質(zhì)量

    應用無(wú)損檢測技術(shù),可以探測到肉眼無(wú)法看到的試件內部的缺陷,在對試件表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗時(shí),通過(guò)無(wú)損檢測方法可以探測出許多肉眼很難看見(jiàn)的細小缺陷。由于無(wú)損檢測技術(shù)對缺陷檢測的應用范圍廣,靈敏度高,檢測結果可靠性好,因此在容器和其他產(chǎn)品制造的過(guò)程檢驗和最終質(zhì)量檢驗中普遍采用。
    采用破壞性檢測,在檢測完成的同時(shí),試件也被破壞了,因此破壞性檢測只能進(jìn)行抽樣檢驗。與破壞性檢測不同,無(wú)損檢測不需損壞試件就能完成檢測過(guò)程 ,因此無(wú)損檢測能夠對產(chǎn)品進(jìn)行百分之百檢驗或逐件檢驗。許多重要的材料、結構或產(chǎn)品,都必須保證萬(wàn)無(wú)一失,只有采用無(wú)損檢測手段,才能為質(zhì)量提供有效保證。

    二、設備安全運行的有效保證

    即使是設計和制造質(zhì)量完全符合規范要求的容器,在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后,也有可能發(fā)生破壞事故,這是由于苛刻的運行條件使設備狀態(tài)發(fā)生變化,例如由于高溫和應力的作用導致材料蠕變,由于溫度、壓力的波動(dòng)產(chǎn)生交變應力,使設備的應力集中部位產(chǎn)生疲勞,由下腐蝕作用使壁厚減薄或材質(zhì)劣化等等。上述因素有可能使設備中原來(lái)存在的,制造規范允許的小缺陷擴展開(kāi)裂,或使設備中原來(lái)沒(méi)有缺陷的地方產(chǎn)生樣或那樣的新生缺陷, 最終導致設備失效。為了保障使用安全,對在用鍋爐壓力容器,必須定期進(jìn)行檢驗,及時(shí)發(fā)現缺陷,避免事故發(fā)生。

    三、促進(jìn)制造工藝的改進(jìn)

    在產(chǎn)品生產(chǎn)中,為了了解制造工藝足否適宜,必須事先進(jìn)行工藝試驗。在工藝試驗中,經(jīng)常對工藝試樣進(jìn)行無(wú)損檢測,并根據檢測結果改進(jìn)制造工藝,最終確定理想的制造工藝。例如,為了確定焊接工藝規范,在焊接試驗時(shí)對焊接試樣進(jìn)行射線(xiàn)照相。隨后根據檢測結果修正焊接參數,最終得到能夠達到質(zhì)量要求的焊接工藝。又如,在進(jìn)行鑄造工藝設計時(shí),通過(guò)射線(xiàn)照相探測試件的缺陷發(fā)生情況,并據此改進(jìn)澆口和冒口的位置,最終確定臺適的鑄造工藝。

    四、節約資金,降低生產(chǎn)成本

    在產(chǎn)品制造過(guò)程中進(jìn)行無(wú)損檢測,往往被認為要增加檢測費用,從而使制造成本增加??墒侨绻谥圃爝^(guò)程中間的適當環(huán)節正確地進(jìn)行無(wú)損檢測,就是防止以后的工序浪費,減少返工,降低廢品率,從而降低制造成本。例如,在厚板焊接時(shí),如果在焊接全部完成后再無(wú)損檢測,發(fā)現超標缺陷需要返修,要花費許多工時(shí)或者很難修補。因此可以在焊至一半時(shí)先進(jìn)行一次無(wú)損檢測,確認沒(méi)有超標缺陷后再繼續焊接,這樣雖然無(wú)損檢測費用有所增加,但總的制造成本降低了。又如,對鑄件進(jìn)行機械加工,有時(shí)不允許機加上后的表面上出現夾渣、氣孔、裂紋等缺陷,選擇在機加工前對要進(jìn)行加工的部位實(shí)施無(wú)損檢測,對發(fā)現缺陷的部位就不再加工,從而降低了廢品率,節省了機加工工時(shí)。

    應用無(wú)損檢測時(shí),應注意的問(wèn)題有:

    1、與破壞性檢測相配合

    無(wú)損檢測的最大特點(diǎn)是能在不損傷材料、工件和結構的前提下進(jìn)行檢測,所以無(wú)損檢測后,產(chǎn)品的檢查率可以達到100%。但是,并不是所有需要測試的項目和指標都能進(jìn)行無(wú)損檢測,無(wú)損檢測技術(shù)自身還有局限性。某些試驗只能采用破壞性檢測,因此,在目前無(wú)損檢測還不能完全代替破壞性檢測。也就是說(shuō),對一個(gè)工件、材料、機器設備的評價(jià),必須把無(wú)損檢測的結果與破壞性檢測的結果互相對比和配合,才能作出準確的評定。例如液化石油氣鋼瓶除了無(wú)損檢測外還要進(jìn)行爆破試驗。鍋爐管子焊縫,有時(shí)要切取試樣做金相和斷口檢驗。

    2、正確選擇檢測時(shí)機

    在進(jìn)行無(wú)損檢測時(shí),必須根據無(wú)損檢測的目的,正確選擇無(wú)損檢測實(shí)施的時(shí)機。例如,鍛件的超聲波探傷,一般安排在鍛造完成且進(jìn)行過(guò)粗加工后,鉆孔、銑槽、精磨等最終機加工前,因為此時(shí)掃查面較平整,耦合較好,有可能干擾探傷的孔、槽、臺還未加工,發(fā)現質(zhì)量問(wèn)題處理也較容易,損失也較小,又例如,要檢查高強鋼焊縫有無(wú)延遲裂紋,無(wú)損檢測實(shí)施的時(shí)機,就應安排在焊接完成24h以后進(jìn)行。要檢查熱處理工藝是否正確,就應將無(wú)損檢測實(shí)施時(shí)機放在熱處理之后進(jìn)行。只有正確的選用實(shí)施無(wú)損檢測的時(shí)機,才能順利地完成檢測,正確評價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量。

    3、合理選擇無(wú)損檢測方法

    無(wú)損檢測在應用中,由于檢測方法本身有局限性,不能適用于所有工件和所有缺陷,為了提高檢測結果的可靠性,必須在檢測前,根據被檢物的材質(zhì)、結構、形狀、尺寸,預計可能產(chǎn)生什么種類(lèi),什么形狀的缺陷,在什么部位、什么方向產(chǎn)生,根據以上種種情況分析,然后根據無(wú)損檢測方法各自的特點(diǎn)選擇最合適的檢測方法。例如,鋼板的分層缺陷因其延伸方向與板平行,就不適合射線(xiàn)檢測而應選擇超聲波檢測。檢查工件表面細小的裂紋就不應選擇射線(xiàn)和超聲波檢測,而應選擇磁粉和滲透檢測。此外,選用無(wú)損檢測方法和應用時(shí)還應充分的認識到,檢測的目的不是片面的追求那種過(guò)高要求的產(chǎn)品“高質(zhì)量”,而是在保證充分安全性的同時(shí)要保證產(chǎn)品的經(jīng)濟性。只有這樣,無(wú)損檢測方法的選擇和應用才會(huì )是正確的、合理的。

    4、各種無(wú)損檢測方法綜合應用

    在無(wú)損檢測應用中,必須認識到任何一種無(wú)損檢測方法都不是萬(wàn)能的,每種無(wú)損檢測方法都有它自己的優(yōu)點(diǎn),也有它的缺點(diǎn)。因此,在無(wú)損檢測的應用中,如果可能,不要只采用一種無(wú)損檢測方法,而盡可能多的同時(shí)采用兒種方法,以便保證各種檢測方法互相取長(cháng)補短,從而取得更多的信息。另外,還應利用無(wú)損檢測以外的其他檢測所得的信息,利用有關(guān)材料、焊接、加工工藝的知識及產(chǎn)品結構的知識,綜合起來(lái)進(jìn)行判斷,例如,超聲波對裂紋缺陷探測靈敏度較高,但定性不準是其不足,而射線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是對缺陷定性比較準確,兩者配合使用,就能保證檢測結果既可靠又準確。

     
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