第一篇：電渦流無損檢測技術(shù)分析論文

【摘要】無損檢測是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具，也是機(jī)械工程的重要組成部分。電渦流無損檢測技術(shù)作為一種傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)，具有線性度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單且能靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的進(jìn)行測量等特點(diǎn)。本文簡述電渦流無損檢測技術(shù)的的研究現(xiàn)狀，指出電渦流無損檢測的發(fā)展趨勢，為今后研究電渦流無損檢測提供可以借鑒的研究方向。

【關(guān)鍵詞】無損檢測；電渦流；柔性線圈

1前言

電渦流檢測技術(shù)是一種基于電渦流效應(yīng)的無損、非接觸式檢測技術(shù)，具有線性度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單且能靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的進(jìn)行測量等特點(diǎn)。同時(shí)由于電渦流效應(yīng)的限制，電渦流檢測只能用于探測金屬材料的無損檢測，如管、棒、線、板材及零部件缺陷檢測；金屬焊縫質(zhì)量的檢測；飛行器的疲勞老化維護(hù)以及管道系統(tǒng)的腐蝕檢查等。與其他無損檢測方法相比，電渦流檢測技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）對(duì)導(dǎo)電材料的近表面及表面缺陷有較高的靈敏度；（2）對(duì)影響渦流特性的各種物理和工藝因素均能實(shí)施檢測，適用范圍廣，測量范圍大，靈敏度高；（3）在一定條件下，可提供裂紋深度的信息；（4）結(jié)構(gòu)簡單、對(duì)成型的被測件容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測、安裝方便不需要耦合劑；（5）可用于高溫、薄壁管、細(xì)線、零件內(nèi)孔表面等其它檢測方法難以進(jìn)行檢測的特殊場合。同時(shí)，由于渦流效應(yīng)的限制，電渦流檢測技術(shù)只能檢測導(dǎo)電材料表面及近表面缺陷，其檢測結(jié)果會(huì)受到檢測對(duì)象形狀、材料特性以及檢測對(duì)象在加工過程中形成的殘磁效應(yīng)的影響，同時(shí)，電渦流檢測的最高溫度一般不超過180攝氏度。

2電渦流檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀

電渦流檢測技術(shù)最早可追溯到19世紀(jì)末，D.E.Hughes首次利用渦流效應(yīng)的感生電流實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同金屬和合金的判斷。而電渦流檢測技術(shù)的快速發(fā)展是基于20世紀(jì)50年代，德國Forster發(fā)表的一系列關(guān)于消除渦流檢測中干擾因素的論文，其提出的阻抗分析法理論，為現(xiàn)代渦流檢測理論和設(shè)備研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。而現(xiàn)階段電渦流檢測技術(shù)的主要向非常規(guī)電渦流檢測技術(shù)及柔性電渦流檢測技術(shù)這兩個(gè)方向發(fā)展。

2.1非常規(guī)電渦流檢測技術(shù)

為解決常規(guī)電渦流檢測結(jié)果存在對(duì)深層損傷檢測靈敏度不高、提取的信息量較少、檢測效率較低等局限性，逐漸發(fā)展出使用非單頻正弦電流作為激勵(lì)信號(hào)的非常規(guī)電渦流檢測技術(shù)，根據(jù)激勵(lì)信號(hào)種類的不同，主要包括多頻電渦流檢測技術(shù)、脈沖電渦流檢測技術(shù)、遠(yuǎn)場電渦流檢測技術(shù)。多頻渦流（Multi-frequencyEddyCurrent）檢測技術(shù)是采用含有多種頻率成分的信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)的檢測技術(shù)。其激勵(lì)信號(hào)的頻率根據(jù)所需的檢測的參數(shù)進(jìn)行選擇，當(dāng)需檢測的參數(shù)為n時(shí)，就需要激勵(lì)信號(hào)包括n個(gè)頻率成分，將響應(yīng)信號(hào)按各自頻譜分別進(jìn)行解調(diào)，最后將各個(gè)解調(diào)信號(hào)以指定的方式進(jìn)行混頻，最后綜合分析處理數(shù)據(jù)。由于多頻電渦流檢測技術(shù)能夠抑制多個(gè)干擾因素，所以其檢測的靈敏性、可靠性和準(zhǔn)確性均得到提高。可以看到，多頻檢測技術(shù)的關(guān)鍵問題為多頻信號(hào)選擇以及響應(yīng)信號(hào)的分析和處理[2]。脈沖渦流（PulsedEddycurrent，PEC）檢測與多頻渦流檢測的工作原理基本相同，作為激勵(lì)信號(hào)的方波可以看做是衰減型的多頻信號(hào)，多頻渦流檢測可以看做具有高頻諧波加權(quán)補(bǔ)償?shù)拿}沖渦流。相比較而言，脈沖渦流的檢測速度更快、檢測效率更高、且包含的信息更多，設(shè)備成本也更低。由于脈沖信號(hào)產(chǎn)生的渦流衰減更慢，可以用來分辨多層金屬結(jié)構(gòu)分辨及更深層的缺陷檢測。當(dāng)前，脈沖渦流檢測技術(shù)多用在檢測多層金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕與裂紋缺陷以及評(píng)估金屬底層上導(dǎo)電涂層的厚度、電導(dǎo)率及磁導(dǎo)率等物理特性等方面[3]。遠(yuǎn)場渦流（RemoteFieldEddyCurrent）檢測技術(shù)是一種能穿透金屬管壁的低頻渦流檢測技術(shù)。其探頭由一個(gè)激勵(lì)線圈和一個(gè)設(shè)置在與激勵(lì)線圈相距2~3倍管內(nèi)徑處的較小的檢測線圈構(gòu)成，由于檢測線圈能有效地接收穿過管壁后返回管內(nèi)的磁場，所以可以有效的檢測金屬管道的內(nèi)壁缺陷與管壁厚薄。但在最近的研究中發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電板材中同樣存在著遠(yuǎn)場渦流現(xiàn)象[4]。

2.2柔性電渦流檢測技術(shù)

由于生產(chǎn)、控制系統(tǒng)的復(fù)雜性越來越高，需要檢測的缺陷尺寸很小或檢測部位難以接近以及檢測對(duì)象具有復(fù)雜的表面形貌時(shí)，傳統(tǒng)的柱狀線圈探頭已經(jīng)無法滿足檢測需求。為滿足這些特殊結(jié)構(gòu)的測試需求，需要傳感器具有不受被測物體形狀限制，能貼附于各種規(guī)則或不規(guī)則曲面，且依舊能實(shí)現(xiàn)正常的傳感功能等特點(diǎn)。伴隨著印刷電路板（PCB）、半導(dǎo)體制作（IC）及微電子加工（MEMT）技術(shù)水平的提高，柔性電渦流傳感器應(yīng)運(yùn)而生。柔性電渦流檢測技術(shù)主要指是使用制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基底板上的柔性探頭的電渦流檢測技術(shù)，其最大特點(diǎn)是能夠被折疊或卷曲，對(duì)被測對(duì)象表面形貌的彎曲具有一定的適應(yīng)性，且其結(jié)構(gòu)簡單、封裝方便，可以根據(jù)測試要求任意布置，具有比普通傳感器更加廣闊的應(yīng)用前景。柔性電渦流檢測技術(shù)使用的探頭主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：平面線圈和MWM陣列（MeanderingWindingMagnetometerArray,MWM-Array）。其中，如圖1所示，平面線圈可以是矩形、圓形或多邊形螺旋線圈，其結(jié)構(gòu)可以是單層線圈或雙層線圈。柔性電渦流檢測技術(shù)主要受制于撓性印刷電路板（FlexiblePrintedCir-cuitBoard，F(xiàn)PCB）技術(shù)的制作工藝和技術(shù)水平。MWM陣列是1999年由JENTEKSensors公司研發(fā)出的一種新型探頭結(jié)構(gòu)。如圖2所示，MWM陣列探頭的基本結(jié)構(gòu)是由一個(gè)蜿蜒的激勵(lì)線圈繞組和多個(gè)穿插于激勵(lì)繞組之間的檢測繞組組成，MWM陣列探頭產(chǎn)生的電場在導(dǎo)電材料中的滲透深度除激勵(lì)頻率外，在激勵(lì)頻率較低（<1MHz）時(shí)還和i有關(guān)[5]。現(xiàn)階段，柔性電渦流檢測技術(shù)在日本、美國、法國等均有實(shí)際運(yùn)用，國外的Olympu、eddyfi、zetec及JENTEKSensors等公司也推出了一系列的基于柔性電渦流檢測技術(shù)的商業(yè)化商品。國內(nèi)的清華大學(xué)和空軍大學(xué)[6]也對(duì)柔性電渦流檢測技術(shù)也開展了一系列的研究，取得了一定的研究成果。

3電渦流檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著電磁渦流檢測技術(shù)的研究、開發(fā)及其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，電渦流檢測已從單一的渦流方法發(fā)展到包括渦流、漏磁、微波、磁記憶、電流擾動(dòng)等以電磁基本原理為基礎(chǔ)的無損檢測技術(shù)，如磁光/渦流成像檢測（Magneto-opticEddyCurrentImaging，MOI）技術(shù)和將巨磁阻元件和電渦流線圈進(jìn)行一體化的檢測方法。其中MOI做為一新興渦流無損檢測方法，可以實(shí)現(xiàn)快速、精確的大面積實(shí)時(shí)檢測，并可將本來非可視的亞表面細(xì)小缺陷可視化，檢測結(jié)果直觀準(zhǔn)確。目前，MOI技術(shù)目前主要用于航空部門對(duì)飛機(jī)的維修檢查中[7]。而將巨磁阻元件和電渦流線圈相結(jié)合的檢測方法特別適用于強(qiáng)磁性材料的檢測[8]。

4結(jié)論

本文總結(jié)了電渦流無損檢測技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用，并概述了電渦流無損檢測的發(fā)展現(xiàn)狀及各種電渦流檢測技術(shù)的特點(diǎn)，闡述了電渦流無損檢測今后將會(huì)發(fā)展成以電磁原理為基礎(chǔ)的囊括多種檢測技術(shù)的檢測方法。作為一種傳統(tǒng)的無損檢測方法，電渦流檢測亦將在機(jī)械設(shè)備的無損檢測上繼續(xù)發(fā)揮其作用。

第二篇：無損檢測論文

無損檢測技術(shù)的原理及應(yīng)用

摘要：本文介紹了當(dāng)前無損檢測技術(shù)，包括射線、超聲、滲透等常規(guī)技術(shù)和聲發(fā)射、磁記憶等新技術(shù)．并論述它們的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍 關(guān)鍵詞：無損檢測；新技術(shù) 1 概述

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全性，使用可靠性提出越來越高的要求，由于無損檢測技術(shù)具有不破壞試件，檢測靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，所以其應(yīng)用日益廣泛。本文主要介紹無損檢測的常用技術(shù)如射線、超聲、磁粉和滲透及新技術(shù)如聲發(fā)射、磁記憶等。2 無損檢測方法

現(xiàn)代無損檢測的定義是：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)的技術(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)行檢查和測試的方法。2．1射線檢測

射線檢測技術(shù)一般用于檢測焊縫和鑄件中存在的氣孔、密集氣孔、夾渣和未融合、未焊 透等缺陷。射線檢測不適用于鍛件、管材、棒材的檢測。射線檢測方法可獲得缺陷的直觀圖像，對(duì)長度、寬度尺寸的定最也比較準(zhǔn)確，檢測結(jié)果有直觀紀(jì)錄，可以長期保存。但該方法對(duì)體積型缺陷(氣孔、夾渣)檢出率高，對(duì)體積型缺陷(如裂紋未熔合類)，如果照相角度不適當(dāng)，容易漏檢。另外該方法不適宜較厚的工件，且檢測成本高、速度慢，同時(shí)對(duì)人體有害，需做特殊防護(hù)。2．2超聲波檢測

超聲檢測是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生衰減，遇到界面產(chǎn)生反射的性質(zhì)來檢測缺陷的無損檢測方法。與其它常規(guī)無損檢測技術(shù)相比，它具有被測對(duì)象范圍廣；檢測深度大；缺陷定位準(zhǔn)確，檢測靈敏度高；成本低，使用方便；速度快，對(duì)人體無害以及便于現(xiàn)場使用等特點(diǎn)。目前大量應(yīng)用于金屬材料和構(gòu)件質(zhì)量在線監(jiān)控和產(chǎn)品的在投檢查。如鋼板、管道、焊鞋、堆焊層、復(fù)合層、壓力容器及高壓管道、路軌和機(jī)車車輛零部件、棱元件及集成電路引線的檢測等。

2．3滲透檢測

滲透檢測是基于毛細(xì)管現(xiàn)象揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷，其方法是將液體滲透液滲人工件表面開口缺陷中，用去除劑清除多余滲透液后，用顯像劑表示出缺陷。滲透檢測可有效用于除疏松多孑L性材料外的任何種類的材料，如鋼鐵材料、有色金屬材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面開口缺陷。隨著滲透檢測方法在壓力容器檢測中的廣泛應(yīng)用，必須合理選擇滲透劑及檢測工藝、標(biāo)準(zhǔn)試塊及受檢壓力容器實(shí)際缺陷試塊，使用可行的滲透榆測方法標(biāo)準(zhǔn)等來提高滲透檢測的可靠性。該方法操作簡單成本低，缺陷顯示贏觀，檢測靈敏度高，可檢測的材料和缺陷范圍廣，對(duì)形狀復(fù)雜的部件～次操作就可大致做到全面檢測。但只能檢測出材料的表面開口缺陷且不適用于多孔性材料的檢驗(yàn)，對(duì)工件和環(huán)境有污染。滲透檢測方法在檢測表面微細(xì)裂紋時(shí)往往比射線檢測靈敏度高，還可用于磁粉檢測無法應(yīng)用到的部位。2．4聲發(fā)射檢測

聲發(fā)射是指材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。而彈性波可以反映出材料的一些性質(zhì)。聲發(fā)射檢測就是通過探測受力時(shí)材料內(nèi)部發(fā)出的應(yīng)力波判斷容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷程度的一種新的無損檢測方法。在構(gòu)件裂紋形成、擴(kuò)展直至開裂過程中會(huì)發(fā)射出能量大小不同的聲發(fā)射信號(hào)，根據(jù)聲發(fā)射信號(hào)的大小可判斷是否有裂紋產(chǎn)生、及裂紋的擴(kuò)展程度。聲發(fā)射與X射線、超聲波等常規(guī)檢測方法的主要區(qū)別在于它是一種動(dòng)態(tài)無損檢測方法。聲發(fā)射信號(hào)是在外部條件作用下產(chǎn)生的，對(duì)缺陷的變化極為敏感，可以檢測到微米數(shù)量級(jí)的顯微裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展的有關(guān)信息，檢測靈敏度很高。此外，因?yàn)榻^大多數(shù)材料都具有聲發(fā)射特征．所以聲發(fā)射檢測不受材料限制，可以長期連續(xù)地監(jiān)視缺陷的安全性和超限報(bào)警。2．5磁記憶檢測

磁記憶檢測方法就是通過測量構(gòu)件磁化狀態(tài)來推斷其應(yīng)力集中區(qū)的一種無損檢測方法，其本質(zhì)為漏磁檢測方法。磁記憶檢測方法用于發(fā)現(xiàn)存在材料構(gòu)件的高應(yīng)力集中部位，它采用磁記憶檢測儀對(duì)構(gòu)件焊縫進(jìn)行快速掃查，從而發(fā)現(xiàn)焊縫上存在的應(yīng)力峰值部位，然后對(duì)這些部位進(jìn)行表面磁粉檢測、內(nèi)部超聲檢測、硬度測試或金相組織分析，以發(fā)現(xiàn)可能存在的表面裂紋、內(nèi)部裂紋或材料微觀損傷。

磁記憶檢測方法不要求對(duì)被檢測對(duì)象表面做專門的準(zhǔn)備，不要求專門的磁化裝置，具有較高的靈敏度。金屬磁記憶方法能夠區(qū)分出彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)，能夠確定金屬層滑動(dòng) 面位置和產(chǎn)生疲勞裂紋的區(qū)域，能顯示出裂紋在金屬組織中的走向，確定裂紋是否繼續(xù)發(fā)展。是繼聲發(fā)射后第二次利用結(jié)構(gòu)自身發(fā)射信息進(jìn)行檢測的方法，除早期發(fā)現(xiàn)已發(fā)展的缺陷外，還能提供被檢測對(duì)象實(shí)際應(yīng)力?變形狀況的信息，并找出應(yīng)力集中區(qū)形成的原因。但此方法 目前不能單獨(dú)作為缺陷定性的無損檢測方法。在實(shí)際應(yīng)用中，必須輔助以其他的無損檢測方 法。3 展望

作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù)，無損檢測技術(shù)經(jīng)歷了從無損探傷（早期階段，是探測和發(fā)現(xiàn)缺陷）；到無損檢測（當(dāng)前階段，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(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)等）；再到無損評(píng)價(jià)（即將進(jìn)入或正在進(jìn)入的新的階段，它不僅要求發(fā)現(xiàn)缺陷，探測試件的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)，還有獲取更全面、更準(zhǔn)確的，綜合的信息，例如有關(guān)缺陷的形狀、尺寸、位置、取向、內(nèi)含物、缺陷部位的組織、殘余應(yīng)力等的信息，它要結(jié)合成像技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析和處理等技術(shù)，與材料力學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)，對(duì)試件或產(chǎn)品的質(zhì)量和性能給出全面、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)）的發(fā)展。相信在不遠(yuǎn)的將來，新生的納米材料、微機(jī)電器件等行業(yè)的無損檢測技術(shù)將會(huì)得到迅速發(fā)展。

第三篇：無損檢測論文

鋼結(jié)構(gòu)無損檢測（中鐵九橋工程有限公司中心實(shí)驗(yàn)室魏琳）

摘要：通過對(duì)應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中的幾種常規(guī)無損檢測方法的簡述，歸納了被檢對(duì)象所適用的不同無 損檢測方法。為廣大工程技術(shù)人員和管理人員了解、學(xué)習(xí)、應(yīng)用無損檢測技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑鋼結(jié)構(gòu)；無損檢測

一、前言 建筑鋼結(jié)構(gòu)由于其強(qiáng)度高、工業(yè)化程度高以及綜合經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，自上世紀(jì) 90 年代，特別是近年來得 到了迅猛發(fā)展，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用等領(lǐng)域。由于一些重點(diǎn)工程，建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生了嚴(yán)重的質(zhì)量事故，所以建筑鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性越來越受到重視。建筑鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性源于設(shè)計(jì)，其自身質(zhì)量則源于原材料、加工制作和現(xiàn)場安裝等因素。評(píng)價(jià)建筑鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性一般有三種方式：⑴模擬實(shí)驗(yàn)；⑵破壞性實(shí)驗(yàn)；⑶無損檢測。模擬實(shí)驗(yàn)是按一定比例模擬建筑鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)格、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式等，模擬在其運(yùn)行環(huán)境中的工作狀態(tài)，測試、評(píng)價(jià)建筑鋼 結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。破壞性實(shí)驗(yàn)是采用破壞的方式對(duì)抽樣試件的性能指標(biāo)進(jìn)行測試和觀察。但破壞性實(shí)驗(yàn)只適用于抽樣，而不能對(duì)全部工件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以不能得出全面、綜合的結(jié)論。無損檢測則能對(duì)原材料和工件進(jìn)行 100%檢測，且經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較低。無損檢測技術(shù)是以不損傷被檢對(duì)象 的結(jié)構(gòu)完整性和使用性能為前提，應(yīng)用物理原理和化學(xué)現(xiàn)象，借助先進(jìn)的設(shè)備器材，對(duì)各種原材料，零部 件和結(jié)構(gòu)件進(jìn)行有效的檢驗(yàn)和測試，借以評(píng)價(jià)它們的完整性、連續(xù)性、致密性、安全性、可靠性及某些物理性能。無損檢測不僅僅要探測和發(fā)現(xiàn)缺陷，而且要發(fā)現(xiàn)缺陷的大小、位置、當(dāng)量、性質(zhì)和狀態(tài)。應(yīng)用于鋼結(jié) 構(gòu)行業(yè)中的常規(guī)無損檢測方法有磁粉檢測（Magnetic Testing 簡稱 MT）、滲透檢測（Penetrate Testing，簡稱 PT）、渦流檢測（Eddy current Testing 簡稱 ET）、聲發(fā)射檢測（Acoustic Emission Testing 簡稱 AET）、超聲波檢測（Ultrasonic Testing，簡稱 UT）、射線檢測（Radiography Testing，簡稱 RT）。

二、公司目前使用的檢測方法，分為以下幾類：

2.1 磁粉檢測（MT）

2.1.1 鐵磁性材料被磁化后，產(chǎn)生在被檢對(duì)象上的磁力線均勻分布。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)生了局部畸變而產(chǎn)生了漏磁場，漏磁場吸附施加在被檢對(duì)象表面的磁粉，形成在合適光照下可 見的磁痕,從而達(dá)到檢測缺陷的目的。1

2.1.2 適用范圍 可以對(duì)鐵磁性原材料，如鋼板、鋼管、鑄鋼件等進(jìn)行檢測，也可以對(duì)鐵磁性結(jié)構(gòu)件進(jìn)行檢測。

2.1.3 局限性 僅適用鐵磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷檢測，對(duì)檢測人員的視力、工作場所、被檢對(duì)象的規(guī)格、形狀等有一定的要求。

2.1.4 優(yōu)點(diǎn) 經(jīng)濟(jì)、方便、效率高、靈敏度高、檢測結(jié)果直觀。

2.2滲透檢測（PT）

2.2.1 在被檢對(duì)象表面施加含有熒光染料或著色染料的滲透液，滲透液在毛細(xì)血管的作用下，經(jīng)過一定時(shí)間 后，滲透液可以滲透到表面開口的缺陷中去。經(jīng)過去除被檢對(duì)象表面多余的滲透液，干燥后，再在被檢對(duì) 象表面施加吸附介質(zhì)（顯象劑）。同樣在毛細(xì)血管的作用下，顯象劑吸附缺陷中的滲透液，使?jié)B透液回滲 到顯象劑中，在一定的光照下，缺陷中的滲透液被顯示。從而達(dá)到檢測缺陷的目的。

2.2.2 適用范圍 適用于非多孔狀固體表面開口缺陷。

2.2.3 局限性 僅適用于表面開口缺陷的檢測，而且對(duì)被檢對(duì)象的表面光潔度要求較高，涂料、鐵銹、氧化皮會(huì)覆蓋表面 缺陷而造成漏檢。對(duì)檢測人員的視力有一定要求，成本相對(duì)較高。

2.2.4 優(yōu)點(diǎn) 設(shè)備輕便、操作簡單，檢測靈敏度高，結(jié)果直觀、準(zhǔn)確。

2.3超聲波檢測（UT）

2.3.1超聲波是指頻率大于 20 千兆赫茲的機(jī)械波。根據(jù)波動(dòng)傳播時(shí)介質(zhì)的振動(dòng)方向相對(duì)于波的傳播方向不同，可 將波動(dòng)分為縱波、橫波、表面波和板波等。用于鋼結(jié)構(gòu)檢測的主要是縱波和橫波。超聲波探傷儀激勵(lì)探頭產(chǎn)生的超聲波在被檢對(duì)象的介質(zhì)中按一定速度傳播，當(dāng)遇到異面介質(zhì)（如氣孔、夾 渣）時(shí)，一部分超聲波反射回來，經(jīng)儀器處理后，放大進(jìn)入示波屏，顯示缺陷的回波。

2.3.2 適用對(duì)象 適用于各類焊逢、板材、管材、棒材、鍛件、鑄件以及復(fù)合材料的檢測，特別適合厚度較大的工件。

2.3.3 局限性 檢測結(jié)果可追溯性較差；定性困難，定量不精確，人為因素較多；對(duì)被檢工件的材質(zhì)規(guī)格，幾何形狀有一 定要求。

2.3.4 優(yōu)點(diǎn) 檢測成本低、速度快、周期短、效率高；儀器小、操作方便；能對(duì)缺陷進(jìn)行精確定位；對(duì)面積型缺陷的檢 出率較高（如裂紋、未熔合等）

2.4 射線檢測（RT）

2.4.1 原理 射線是一種波長短、頻率高的電磁波。射線檢測，常規(guī)使用×射線機(jī)或放

射性同位素作為放射源產(chǎn)生射線，射線穿過被檢對(duì)象，經(jīng)過吸收和衰減，由于被檢試件中存在厚度差的原因，不同強(qiáng)度的射線到達(dá)記錄介質(zhì)（如射線膠片），射線膠片的不同部位 吸收了數(shù)量不等的光子，經(jīng)過暗室處理后，底片上便出現(xiàn)了不同黑度的缺陷影象，從而判定缺陷的大小和 性質(zhì)。

2.4.2 適用范圍 適用較薄而不是較厚（如果工件的厚度超過 80mm 就要使用特殊設(shè)備進(jìn)行檢測，如加速器）的工件的內(nèi)部體 積型缺陷的檢測。

2.4.3 局限性 檢測成本高、周期長，工作效率低；不適用角焊逢、板材、管材、棒材、鍛件的檢測；對(duì)面狀的缺陷檢出 率較低；對(duì)缺陷的高度和缺陷在被檢對(duì)象中的深度較難確定；影響人體健康。

2.4.4 優(yōu)點(diǎn) 檢測結(jié)果直觀、定性定量準(zhǔn)確；檢測結(jié)果有記錄，可以長期保存，可追溯性較強(qiáng)。

三、結(jié)論

綜上所述，每種無損檢測方法的原理和特點(diǎn)各不相同，且適用的檢測對(duì)象也不一樣。在建筑鋼結(jié)構(gòu)的行業(yè)中應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的整體性能，檢測成本及被檢對(duì)象的規(guī)格、材質(zhì)、缺陷的性質(zhì)、缺陷產(chǎn)生的位置等諸多因素合理選擇無損檢測方法。一般地，選擇無損檢測方法及合格等級(jí)，是設(shè)計(jì)人員依據(jù)相關(guān)規(guī)范而確定的。有的工程，業(yè)主也有無損檢測方法及合格等級(jí)的要求，這就需要供需雙方相互協(xié)商了。

第四篇：復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件無損檢測技術(shù)分析

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件無損檢測技術(shù)分析

摘 要：本文通過對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件缺陷和損傷特點(diǎn)的分析，介紹可應(yīng)用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)缺陷包括目視檢查法、聲阻法、射線檢測技術(shù)、超聲檢測技術(shù)、聲-超聲技術(shù)、渦流檢測技術(shù)、微波檢測技術(shù)在內(nèi)的無損檢測技術(shù)。并對(duì)無損檢測技術(shù)的技術(shù)關(guān)鍵進(jìn)行剖析，展望了無損檢測技術(shù)的未來發(fā)展。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料 無損檢測 缺陷

隨著航空制造技術(shù)的不斷發(fā)展，復(fù)合材料以其高的比強(qiáng)度、比剛度及良好的抗疲勞性和耐腐蝕性獲得廣泛應(yīng)用。由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有導(dǎo)電性差、熱導(dǎo)率低、聲衰減高的特點(diǎn)，在物理性能方面呈顯著的各向異性，使得它對(duì)波傳播所引起的作用與普通金屬材料相比具有很大的差異，因而其無損檢測技術(shù)與金屬的檢測大不相同，復(fù)合材料檢測日益成為該領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在這種情況下，航空航天檢測迫切需要有一種更有效的手段來提高復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量或修理水平。

復(fù)合材料構(gòu)件的成型過程是極其復(fù)雜的，其間既有化學(xué)反應(yīng)，又有物理變化，影響性能的因素甚多，許多工藝參數(shù)的微小差異會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生諸多缺陷，使產(chǎn)品質(zhì)量呈現(xiàn)明顯的離散性，這些缺陷嚴(yán)重影響構(gòu)件的機(jī)械性能和完整性。由于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量的離散性，必須通過無損檢測來鑒別產(chǎn)品的內(nèi)部質(zhì)量狀況，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)和使用要求。隨著先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)研究與應(yīng)用的高速增長，復(fù)合材料無損檢測技術(shù)也迅速發(fā)展起來，已成為新材料結(jié)構(gòu)能否有效和擴(kuò)大應(yīng)用的關(guān)鍵。

一、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件缺陷的產(chǎn)生與特點(diǎn)

先進(jìn)復(fù)合材料中的缺陷類型一般包括: 孔隙、夾雜、裂紋、疏松、纖維分層與斷裂、纖維與基體界面開裂、纖維卷曲、富膠或貧膠、纖維體積百分比超差、鋪層或纖維方向誤差、缺層、鋪層搭接過多、厚度偏離、磨損、劃傷等, 其中孔隙、分層與夾雜是最主要的缺陷。材料中的缺陷可能只是一種類型, 也可能是好幾種類型的缺陷同時(shí)存在。

缺陷產(chǎn)生的原因是多種多樣的, 有環(huán)境控制方面的原因, 有制造工藝方面的原因, 也有運(yùn)輸、操作以及使用不當(dāng)?shù)脑? 如外力沖擊、與其他物體碰撞和刮擦等。對(duì)缺陷產(chǎn)生原因進(jìn)行準(zhǔn)確分析, 可以有針對(duì)性地采取預(yù)防與控制措施, 減少缺陷形成的概率,保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量和性能滿足要求。1.成型過程中產(chǎn)生的缺陷

復(fù)合材料在成型過程中往往會(huì)由于工藝原理和理論的非完美性而產(chǎn)生缺陷,人為操作的隨機(jī)性會(huì)產(chǎn)生夾雜、鋪層錯(cuò)誤、固化不完全等缺陷,固化過程控制不好會(huì)產(chǎn)生孔隙、分層、脫膠等缺陷。原材料因素, 也是復(fù)合材料產(chǎn)生缺陷的一個(gè)主要原因。預(yù)浸料中局部樹脂含量不均勻、毛團(tuán)、纖維彎曲會(huì)造成復(fù)合材料的貧膠、富膠和纖維曲屈。如果預(yù)浸料儲(chǔ)存時(shí)間過長,則會(huì)在固化成型過程中因樹脂的流動(dòng)性變差而導(dǎo)致貧膠、富膠、纖維脫粘以至分層等缺陷。如果這些缺陷不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),對(duì)復(fù)合材料的性能會(huì)有很大影響,甚至?xí)斐刹豢赏旎氐膿p失。

2.使用過程中產(chǎn)生的缺陷

復(fù)合材料構(gòu)件在使用過程中往往會(huì)由于應(yīng)力或環(huán)境因素而產(chǎn)生缺陷,以至被破壞。復(fù)合材料損傷的產(chǎn)生、擴(kuò)展與積累會(huì)加劇材料的環(huán)境與應(yīng)力腐蝕,加劇材料老化,造成材料的耐濕熱性能嚴(yán)重下降,強(qiáng)度與剛度急劇損失,大大降低材料的使用壽命,有時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重后果。傳統(tǒng)觀念采取的是發(fā)現(xiàn)問題后進(jìn)行修補(bǔ)(維修或修理)的辦法,要求在發(fā)現(xiàn)危及安全的缺陷后立即進(jìn)行修復(fù)。而新的觀念是預(yù)測并管理,要求對(duì)可能發(fā)生的缺陷、故障進(jìn)行預(yù)報(bào),從而能在某一合適時(shí)間段內(nèi)采取措施。所以復(fù)合材料在使用過程中的定期檢測,就顯得極為重要,也越來越受到人們的重視。

二、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的無損檢測

先進(jìn)復(fù)合材料中的微觀破壞和內(nèi)部缺陷, 用常規(guī)的機(jī)械與物理方法一般不能滿足檢驗(yàn)精度要求,也不能采用破壞性實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行檢測, 必須對(duì)其進(jìn)行無損探傷檢測, 即在不損壞結(jié)構(gòu)使用性能的前提下, 采取一定的手段, 檢測其特征質(zhì)量,確定其是否達(dá)到需要的工程使用要求。無損檢測是檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量、保證產(chǎn)品使用安全、延長產(chǎn)品壽命必要的有效技術(shù)手段。可應(yīng)用于航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中缺陷無損檢測的技術(shù)很多, 包括目視檢查法、聲阻法、射線檢測技術(shù)、超聲檢測技術(shù)、聲-超聲技術(shù)、渦流檢測技術(shù)、微波檢測技術(shù)等。1.目視檢查法

目視檢查法是使用最廣泛、最直接的無損檢測方法。它可以檢查出褪色、表面劃傷、裂紋、起泡、表面欠壓、起皺、桔皮、凹痕、富膠、貧膠等缺陷；尤其對(duì)透光的玻璃鋼產(chǎn)品，可用透射光檢查出內(nèi)部的某些缺陷和定位，如夾雜、氣泡、疏松、搭接的部位和寬度、蜂窩芯的位置和狀態(tài)、鑲嵌件的位置等。另外，利用反射光可以觀察到表面不平和其他缺陷。2.聲阻法

聲阻法又稱機(jī)械阻抗分析法，它是通過測量結(jié)構(gòu)件被測點(diǎn)振動(dòng)力阻抗的變化來確定是否有異常的結(jié)構(gòu)存在。聲阻儀是專為復(fù)合材料與蜂窩結(jié)構(gòu)件的整體性檢測發(fā)展起來的便攜式檢測儀器，可檢測出板—板膠接結(jié)構(gòu)（或復(fù)合材料）件或蜂窩結(jié)構(gòu)的單層、多層板分離區(qū)域。此方法操作簡單，效果很好，能滿足設(shè)計(jì)和使用要求。3.射線檢測技術(shù)

對(duì)于先進(jìn)復(fù)合材料而言, 射線檢測仍然是最直接、最有效的無損檢測技術(shù)之一, 特別適合于檢測先進(jìn)復(fù)合材料中的孔隙和夾雜等體積型缺陷,對(duì)垂直于材料表面的裂紋也具有較高的檢測靈敏度和可靠性, 對(duì)樹脂聚集與纖維聚集也有一定的檢測能力, 也可測量小厚度復(fù)合材料鋪層中的纖維彎曲等缺陷,但對(duì)復(fù)合材料中最為常見的分層缺陷檢測比較困難, 對(duì)平行于材料表面的裂紋射線檢測技術(shù)也不敏感。在所有的射線檢測技術(shù)中, 膠片射線照相技術(shù)應(yīng)用最為廣泛, 經(jīng)過多年的發(fā)展, 該技術(shù)已經(jīng)比較成熟, 許多國家都建立了針對(duì)復(fù)合材料的膠片射線照相技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。近幾年來, 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展, 射線實(shí)時(shí)成像檢測技術(shù)航空用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件無損檢測技術(shù)分析(RTR 技術(shù))日趨完善, 并開始應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的無損檢測。RTR 技術(shù)利用圖像增強(qiáng)器將穿透材料后的射線信息轉(zhuǎn)換為可視圖像(即光電轉(zhuǎn)換)。然后輸入計(jì)算機(jī)經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理將可視圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像, 在顯示器屏幕上顯示出材料內(nèi)部缺陷的性質(zhì)、大小和位置等信息。與膠片照相技術(shù)相比, RTR 技術(shù)不需要膠片的暗室處理, 縮短了曝光時(shí)間, 成像質(zhì)量與膠片照相技術(shù)相當(dāng), 但在檢測過程的實(shí)時(shí)性、檢測效率、經(jīng)濟(jì)性以及遠(yuǎn)程傳送和方便實(shí)用等方面具有無比的優(yōu)越性。實(shí)時(shí)成像技術(shù)可應(yīng)用于先進(jìn)復(fù)合材料產(chǎn)品的在線檢測,可以對(duì)裝配線上的工件進(jìn)行實(shí)時(shí)快速檢測。康普頓背散射成像(CST)技術(shù)是一種新的射線檢測技術(shù), 它具有單側(cè)非接觸、檢測靈敏度高、快速三維成像的特點(diǎn), 非常適合于復(fù)合材料等原子序數(shù)較低材料的物體, 對(duì)低密度材料的檢測可獲得比透射成像更高的圖像對(duì)比度, 特別是當(dāng)被檢物體結(jié)構(gòu)限制無法進(jìn)行雙側(cè)成像檢測時(shí), CST技術(shù)就顯示出明顯的優(yōu)勢。CST 技術(shù)在國外航空航天領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用, 在國內(nèi), 由于缺少相關(guān)的技術(shù)設(shè)備, 此項(xiàng)技術(shù)還尚處于探索性的研究階段, 但鑒于該技術(shù)的獨(dú)特性能, 可以預(yù)見它必將成為航空航天無損檢測領(lǐng)域一個(gè)極具開發(fā)與應(yīng)用潛力的檢測手段。

4.超聲檢測技術(shù)

超聲檢測方法主要包括有脈沖反射法、穿透法、反射板法、共振法、阻抗法等, 它們各有特點(diǎn), 可根據(jù)材料結(jié)構(gòu)的不同選用合適的檢測方法。對(duì)于一般小而薄、結(jié)構(gòu)簡單的平面層壓板及曲率不大的復(fù)合材料構(gòu)件, 宜采用水浸式反射板法;對(duì)于小而稍厚的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件, 無法采用水浸式反射板法時(shí), 可采用噴水脈沖反射法或接觸帶延遲塊脈沖發(fā)射法;對(duì)于大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)宜采用水噴穿透法或水噴脈沖反射法。復(fù)合材料的多層結(jié)構(gòu)使得聲波在材料中的衰減較大, 而且航空航天領(lǐng)域的先進(jìn)復(fù)合材料構(gòu)件多為薄形結(jié)構(gòu), 所引起的噪聲和缺陷反射信號(hào)的信噪比低, 不易分辨, 在選擇合適的檢測方法時(shí)應(yīng)進(jìn)行全面、細(xì)致的考慮。

5.聲-超聲檢測技術(shù)

聲-超聲(AU)技術(shù)又稱應(yīng)力波因子(SWF)技術(shù)。與通常的無損檢測技術(shù)不同,AU 技術(shù)主要用于檢測和研究材料中分布的細(xì)微缺陷群及其對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能(強(qiáng)度或剛度等)的整體影響, 屬于材料的完整性評(píng)估技術(shù)。采用聲-超聲振幅C 掃描技術(shù)也能夠?qū)?fù)合材料與金屬材料間的粘接界面進(jìn)行有效檢測, 而且克服了超聲反射技術(shù)信號(hào)清晰度不高、超聲透射技術(shù)傳感器可達(dá)(及)性差的缺點(diǎn)。

復(fù)合材料的聲發(fā)射技術(shù)研究20 世紀(jì)70 年代始于美國, 80 年代在法、日、英等國得到發(fā)展和廣泛應(yīng)用。先進(jìn)復(fù)合材料中的聲發(fā)射源主要有纖維斷裂、基體微裂紋、基體宏觀裂紋、纖維-基體界面脫開、纖維摩擦基體、纖維斷裂松馳等。通過對(duì)材料或結(jié)構(gòu)在加載過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行檢測和分析, 可以對(duì)復(fù)合材料構(gòu)件的整體質(zhì)量水平進(jìn)行評(píng)價(jià), 反映復(fù)合材料中損傷的發(fā)展與破壞模式, 預(yù)測構(gòu)件的最終承載強(qiáng)度, 并能夠確定出構(gòu)件質(zhì)量的薄弱區(qū)域。聲發(fā)射檢測技術(shù)僅可用于復(fù)合材料承力結(jié)構(gòu)件的整體無損檢測, 對(duì)單個(gè)缺陷的檢測準(zhǔn)確性較低。聲發(fā)射技術(shù)是檢測復(fù)合材料結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量水平的非常實(shí)用的技術(shù)手段, 使用簡單方便, 可以在測試材料力學(xué)性能的同時(shí)獲取材料動(dòng)態(tài)變形損傷過程中的寶貴信息。它包括參數(shù)分析法與波形分析法兩種方法。參數(shù)分析法是通過記錄和分析聲發(fā)射信號(hào)的特征參數(shù), 如幅度、能量、持續(xù)時(shí)間、振鈴計(jì)數(shù)和事件數(shù)等, 來分析材料的損傷破 壞特征, 如損傷程度和部位、破壞機(jī)制等;波形分析法是指對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的波形進(jìn)行記錄與分析,得到信號(hào)的頻譜及相關(guān)函數(shù)等, 通過分析材料不同階段和不同機(jī)制引起損傷的頻譜特征, 可以獲取材料的損傷特征。6.渦流檢測技術(shù)

渦流檢測技術(shù)的基本原理是利用渦流探頭中線圈通以交變電流后, 能夠在線圈附近的檢測試樣中產(chǎn)生渦流, 該渦流又能產(chǎn)生一個(gè)交變反磁場,交變反磁場會(huì)改變線圈磁場, 從而使流經(jīng)線圈中的電流也隨之改變。當(dāng)線圈上的電壓恒定, 線圈中電流變化引起線圈阻抗變化, 通過測量線圈阻抗的變化, 就可以得到試樣內(nèi)部的缺陷信息。但這種技術(shù)只適用于導(dǎo)電復(fù)合材料, 對(duì)G F R P 和KFRP 不適用, 而對(duì)CFRP 是適用的。利用渦流檢測技術(shù)可檢測出C F R P 中的纖維含量與缺陷,對(duì)復(fù)合材料與金屬粘接結(jié)構(gòu)中金屬材料的翹曲變形也具有較高的檢測靈敏度。7.微波檢測技術(shù)

微波在復(fù)合材料中穿透能力強(qiáng)、衰減小, 適合于復(fù)合材料的無損檢測。它可以克服常規(guī)檢測方法的不足(如超聲波在復(fù)合材料中衰減大、難以檢測內(nèi)部較深部位缺陷, 射線檢測對(duì)平面型缺陷靈敏度低等), 對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的孔隙、疏松、基體開裂、分層和脫粘等缺陷具有較高的靈敏性。據(jù)報(bào)道, 美國在20 世紀(jì)60 年代就采用微波技術(shù)對(duì)大型導(dǎo)彈固體發(fā)動(dòng)機(jī)玻璃鋼殼體中的缺陷和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢測;我國的陸榮林等人也采用微波反射技術(shù)對(duì)不同復(fù)合材料中的空洞型缺陷進(jìn)行了檢測。結(jié)果證明了微波檢測技術(shù)對(duì)復(fù)合材料中缺陷檢測的有效性。除上述檢測技術(shù)外, 還有目視法、流體滲透法、激光全息法等其他技術(shù)也可用于先進(jìn)復(fù)合材料的無損檢測。

三、技術(shù)關(guān)鍵

1.針對(duì)復(fù)合材料裝機(jī)結(jié)構(gòu)件的快速高效無損檢測技術(shù)

賦予傳統(tǒng)復(fù)合材料無損檢測新的技術(shù)內(nèi)涵,使之更適合未來復(fù)合材料的低成本設(shè)計(jì)、制造和裝機(jī)應(yīng)用主流,通過提高傳統(tǒng)檢測技術(shù)的功效,達(dá)到提高檢測效率、降低檢測成本的目的。開展無損檢測新技術(shù)和新方法的研究,探索研究適合復(fù)合材料的快速高效無損檢測技術(shù)和方法。美國等復(fù)合材料用量較大的國家,自20世紀(jì)90年代后期已經(jīng)開始將復(fù)合材料無損檢測技術(shù)研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到快速高效的無損檢測方向, 而且有了初步應(yīng)用成果。2.針對(duì)新型復(fù)合材料的無損檢測技術(shù)

與發(fā)達(dá)國家相比, 目前我國復(fù)合材料無損檢測技術(shù)的研究深度和發(fā)揮作用的程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。復(fù)合材料的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)特征就是內(nèi)部各組分之間物理界面復(fù)雜,如果能利用無損檢測技術(shù)得到這些界面的全部信息,將會(huì)對(duì)材料研究和工藝分析起十分重要的指導(dǎo)作用。

四、結(jié)束語

復(fù)合材料無損檢測技術(shù)是一門專門的學(xué)科，是我們所面臨的新課題，應(yīng)重視對(duì)復(fù)合材料無損檢測人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，開展復(fù)合材料無損檢測技術(shù)的建標(biāo)工作，進(jìn)行復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和無損檢測方法，分析、制訂試驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)和制備無損檢測標(biāo)準(zhǔn)試樣，編制復(fù)合材料無損檢測標(biāo)準(zhǔn)與缺陷驗(yàn)收規(guī)范，并加強(qiáng)與國內(nèi)外知名廠所、高校的復(fù)合材料無損檢測先進(jìn)技術(shù)的合作與交流，進(jìn)一步學(xué)習(xí)國外復(fù)合材料無損檢測的先進(jìn)技術(shù)，提高我國復(fù)合材料結(jié)構(gòu)無損檢測水平。

第五篇：無損檢測案例分析

焊縫無損檢測缺陷圖片

一、氣孔與圓缺

圖8-1-1 分散的氣孔

圖8-1-2 密集氣孔

圖8-1-3 夾鎢

二、條形夾渣與條形氣孔

圖8-1-4 條形夾渣

圖8-1-9 內(nèi)咬邊

圖8-1-10 外咬邊

七、內(nèi)凹

圖8-1-11 內(nèi)凹

八、燒穿

圖8-1-12 燒穿

就是說這種工藝卡沒有在技術(shù)上起到指導(dǎo)作用，是一張毫無價(jià)值的工藝卡。

4、問題處理

（1）重新編制檢測工藝卡。

（2）進(jìn)一步檢查其現(xiàn)場記錄中的參數(shù)是否符合其工藝規(guī)程及所用標(biāo)準(zhǔn)的要求，所拍底片的各項(xiàng)指標(biāo)是否合格。

【案例3】無損檢測人員資格

1、背景

長輸管道φ508×7，50km，設(shè)計(jì)要求射線檢測100%，聯(lián)頭及穿越段超聲100%，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)均為SY/T4109-2005。

2、問題描述

某檢測公司承攬這一工程，檢查中發(fā)現(xiàn)，該公司現(xiàn)場共有檢測人員4人，兩個(gè)檢測機(jī)組，每個(gè)機(jī)組均綜合檢測RT、UT；其中王某為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，持證情況為RTⅢ、UTⅢ、PTⅡ、MTⅡ，李某為項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、評(píng)片員，持證情況為RTⅡ、UTⅡ、PTⅡ、MTⅡ，王某注冊(cè)單位為該公司，李某為其他單位。另有機(jī)組長趙某持RTⅡ；周某持UTⅡ；均注冊(cè)在該公司。王某提出可以用合并檢測機(jī)組，同時(shí)趙某負(fù)責(zé)評(píng)片，周某負(fù)責(zé)超聲報(bào)告，而由王某統(tǒng)一審核。

3、問題分析

（1）根據(jù)該項(xiàng)目的情況，該項(xiàng)目至少要有RTⅢ、UTⅢ各一人項(xiàng)，RTⅡ、UTⅡ若干人項(xiàng)，RTⅠ、UTⅠ各兩人項(xiàng)。工作分別人Ⅲ級(jí)編制工藝、審核報(bào)告，Ⅱ級(jí)根據(jù)記錄評(píng)定結(jié)果、編制檢測報(bào)告；Ⅰ級(jí)以上人員在Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)人員的指導(dǎo)下負(fù)責(zé)現(xiàn)場操作，做好記錄。

（2）該檢測項(xiàng)目部現(xiàn)有人員，李某為非法執(zhí)業(yè)，其所出具的檢測報(bào)告均為無效。（3）現(xiàn)場機(jī)組長證書不全，至少應(yīng)當(dāng)持有所從事的檢測類別Ⅰ級(jí)以上證書。

（4）很多檢測項(xiàng)目，在人員報(bào)批時(shí)資質(zhì)都是足夠的，但是在檢測過程中，極容易出現(xiàn)資質(zhì)不夠的情況。

（5）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王某提出的方案，從資質(zhì)上講能符合要求，但是在實(shí)際工作中是不可能實(shí)現(xiàn)的，故王某的方案不可取，就是該項(xiàng)目人員配備不合格。

4、問題處理

（1）警告并清退李某，對(duì)其所出具的檢測報(bào)告進(jìn)行復(fù)核并重新出具，并按《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》及相關(guān)法規(guī)，視情節(jié)輕重進(jìn)行處罰。

（2）勒令該公司限期增加檢測人員，達(dá)到最低限度以上。

【案例4】無損檢測部位指定

1、背景

某管線，規(guī)格為φ377×10，射線檢測抽查比例為50%、Ⅱ級(jí)合格，超聲檢測比例為100%、Ⅱ級(jí)合格。有現(xiàn)場監(jiān)理，檢測焊口由現(xiàn)場監(jiān)理指定。

2、問題描述

（3）監(jiān)理在指定焊口時(shí)要著重于固定口的抽檢。對(duì)于油水混合管和排空管，由于預(yù)制焊口檢測比例相對(duì)增大，在總比例一定的前提下，必然會(huì)導(dǎo)致固定焊口檢測比例相對(duì)不足，因此在進(jìn)行固定口抽檢時(shí)必須要保證B和C兩種管道固定口的檢測數(shù)量能夠滿足其所要求的檢測比例。

【案例6】無損檢測標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行

1、背景

某集氣站管線包括A管φ57×4.5、B管φ45×3，設(shè)計(jì)要求為“100%超聲探傷，10%射線探傷復(fù)檢，Ⅱ級(jí)合格；不能進(jìn)行超聲波探傷的管線，進(jìn)行20%射線探傷，Ⅱ級(jí)合格；不能進(jìn)行超聲波和射線探傷的焊縫，必須進(jìn)行100%的滲透或磁粉探傷，無缺陷為合格”。

2、問題描述

在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，所有的管線均以100%超聲探傷，10%射線復(fù)檢為委托比例；檢測公司報(bào)告也是以此比例出具報(bào)告。

3、問題分析

（1）現(xiàn)場監(jiān)理沒有研究設(shè)計(jì)圖紙說明書，不明白哪些是不能進(jìn)行超聲波探傷的焊縫，哪些是不能進(jìn)行超聲波和射線探傷的焊縫；這種不能，主要是指SY/T4109-2005標(biāo)準(zhǔn)條文適用范圍之外的不能，即超聲波不能檢測的有：壁厚小于5mm或外徑小于57mm，或?yàn)榉ㄌm、彎頭與直管相接焊縫，或非對(duì)接焊縫。射線不能檢測的有：非對(duì)接焊縫。由于現(xiàn)場監(jiān)理對(duì)檢測標(biāo)準(zhǔn)不熟悉，致使指令錯(cuò)誤。

（2）檢測公司的指令接收人員應(yīng)當(dāng)明了SY/T4109-2005各個(gè)部分的適用范圍，在接到指令的同時(shí)應(yīng)當(dāng)先研究指令與標(biāo)準(zhǔn)的符合性，然后才能簽字。顯然，在這一事件中檢測公司現(xiàn)場人員失職。

（3）檢測公司工藝卡編制人員技術(shù)水平低下，沒有按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定工藝，而是憑空編造工藝卡。

（4）檢測公司報(bào)告簽發(fā)人沒有對(duì)報(bào)告的合規(guī)性做應(yīng)有的審核，在明顯不符合標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)告上簽字。

4、問題處理

（1）現(xiàn)場監(jiān)理指令錯(cuò)誤，對(duì)現(xiàn)場無損檢測監(jiān)理人員進(jìn)行更換。

（2）檢測公司從報(bào)告簽發(fā)人到現(xiàn)場操作人員或水平低下，或責(zé)任心不強(qiáng)，由檢測公司更換人員，并建議業(yè)主考慮更換檢測公司的可能。

（3）由于A管、B管的壁厚范圍均小于5mm，無法進(jìn)行超聲波檢測，因此對(duì)焊縫進(jìn)行100%射線檢測（即以射線檢測代替超聲檢測），對(duì)于非對(duì)接焊縫等無法進(jìn)行射線檢測的焊縫，進(jìn)行100%滲透或磁粉探傷。

【案例7】無損檢測底片評(píng)定

1、背景

某長輸管線工程，規(guī)格φ508×9，射線100%檢測，標(biāo)準(zhǔn)SY/T4109-2005 Ⅱ級(jí)合格。的記錄，發(fā)成合格報(bào)告的情況，則應(yīng)以作假嫌疑追究報(bào)告編制、審核人員的責(zé)任。

4、問題處理

（1）監(jiān)理公司改派具有國家質(zhì)監(jiān)總局頒發(fā)的射線檢測Ⅱ級(jí)或以上的人員來擔(dān)任無損檢測監(jiān)理工程師，履行監(jiān)理職責(zé)并簽字。

（2）檢測公司將李某證書向主管部門辦理延期，或在李某復(fù)試后至成績公布之間增派一名Ⅱ級(jí)人員。

（3）由檢測公司認(rèn)真檢查報(bào)告，并將錯(cuò)誤的報(bào)告重新打印，簽字。

【案例9】射線檢測現(xiàn)場

1、背景

查某長輸管線工程，規(guī)格φ508×9，射線100%檢測，標(biāo)準(zhǔn)SY/T4109-2005 Ⅱ級(jí)合格

2、問題描述

在檢查過程中發(fā)現(xiàn)，有檢測人員在檢測合格段進(jìn)行無損檢測活動(dòng)，經(jīng)查：檢測人員系該標(biāo)段檢測承包商某檢測公司員工，現(xiàn)場無委托單、無檢測派工單，管線上已經(jīng)貼好的兩個(gè)片聯(lián)上顯示：日期均為三天前日期；A片焊口號(hào)與實(shí)際焊口不符；B焊口有明顯的返修痕跡，但片聯(lián)上無返修“R”標(biāo)識(shí)。經(jīng)檢查人員跟蹤至項(xiàng)目部檢查：A焊口原始片劃傷嚴(yán)重，底片質(zhì)量不合格，但上報(bào)為Ⅰ級(jí)片合格；B焊口有明顯密集氣孔，Ⅳ級(jí)片。

3、問題分析

（1）這是一起嚴(yán)重的作假行為。

（2）A片的原因只是暗室人員不小心、或洗片機(jī)存在問題將底片劃傷，本可以重照，但檢測公司以工程進(jìn)度為由，自作主張，簽發(fā)了合格報(bào)告，然后在他處做假片。

（3）B片有缺陷不正常上報(bào)，與施工單位串通，返修后補(bǔ)片，日期提前，這是典型的串通提高一次合格率的做法。

4、問題處理

（1）對(duì)A片重新進(jìn)行檢測，防腐返工費(fèi)用由檢測公司負(fù)責(zé)，B片作為返修重新上報(bào)。（2）依據(jù)有關(guān)規(guī)定對(duì)檢測公司、施工單位的相關(guān)人員進(jìn)行處理。

【案例10】超聲波檢測現(xiàn)場

1、背景

某長輸管線，規(guī)格為φ355×6，射線100%檢測，標(biāo)準(zhǔn)SY/T4109-2005 Ⅱ級(jí)合格；穿跨越段、聯(lián)頭段增加100%超聲復(fù)檢，標(biāo)準(zhǔn)SY/T4109-2005 Ⅱ級(jí)合格。

2、問題描述

在對(duì)某穿河段的檢查過程中，發(fā)現(xiàn)以下問題：

（1）檢測人員使用的探頭為2.5P13×13K2，工藝卡要求為5P8×8K3,兩者不符，記錄上也記錄為5P8×8K3。

（2）現(xiàn)場耦合劑為清潔劑，經(jīng)查，所有檢測記錄為合格的焊口的6點(diǎn)位即正仰焊位置，沒有