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无损检测装备技术的提高和未来的发展前景
添加时间:2019-03-27

无损检测设备在国内近几年发展的比较迅速,江苏红日检测装备有限公司专业从事生产磁粉探伤机和探伤机,针对无损检测技术的飞速发展,公司加大技术的投入和在互联网电子商务上发展,公司专业技术人员针对国内无损检测的技术发展提出了以下几点技术要求:

 

1.无损检测(NDT)技术

无损检测(NDT)或无损评价(NDE)技术在飞机的全寿命过程中起着极其重要的作用,它对保证飞行安全,延长飞机寿命都具有非常重要的意义。飞机从各结构件的材料选择和比较到生产制造,以及在使用过程中都需要无损检测技术来保证其整体性能符合要求,满足适航性和安全性的要求。历史上许多重大飞行事故都往往同人们在无损检测中的失误或(因技术水平不够而产生)漏检密切相关。随着用损伤容限理论替代过去的安全寿命设计理论,无损检测技术在航空工业中的应用观点也发生了根本性的变化,这就是无损检测技术应当对飞机的全寿命负责,它不但应能检测出已经存在的缺陷,还应能对裂纹发展规律进行预测,以保证损伤容限理论的正确实施。损伤容限理论认为任何结构都存在缺陷,只要这些缺陷不超过某一容许尺寸,结构就是安全的。通常认为损伤容限理论由三个特定内容组成,即①确定剩余强度(允许损伤),即在规定失效安全载荷状态下所允许的最大损伤②了解裂纹扩展规律,即损伤从很小尺寸(此时检出概率(POD)很低)发展到容许尺寸所经历的时间间隔。③实施损伤检测,确定能够及时检出损伤所用的方法和检测周期。容许的缺陷尺寸同材料和结构本身有关,它一般由疲劳试验确定,并用来决定首次检测时间和检测间隔。对任何无损检测技术的最基本也是最低要求是,能可靠地检出达到容许尺寸的缺陷。可以说,损伤容限理论将飞机结构设计、飞机在使用过程中的维护及无损检测融为一体。从表面上看,仅上面第三点才同NDT有关,而实际上,这三条的每一部分都同NDT技术密切相关。需要强调的是,在损伤容限理论指导下,对NDT技术的要求是,所有接近或达到容许尺寸的缺陷都能,而且必须能被很可靠地(至少90%)检出,而能发现裂纹这句话并不需要理解为能发现多小或最小尺寸的裂纹,相反,它应被理解为以高可靠性检测出达到容许尺寸的缺陷。

传统观念采取的是在发现问题后进行修补的办法,要求在发现危及安全的缺陷后立即进行修复。而新的观念是预测并管理,要求能对可能发生的缺陷、故障进行预报,从而能在某一合适时间段内采取措施。这样才能在保证飞行安全的前提下,保障飞机的适航性以取得最大的经济效益。因此,在航空工业中,要求NDT技术能在飞机结构材料选型、部件生产过程、飞机使用过程及飞机延寿中发挥作用。显然,飞机从设计到交付使用,再到延寿,其不同阶段的任务和目标都不相同,与之联系的NDT任务和目标也必然发生变化。

2.无损检测的常规方法及新技术

随着科技的不断进步,无损检测技术得到了很大的进展,目前形成了五种常规的无损检测的方法,即超声检测(Ultrasonic)、射线检测(Radiographic)、涡流检测(EddyCurrent)、磁粉检测(Magnetic Particle)、渗透检测(Penetrant)。

2.1超声检测

超声检测利用的是超声波在介质中传播的特点。当超声波在介质中传播超声时,在不同性质的介面将发生反射、折射和复杂的波型转换,使超声波被吸收和散射,检测、分析反射信号后透射信号即可实现对缺陷的检测。超声检测具有很多优点:具有很强的穿透力,并且对于很小的伤痕,也能够准确地检测出并进行定位,同时,配以一些自动扫描装置及微处理器计算机的设备,这项技术的应用则更为完善和丰富。但该技术对操作者有较高的要求,对于一个很大的检测,一次只能检测很小的一部分。

2.2 射线检测

射线的种类有很多, X射线、r射线等。选择什么样的射线取决于待测物体材料的厚度。检测时,射线靠近试样,射线与物质的原子将发生复杂的相互作用,导致透射射线强度衰减,而缺陷部位对射线的衰减不同于无缺陷的部位,由胶片捕捉记录透射射线的强度。胶片经过处理得到了图像,进行灵敏的实时监测,但射线对人体有害。因此操作者除了必须懂得操作规程外,还应有有效的保护措施及警告信号。

2.3 涡流检测

涡流检测有一定的局限性,仅能用于导体的电磁技术。涡流检测是根据电磁感应原理,导电材料在变交磁场作用下将产生涡流,导电材料的表面层和近表面层的缺陷会影响产生涡流的大小和分布。当电磁线圈移到金属物的表面,涡流就导入试样中。这种由电流所建立起来的磁场刚好与原磁场的方向相反。由于损伤的存在以及材料内部的缺陷,涡流必将发生畸变,线圈的阻抗将因此而发生变化。通过仪器测量阻抗的变化,进一步分析并研究材料的缺陷和损伤。

2.4 磁粉检测

磁粉检测的原理是利用损伤会改变磁力线的分布情况,从而显现材料的缺陷。当磁性材料工件磁化时,在工件表面和近表面的缺陷处将产生漏磁场,这些漏磁场可以吸引磁粉,磁粉的痕迹可以显示缺陷的位置、形状和尺寸。现在可供使用的磁粉种类繁多,可依据要求来选择。该检测方法主要用于材料表面的探伤,有时也可用于浅表面的损伤。但随着损伤的深度和类型的变化,其有效性会受到极大的影响,值得注意的是试样表面的不平和划痕也会对磁力线的走向产生影响。因而,在应用这种方法时,应先对表面进行处理。

2.5 渗透检测

渗透检测采用渗透剂渗入工件表面开口缺陷,在清除工件表面的渗透剂后,从缺陷会渗的渗透剂可显示缺陷的位置、形状和大小。渗透剂有荧光渗透剂和着色渗透剂两种。渗透检测可用于表面穿透性裂纹的检测,具有简便、快捷、可靠等特点。但在检测前必须清洁工件,

以消除渗透油和显影液的污染。同时,声发射检测(Acoustic Emission)和红外检测(In-frared)也逐步被采用。包括磁记忆检测技术、磁力探伤缺陷显示膜技术、腐蚀过程产生发射的理论模型以及激光三散斑干涉技术等新技术、新理论正在研究或实验阶段。

2.6电子剪切成像技术。

这是近年推出的一种基于激光散斑干涉原理的新型检测方法,由于采用单束光干涉,对隔震没有太严格的要求,同时通过成像方式再现检测结果。因此,在蜂窝夹层结构无损检测方面,是一种可行的检测方法选择,笔者的研究与工程实际应用表明,这种检测方法还是一种橡胶-复合材料胶接结构无损检测的有效方法。

2.7其他检测技术。

红外成像检测和T赫兹作为复合材料无损检测的新方法,目前更多是处于实验室研究阶段,针对某些特殊的复合材料结构,在外场条件下,也许有用武之地,但要真正走向工程应用,尚有许多技术难题需要突破。

3无损检测的发展趋势http://www.industryinspection.com

第十五届世界无损检测会议(WCNDT)肯定了无损检测技术未来的发展趋势———向无损评价(NDE:Non-Destructive Evaluation)方向发展。无损检测不但要在不损伤被检对象使用性能的前提下,探测其内部或表面的各种宏观缺陷,判断缺陷的位置、大小、形状和性能,还应能对被评价对象的固有属性、功能、状态和发展趋势(安全性和剩余寿命)等进行分析、预测,并做出综合评价。计算机技术、数字图像处理技术、电子测量技术的发展为无损检测技术奠定了良好的基础。无损检测技术的研究和应用将呈现如下的特点。

3.1数字化

随着计算机技术和数字图像处理技术在无损检测中的应用,以CT和DR为代表的数字式射线成效技术得到了飞速的发展。与传统的胶片射线照相方法相比,数字式射线成像有着突出的特点:数字图像不仅可以方便地存储和复制,可以进行各种数字处理,以提高图像显示的效果和质量,而且可以通过高效的信息系统进行传递,使得远程实施诊断和实时分析成为可能。

3.2高智能化

高智能化表现在应具有良好的用户友好界面,能开机后自检;用菜单选择仪器测试参数;可调用或存储仪器设定的参数(探伤工艺)及与主计算机进行通讯或传输数据。无损检测仪器将拥有比较完备的数据库和专家评判系统,具有对被检测对象的缺陷类型进行自动识别以及对被检对象的状态进行自动评价的功能。这是一项艰巨而富有挑战性的工作,在这方面投入研究具有重大的意义。

3.3自动化

各部门对无损检测技术的要求是提高检测自动化程度和缩短检测时间。尤其是在环境特别恶劣的地方,检测系统的自动化性能就显得更为重要。如激光超声、激光电子剪切成像、磁记忆等非接触无损检测方法的发展,无损检测传感器、换能器的改进都将促进无损检测的自动化的进程。目前,各种自动监测仪器的发展相当快,把握这方面的发展动态、跟上国际发展潮流是十分必要的。

4结束语

国际著名质量管理学家朱兰博士曾经说过:“如果20世纪是生产力的世纪,那么21世纪就是质量的世纪,质量将成为21世纪的主题。”无损检测以其坚实的理论基础和精湛的技艺成为了现代工业生产中质量控制和质量保证的重要方法。

 

本文采摘与江苏红日检测装备有限公司,公司网站:http://www.ychrjc.cn,关键词:磁粉探伤机探伤机荧光渗透线