新技術專題報告

1、新技術專題 隨著時代的進步，新技術在不斷的更新。我們要了解更多的新技術，才可以更好的進入社會。學校給我們提供這次機會，讓我們得以提高我們的認知。 無損檢測技術更是得到了發(fā)展.無損檢測技術即非破壞性檢測，就是在不破壞待測物質原來的狀態(tài)、化學性質等前提下，為獲取與待測物的品質有關的內容、性質或成分等物理、化學情報所采用的檢查方法。 常用的無損檢測方法有目視檢測、射線照相檢驗、超聲檢測、磁粉檢測和液體滲透檢測四種。其他無損檢測方法：渦流檢測、聲發(fā)射檢測、熱像、紅外、泄漏試驗、交流場測量技術、漏磁檢驗、遠場測試檢測方法等。無損檢測是利用物質的聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前

2、提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷大小，位置，性質和數量等信息。它與破壞性檢測相比，無損檢測有以下特點。第一是具有非破壞性，因為它在做檢測時不會損害被檢測對象的使用性能；第二具有全面性，由于檢測是非破壞性，因此必要時可對被檢測對象進行100%的全面檢測，這是破壞性檢測辦不到的；第三具有全程性，破壞性檢測一般只適用于對原材料進行檢測，如機械工程中普遍采用的拉伸、壓縮、彎曲等，破壞性檢驗都是針對制造用原材料進行的，對于產成品和在用品，除非不準備讓其繼續(xù)服役，否則是不能進行破壞性檢測的，而無損檢測因不損壞被檢測對象的使用性能。所以，它不僅可對制造用原材料，各中間工藝環(huán)節(jié)、直至最終產

3、成品進行全程檢測，也可對服役中的設備進行檢測。進入21世紀以后，隨著科學技術特別是計算機技術、數字化與圖像識別技術、人工神經網絡技術和機電一體化技術的大發(fā)展，無損檢測技術獲得了快速進展。在射線檢測方面，射線成像和缺陷自動識別技術、射線計算機輔助成像技術（CR）、射線實時成像技術（DR）和射線斷層掃描技術（CT）都獲得了廣泛的應用。檢測集裝箱的快速X射線實時成像系統、以X射線、射線、直線加速器為射線源的各種工業(yè)CT裝置已被廣泛地應用到各個工業(yè)領域。微焦點X射線CT可以檢測微米級的微小缺陷。在超聲檢測方面，各種數字化超聲波探傷儀廣泛使用。TOFD超聲檢測系統、超聲成像檢測系統、磁致伸縮超聲導波檢測

4、系統、相控陣超聲檢測系統已經獲得了廣泛應用。在檢測方法和應用技術研究方面，主要針對自動化超聲檢測技術、超聲成像檢測技術、人工智能與機器人檢測技術、TOFD超聲檢測技術、超聲導波檢測技術、非接觸超聲技術、相控陣超聲檢測技術、激光超聲檢測技術等都取得了大量的研究成果。在管棒材和焊管自動化檢測線使用的多通道超聲波探傷儀，通道數可達500個，采樣速率最高可達240MHz 。超聲導波檢測系統和磁致伸縮導波檢測方法已經用于帶保溫層工業(yè)管道和埋地管道腐蝕缺陷的長距離檢測。在電磁檢測方面，常規(guī)渦流檢測儀器全部實現數字化，并發(fā)展了陣列探頭和多通道儀器，實現了數據轉換和分析等先進電子與信息技術的應用。遠場渦流、多

5、頻渦流、脈沖渦流和磁光/渦流成像檢測技術都得到了成熟發(fā)展和應用。脈沖渦流檢測技術用于帶保溫層鋼質壓力容器和管道腐蝕檢測，最大可以穿透150mm厚的保溫層。漏磁檢測技術已廣泛用于大型常壓儲罐底板腐蝕檢測、管道制造過程的在線檢測、鋼絲繩檢測、石油鉆桿檢測和無保溫層工業(yè)管道腐蝕檢測等。磁記憶檢測在電站鍋爐、壓力容器、壓力管道、汽輪機、風力發(fā)電機和橋梁等結構上已廣泛應用。巴克豪森噪聲技術在殘余應力檢測中的應用更加廣泛。在聲發(fā)射檢測方面，各種性能先進的多通道聲發(fā)射儀不斷涌現。在聲發(fā)射信號分析和處理方面，包括常規(guī)參數分析、時差定位、關聯圖形分析、頻譜分析、小波分析、模式識別、人工神經網絡模式識別、模糊分析

6、和灰色關聯分析等都獲得了應用。在我國有50多個檢測機構常年從事壓力容器的聲發(fā)射檢測。在微波檢測和紅外檢測方面，也得到了很大發(fā)展。微波檢測在濕度、溫度、密度、固化度等檢測中廣泛應用，在膠接結構、復合材料、火箭推進劑等檢測中也發(fā)揮了重要作用。紅外檢測在電力工業(yè)、石油化工、房屋建筑等領域得到了廣泛應用。在金屬力學試樣、斷裂力學和應力分析、印刷電路板故障分析和陶瓷工業(yè)等領域也開展了應用研究。壓力容器紅外熱成像檢測已正式納入我國的特種設備安全監(jiān)察法規(guī)體系。在役檢查是在用設備與結構安全監(jiān)察的重要方法。在壓力容器等特種設備、石油天然氣管道、航空系統、鐵道系統、土木工程與鋼結構、核電站等領域已廣泛開展，并取得

7、了顯著的成就。在役結構可靠性評價理論和法規(guī)在國際上獲得了一致的認可。無損檢測技術在在用設備與結構的可靠性評價中發(fā)揮了重要的作用。無損檢測技術在應對氣候變化、發(fā)展低碳經濟、循環(huán)經濟和綠色再制造產業(yè)中也正在起到不可替代的重要作用。目前，我國擁有17萬無損檢測人員和2000多家無損檢測機構（不含企業(yè)內部探傷室），在國民經濟建設和人身與設備安全監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用。超聲檢測法的優(yōu)點是：穿透能力較大，例如在鋼中的有效探測深度可達1米以上;對平面型缺陷如裂紋、夾層等，探傷靈敏度較高，并可測定缺陷的深度和相對大小；設備輕便，操作安全，易于實現自動化檢驗。缺點是：不易檢查形狀復雜的工件，要求被檢查表面有一定的

8、光潔度，并需有耦合劑充填滿探頭和被檢查表面之間的空隙，以保證充分的聲耦合。對于有些粗晶粒的鑄件和焊縫，因易產生雜亂反射波而較難應用。此外，超聲檢測還要求有一定經驗的檢驗人員來進行操作和判斷檢測結果。 脈沖回波探傷法通常用于鍛件、焊縫及鑄件等的檢測?？砂l(fā)現工件內部較小的裂紋、夾渣、縮孔、未焊透等缺陷。被探測物要求形狀較簡單，并有一定的表面光潔度。為了成批地快速檢查管材、棒材、鋼板等型材，可采用配備有機械傳送、自動報警、標記和分選裝置的超聲探傷系統。除探傷外，超聲波還可用于測定材料的厚度,使用較廣泛的是數字式超聲測厚儀,其原理與脈沖回波探傷法相同，可用來測定化工管道、船體鋼板等易腐蝕物件的厚度。利

9、用測定超聲波在材料中的聲速、衰減或共振頻率可測定金屬材料的晶粒度、彈性模量(見拉伸試驗)、硬度、內應力、鋼的淬硬層深度、球墨鑄鐵的球化程度等。此外，穿透式超聲法在檢驗纖維增強塑料和蜂窩結構材料方面的應用也已日益廣泛。超聲全息成象技術也在某些方面得到應用。 鐵磁性材料工件被磁化后，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 而產生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴重程度。磁粉檢測定義磁粉檢測(Magnetic Particle Testing,縮寫符號為MT），又稱磁粉檢驗或磁粉探傷，屬于無損檢測五大常規(guī)方

10、法之一。磁粉檢測只能用于檢測鐵磁性材料的表面或近表面的缺陷，由于不連續(xù)的磁痕堆集于被檢測表面上，所以能直觀地顯示出不連續(xù)的形狀、位置和尺寸，并可大致確定其性質。磁粉檢測的靈敏度可檢出的不連續(xù)寬度可達到0.1m。綜合使用多種磁化方法，磁粉檢測幾乎不受工件大小和幾何形狀的影響，能檢測出工件各個方向的缺陷。 磁粉檢測是以磁粉做顯示介質對缺陷進行觀察的方法。根據磁化時施加的磁粉介質種類，檢測方法分為濕法和干法；按照工件上施加磁粉的時間，檢驗方法分為連續(xù)法和剩磁法。1.濕法和干法磁粉懸浮在油、水或其他液體介質中使用稱為濕法，它是在檢測過程中，講磁懸液均勻分布在工件表面上，利用載液的流動和漏磁場對磁粉的吸

11、引，顯示出缺陷的形狀和大小。濕法檢測中，由于磁懸液的分散作用及懸浮性能，可采用的磁粉顆粒較小。因此，它具有較高的檢測靈敏度。特別適用于檢測表面微小缺陷，例如疲勞裂紋、磨削裂紋等。濕法經常與固定式設備配合使用，也與移動和便攜式設備并用。用于濕法的磁懸液可以循環(huán)使用。干法有稱干粉法，在一些特殊場合下，不能采用濕法進行檢測時，而采用特制的干磁粉按程序直接施加在磁化的工件上，工件的缺陷處即顯示出磁痕。干法檢測多用于大型鑄，鍛件毛坯及大型結構件、焊接件的局部區(qū)域檢查，通常與便攜式設備配合使用。2.連續(xù)法和剩磁法（1）連續(xù)法 連續(xù)發(fā)又稱附件磁場法或現磁法，是在外加磁場作用下，將磁粉或磁懸液施加到工件上進行

12、磁粉探傷。對工件的觀察和評價可在外磁場作用下進行，也可在中斷磁場后進行。（2）剩磁法 剩磁法是先將工件進行磁化，然后在工件上澆浸懸液，待磁粉聚集后在進行觀察。這是利用材料剩余磁性進行檢測的方法，故稱為剩磁法。2用磁粉顯示的稱為磁粉探傷，因它顯示直觀、操作簡單、人們樂于使用，故它是最常用的方法之一。 不用磁粉顯示的，習慣上稱為漏磁探傷，它常借助于感應線圈、磁敏管、霍爾元件等來反映缺陷，它比磁粉探傷更衛(wèi)生，但不如前者直觀。由于磁力探傷主要用磁粉來顯示缺陷，因此，人們有時把磁粉探傷直接稱為磁力探傷，其設備稱為磁力探傷設備。 磁粉檢測的適用范圍管材、棒材、板材、型材和鍛鋼件、鑄鋼件及焊接件都可應用磁粉

13、檢測技術來檢測缺陷。未加工的原材料（如鋼坯） 、半成品、成品及在役與使用過的工件都可用磁粉檢測技術進行檢查。 磁粉離合器被檢測的表面和近表面的尺寸很小，間隙極窄的鐵磁性材料，可檢測出長 O.lmm、寬為微米級的裂紋和目測難以發(fā)現的缺陷。  可用于檢測工件表面和近表面的裂紋、白點、發(fā)紋、折疊、疏松、冷隔、氣孔和夾雜等缺陷，但不適于檢測工件表面淺而寬的劃傷、針孔狀缺陷、埋藏較深的內部缺陷和延伸方向與磁力線方向夾角小于 20。的缺陷。 磁粉檢測方法應用比較廣泛，主要用以探測磁性材料表面或近表面的缺陷。 多用于檢測焊縫，鑄

14、件或鍛件，測功機 如閥門，泵，壓縮機部件，法蘭，噴嘴及類似設備等。磁粉離合器探測更深一層內表面的缺陷，則需應用射線檢測或超聲波檢測。 磁粉檢測具有檢測成本低， 操作便利， 反應快速等特點。 其局限性在于僅能應用于磁性材料，且無法探知缺陷深度，工件本身的形狀和尺寸也會不同程度地影響到檢測結果。可用于檢測馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼材料，但不適用于檢測奧氏體不銹鋼和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不適用于檢測銅、鋁、鎂、鈦臺金等非磁性材料。 渦流檢測（ET）是工業(yè)上無損檢測的方法之一。給一個線圈通入交流電，在一定條件下通過的電流是不變的。

15、如果把線圈靠近被測工件，像船在水中那樣，工件內會感應出渦流，受渦流影響，線圈電流會發(fā)生變化。由于渦流的大小隨工件內有沒有缺陷而不同，所以線圈電流變化的大小能反映有無缺陷 其原理是將通有交流電的線圈置于待測的金屬板上或套在待測的金屬管外（見圖）。這時線圈內及其附近將產生交變磁場，使試件中產生呈旋渦狀的感應交變電流，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外，還取決于試件的電導率、磁導率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無裂紋缺陷等。因而，在保持其他因素相對不變的條件下，用一探測線圈測量渦流所引起的磁場變化，可推知試件中渦流的大小和相位變化，進而獲得有關電導率

16、、缺陷、材質狀況和其他物理量(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，所檢測到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況。按試件的形狀和檢測目的的不同，可采用不同形式的線圈,通常有穿過式、探頭式和插入式線圈3種。穿過式線圈用來檢測管材、棒材和線材，它的內徑略大于被檢物件，使用時使被檢物體以一定的速度在線圈內通過，可發(fā)現裂紋、夾雜、凹坑等缺陷。探頭式線圈適用于對試件進行局部探測。應用時線圈置于金屬板、管或其他零件上，可檢查飛機起落撐桿內筒上和渦輪發(fā)動機葉片上的疲勞裂紋等。插入式線圈也稱內部探頭，放在管子或零件的孔內用來作內壁檢測，可用于檢查各種管道內壁的腐蝕程度等。為了提高檢測靈敏度，探頭式和插入式線圈大多裝有磁