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技術(shù)文章

無損檢測(cè)技術(shù)總論
無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展過程經(jīng)歷了三個(gè)階段：無損探傷階段、無損檢測(cè)階段和無損評(píng)價(jià)階段。**階段是無損探傷，主要是探測(cè)和發(fā)現(xiàn)缺陷，**階段是無損檢測(cè)，不僅僅是探測(cè)缺陷，還包括探測(cè)試件的一些其他信息，例如結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)等，并試圖通過測(cè)試，掌握更多的信息，無損評(píng)價(jià)則是第三階段，它不僅要求發(fā)現(xiàn)缺陷，探測(cè)試件的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)，還要求獲取更**，更準(zhǔn)確的綜合的信息，例如缺陷的形狀、尺寸、位置、取向、內(nèi)含物、缺陷部位的組織、殘余應(yīng)力等，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)，材料力學(xué)、斷裂力學(xué)等知識(shí)綜合應(yīng)用，對(duì)試件或產(chǎn)品的質(zhì)量和性能給出**、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

    常用的無損檢測(cè)方法有：射線檢測(cè)，超聲波檢測(cè)，磁粉檢測(cè)，滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)。為滿足生產(chǎn)的需求，并伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，無損檢測(cè)的方法和種類日益繁多，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(yīng)用于無損檢測(cè)。無損檢測(cè)技術(shù)的產(chǎn)生有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。例如，用于探測(cè)工業(yè)產(chǎn)品缺陷的x射線照相法是在德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后才產(chǎn)生的，超聲波檢測(cè)是在兩次大戰(zhàn)中迅速發(fā)展的聲納技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，磁粉檢測(cè)建立在電磁學(xué)理論的基礎(chǔ)上，而滲透檢測(cè)得益于物理化學(xué)的進(jìn)展等。

     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)**性，使用可靠性提出了越來越高的要求，由于無損檢測(cè)技術(shù)具有不破壞試件，檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，所以其應(yīng)用日益廣泛。目前，無損檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)許多行業(yè)和部門，例如機(jī)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(yīng)用。

    應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)有：
    一、及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量
    應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)，可以探測(cè)到肉眼無法看到的試件內(nèi)部的缺陷，在對(duì)試件表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，通過無損檢測(cè)方法可以探測(cè)出許多肉眼很難看見的細(xì)小缺陷。由于無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)缺陷檢測(cè)的應(yīng)用范圍廣，靈敏度高，檢測(cè)結(jié)果可靠性好，因此在容器和其他產(chǎn)品制造的過程檢驗(yàn)和*終質(zhì)量檢驗(yàn)中普遍采用。
   采用破壞性檢測(cè)，在檢測(cè)完成的同時(shí)，試件也被破壞了，因此破壞性檢測(cè)只能進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。與破壞性檢測(cè)不同，無損檢測(cè)不需損壞試件就能完成檢測(cè)過程 ，因此無損檢測(cè)能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行****檢驗(yàn)或逐件檢驗(yàn)。許多重要的材料、結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品，都必須保證萬無一失，只有采用無損檢測(cè)手段，才能為質(zhì)量提供有效保證。
    二、設(shè)備**運(yùn)行的有效保證
   即使是設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量完全符合規(guī)范要求的容器，在經(jīng)過一段時(shí)間使用后，也有可能發(fā)生破壞事故，這是由于苛刻的運(yùn)行條件使設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化，例如由于高溫和應(yīng)力的作用導(dǎo)致材料蠕變，由于溫度、壓力的波動(dòng)產(chǎn)生交變應(yīng)力，使設(shè)備的應(yīng)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(shè)備中原來存在的，制造規(guī)范允許的小缺陷擴(kuò)展開裂，或使設(shè)備中原來沒有缺陷的地方產(chǎn)生樣或那樣的新生缺陷， *終導(dǎo)致設(shè)備失效。為了保障使用**，對(duì)在用鍋爐壓力容器，必須定期進(jìn)行檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)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(yàn)。在工藝試驗(yàn)中，經(jīng)常對(duì)工藝試樣進(jìn)行無損檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果改進(jìn)制造工藝，*終確定理想的制造工藝。例如，為了確定焊接工藝規(guī)范，在焊接試驗(yàn)時(shí)對(duì)焊接試樣進(jìn)行射線照相。隨后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果修正焊接參數(shù)，*終得到能夠達(dá)到質(zhì)量要求的焊接工藝。又如，在進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)，通過射線照相探測(cè)試件的缺陷發(fā)生情況，并據(jù)此改進(jìn)澆口和冒口的位置，*終確定臺(tái)適的鑄造工藝。
    四、節(jié)約資金，降低生產(chǎn)成本
   在產(chǎn)品制造過程中進(jìn)行無損檢測(cè)，往往被認(rèn)為要增加檢測(cè)費(fèi)用，從而使制造成本增加?？墒侨绻谥圃爝^程中間的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進(jìn)行無損檢測(cè)，就是防止以后的工序浪費(fèi)，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損檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷需要返修，要花費(fèi)許多工時(shí)或者很難修補(bǔ)。因此可以在焊至一半時(shí)先進(jìn)行一次無損檢測(cè)，確認(rèn)沒有超標(biāo)缺陷后再繼續(xù)焊接，這樣雖然無損檢測(cè)費(fèi)用有所增加，但總的制造成本降低了。又如，對(duì)鑄件進(jìn)行機(jī)械加工，有時(shí)不允許機(jī)加上后的表面上出現(xiàn)夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，選擇在機(jī)加工前對(duì)要進(jìn)行加工的部位實(shí)施無損檢測(cè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)缺陷的部位就不再加工，從而降低了廢品率，節(jié)省了機(jī)加工工時(shí)。

    應(yīng)用無損檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意的問題有：
    1、與破壞性檢測(cè)相配合
    無損檢測(cè)的*大特點(diǎn)是能在不損傷材料、工件和結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行檢測(cè)，所以無損檢測(cè)后，產(chǎn)品的檢查率可以達(dá)到100%。但是，并不是所有需要測(cè)試的項(xiàng)目和指標(biāo)都能進(jìn)行無損檢測(cè)，無損檢測(cè)技術(shù)自身還有局限性。某些試驗(yàn)只能采用破壞性檢測(cè)，因此，在目前無損檢測(cè)還不能完全代替破壞性檢測(cè)。也就是說，對(duì)一個(gè)工件、材料、機(jī)器設(shè)備的評(píng)價(jià)，必須把無損檢測(cè)的結(jié)果與破壞性檢測(cè)的結(jié)果互相對(duì)比和配合，才能作出準(zhǔn)確的評(píng)定。例如液化石油氣鋼瓶除了無損檢測(cè)外還要進(jìn)行爆破試驗(yàn)。鍋爐管子焊縫，有時(shí)要切取試樣做金相和斷口檢驗(yàn)。
    2、正確選擇檢測(cè)時(shí)機(jī)
    在進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí)，必須根據(jù)無損檢測(cè)的目的，正確選擇無損檢測(cè)實(shí)施的時(shí)機(jī)。例如，鍛件的超聲波探傷，一般安排在鍛造完成且進(jìn)行過粗加工后，鉆孔、銑槽、精磨等*終機(jī)加工前，因?yàn)榇藭r(shí)掃查面較平整，耦合較好，有可能干擾探傷的孔、槽、臺(tái)還未加工，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題處理也較容易，損失也較小，又例如，要檢查高強(qiáng)鋼焊縫有無延遲裂紋，無損檢測(cè)實(shí)施的時(shí)機(jī)，就應(yīng)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(yīng)將無損檢測(cè)實(shí)施時(shí)機(jī)放在熱處理之后進(jìn)行。只有正確的選用實(shí)施無損檢測(cè)的時(shí)機(jī)，才能順利地完成檢測(cè)，正確評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量。
     3、合理選擇無損檢測(cè)方法              
    無損檢測(cè)在應(yīng)用中，由于檢測(cè)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(cè)結(jié)果的可靠性，必須在檢測(cè)前，根據(jù)被檢物的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生什么種類，什么形狀的缺陷，在什么部位、什么方向產(chǎn)生，根據(jù)以上種種情況分析，然后根據(jù)無損檢測(cè)方法各自的特點(diǎn)選擇*合適的檢測(cè)方法。例如，鋼板的分層缺陷因其延伸方向與板平行，就不適合射線檢測(cè)而應(yīng)選擇超聲波檢測(cè)。檢查工件表面細(xì)小的裂紋就不應(yīng)選擇射線和超聲波檢測(cè)，而應(yīng)選擇磁粉和滲透檢測(cè)。此外，選用無損檢測(cè)方法和應(yīng)用時(shí)還應(yīng)充分的認(rèn)識(shí)到，檢測(cè)的目的不是片面的追求那種過高要求的產(chǎn)品“高質(zhì)量”，而是在保證充分**性的同時(shí)要保證產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。只有這樣，無損檢測(cè)方法的選擇和應(yīng)用才會(huì)是正確的、合理的。
     4、各種無損檢測(cè)方法綜合應(yīng)用
     在無損檢測(cè)應(yīng)用中，必須認(rèn)識(shí)到任何一種無損檢測(cè)方法都不是萬能的，每種無損檢測(cè)方法都有它自己的優(yōu)點(diǎn)，也有它的缺點(diǎn)。因此，在無損檢測(cè)的應(yīng)用中，如果可能，不要只采用一種無損檢測(cè)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(cè)方法互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而取得更多的信息。另外，還應(yīng)利用無損檢測(cè)以外的其他檢測(cè)所得的信息，利用有關(guān)材料、焊接、加工工藝的知識(shí)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的知識(shí)，綜合起來進(jìn)行判斷，例如，超聲波對(duì)裂紋缺陷探測(cè)靈敏度較高，但定性不準(zhǔn)是其不足，而射線的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)缺陷定性比較準(zhǔn)確，兩者配合使用，就能保證檢測(cè)結(jié)果既可靠又準(zhǔn)確。