無損檢測技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展

張燕 張萍

摘要：介紹了機(jī)械工業(yè)中常用的無損檢測技術(shù)，并對無損檢測技術(shù)未來在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù)；機(jī)械；應(yīng)用

機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中，其內(nèi)部零件會(huì)承受到多種應(yīng)力的復(fù)雜作用，在長時(shí)間運(yùn)行的情況下，容易出現(xiàn)故障的情況，影響到機(jī)械設(shè)備的性能，甚至可能會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此定期對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢測是十分有必要的，而無損檢測技術(shù)，能夠在不對機(jī)械設(shè)備造成損壞的前提下，對機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部零件進(jìn)行檢測，有效的保證了機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

1 常用無損檢測技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用

1.1 射線檢測法

射線檢測法的原理是，射線具有能夠透射材料的能力，而且針對于不同材料，射線的衰減情況時(shí)不同的，從而檢測出機(jī)械零件存在的缺陷。在射線檢測法中，最常應(yīng)用的射線種類包括α、γ和中子射線。射線衰減作用是由于射線的光子和物質(zhì)產(chǎn)生多種作用而產(chǎn)生的，包括光電效應(yīng)、湯姆遜效應(yīng)和康普頓效用，在這些效應(yīng)的作用下，射線會(huì)被吸收和反射，從而出現(xiàn)衰減。通過將受到不同吸收的程度的射線投射在膠片上，然后進(jìn)行顯影處理，就可以獲得檢測零件的厚度，以及內(nèi)部缺陷等情況。采用熒光屏來顯像，則可以更加直觀的對被檢測物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。在應(yīng)用射線檢測法進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的檢測時(shí)，能夠獲得永久的記錄，這樣就可以日后進(jìn)行檢測，同時(shí)，在進(jìn)行不同零件的檢測時(shí)，射線的功率也是可以調(diào)整的。

1.2 超聲檢測法

超聲檢測法是基于物體或者是缺陷的聲學(xué)特性來對物體進(jìn)行檢測的，其聲學(xué)特性會(huì)對超聲波的傳播造成影響，通過這一特性可以對物體的缺陷以及一些物理性能進(jìn)行判斷。介質(zhì)的聲學(xué)特性，諸如聲速和衰減系數(shù)等，和強(qiáng)度、密度、溫度、濃度、厚度等工業(yè)非聲學(xué)量之間存在的函數(shù)關(guān)系或者相關(guān)性，而超聲波檢測方法就是利用這些關(guān)系和特性，從而利用聲學(xué)量來對這些工業(yè)非聲學(xué)量進(jìn)行檢測的。這種方法最適合應(yīng)用于平面型缺陷的檢測之中，對這一類缺陷非常的敏感，而且一經(jīng)檢測便可以獲得結(jié)果，非常的便捷。另外，超聲波檢測儀還具有攜帶簡單、穿透力強(qiáng)、不必外接電源等優(yōu)點(diǎn)。但是將其應(yīng)用于細(xì)小裂縫的檢測時(shí)，需要有相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)來對信號進(jìn)行解釋，并且要求檢驗(yàn)人員具有較高的技術(shù)水平，才能夠做出準(zhǔn)確的判斷。

1.3 磁粉檢測法

磁粉檢測方法的原理是，在工件被磁化后，物體缺陷附近會(huì)形成漏磁場，磁粉則會(huì)在缺陷附近堆積，從而可以判斷出被檢測物體表面或者是近表面的缺陷。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，首先，要將被測工件進(jìn)行磁化，然后在其表面均勻的涂抹一層微米級的磁性顆粒，如果其存在裂紋、冷隔等缺陷，那么在缺陷附近就會(huì)形成漏磁場，這個(gè)漏磁場會(huì)吸引施加的磁粉，從而將缺陷顯示出來。如果被檢測物體沒有缺陷，那么磁粉還會(huì)均勻的分布在被測物體的表面。需要注意的是，為了更加方便的對缺陷進(jìn)行觀察，通常要使用和被測工件表面顏色有較大反差的磁粉，也可以使用熒光磁粉，這樣在檢測完成之后，用紫外燈進(jìn)行照射，能夠更加明顯的發(fā)現(xiàn)缺陷。

1.4 渦流檢測法

渦流檢測是通過電磁感應(yīng)原理來實(shí)現(xiàn)工件缺陷或者是性能檢測的。組成一個(gè)渦流檢測系統(tǒng)是非常方便的，只需要一個(gè)高頻的交變電壓發(fā)生器、檢測線圈和指示器就可以了。其中，高頻交變電壓發(fā)生器的作用是，其能夠施加給檢測線圈激勵(lì)電流，通過這樣的方式就可以形成一個(gè)激勵(lì)磁場，將工件放入到這個(gè)激勵(lì)磁場中，其內(nèi)部就會(huì)感生出渦流，而渦流也能夠產(chǎn)生一個(gè)磁場，這個(gè)磁場能夠抵消激勵(lì)磁場，同時(shí)，這個(gè)渦流磁場中，會(huì)包含工件有無缺陷的信息，會(huì)被檢測器指示出來，從而能夠發(fā)現(xiàn)工件的缺陷。這一方法的特點(diǎn)在于，其易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的檢測，同時(shí)其在檢測線材或者是管棒時(shí)，有著非常高的檢測效率，另外還具有簡便、經(jīng)濟(jì)以及不需要耦合等方面的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)在于，工件的形狀不同，會(huì)對其靈敏度造成影響，可以會(huì)導(dǎo)致一些缺陷沒法被有效的顯示出來，因此需要有相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)作為參考，從而提高其準(zhǔn)確性。

2 無損檢測技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的發(fā)展

機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中，其內(nèi)部零件會(huì)承受到多種應(yīng)力的復(fù)雜作用，容易導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)缺陷，對生產(chǎn)的安全和效率造成不利的影響。無損檢測技術(shù)，是一種利用聲、光、電、熱、磁以及射線等與被測物質(zhì)的相互作用，能夠在不對被檢測對象造成損壞，不影響其使用性能的情況下，對設(shè)備的結(jié)構(gòu)、零部件等進(jìn)行檢測，根據(jù)獲得的檢測結(jié)果，可以對被測對象的狀態(tài)和性能進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。由于其不會(huì)對別檢測對象造成影響，檢測結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，無損檢測技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，包括機(jī)械制造、石油化工、航空航天以及汽車等行業(yè)中，無損檢測技術(shù)都有重要的應(yīng)用。當(dāng)前，無損檢測技術(shù)的技術(shù)水平和應(yīng)用該范圍都在不斷拓展，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，無損檢測儀器的性能會(huì)進(jìn)一步提升，從而使其有更加多樣化的應(yīng)用。而且，材料科學(xué)的進(jìn)步，以電子和計(jì)算機(jī)等技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，還會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)無損檢測技術(shù)的發(fā)展，如微波、激光全息、紅外和電磁超聲檢測技術(shù)等。微波技術(shù)可以用于進(jìn)行陶瓷、樹脂等的檢測。而激光全息與蜂窩結(jié)構(gòu)，可以用于復(fù)合材料以及硬質(zhì)結(jié)構(gòu)的檢測；紅外則可以對焊接的質(zhì)量以及軸承的質(zhì)量等進(jìn)行檢測。電磁超聲波檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)高溫超聲電磁無損檢測、高速檢測。

結(jié)論

無損檢測技術(shù)能夠在不對被測對象造成損壞，并且不影響其機(jī)械性能的前提下，對機(jī)械設(shè)備和產(chǎn)品中存在的缺陷進(jìn)行檢測，因此得到了廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的無損檢測技術(shù)被研發(fā)出來，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓展，能夠有效的提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性和效率。

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（作者單位：江蘇揚(yáng)子檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司）