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无损检测仪器的用途及其使用要求

发布时间:2019-11-01 阅读:93

    无损检测仪器,是指一类对材料或工件实施一种不损害或不影响其未来使用性能或用途的检测仪器。无损检测仪器的型号包括X射线探伤仪、涡流检测仪、磁粉探伤仪、超声波探伤仪、声发射仪、磁记忆检测仪等等。今天仪多多仪器网,就为大家详细分享下有关无损检测仪器的知识。

    无损检测仪器的用途

    无损检测技术已广泛应用于冶金、机械工业中,还可以用于可以应用于航空、航天、岩石、能源、汽车、船舶、压力容器、管道、军工、核工业和材料研究、文物修复等领域。目前,无损检测最主要的用途是检测材料、铸锻件和焊缝的缺陷,也就是说目前无损检测用得最多的是无损探伤。无损检查缺陷(无损探伤)大致有两种分类:一种是在制造加工时进行检查,另一种是在使用过程中定期检查。这些检查可以用来进行质量评定和寿命评定。而且使用无损检测仪器,需要对工作人员进行专业的培训。

    1、确保工件或设备质量,保证探测器设备在工作时间内安全运行。用无损检测保证产品质量,使之在规定的使用条件下,在预期的使用寿命内,产品的部分或者整体都不会发生破损,从而防止设备和人员事故。

    2、改进制造工艺。我们可以先根据预定的制造工艺制作试样或试制品,对其进行无损检测,用无损检测来观察制造样品的工艺是否合适,这样一边观察一边改进工艺,直到最后确定满足质量要求的制造工艺。

    3、降低制造成本。通过无损检测可以达到降低制造成本的目的。在产品制造过程中适当而正确地进行无损检测,就能防止工件在最后加工完了又报废而白白浪费工时,从而降低了制造成本。  

    无损检测仪器的特点

    1、不损坏试件材质、结构

    无损检测设备的最大特点就是能在不损坏试件材质、结构的前提下进行检测,所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到100%。但是,并不是所有需要测试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验只能采用破坏性试验,因此,在目前无损检测还不能代替破坏性检测。也就是说,对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结果互相对比和配合,才能作出准确的评定。

    2.正确选用实施无损检测的时机

    在无损检测时,必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测实施的时机。争取在最短的时间内取得检测数据。

    3.正确选用最适当的无损检测方法

    由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高探测器检测结果可靠性,应根据设备材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向、时间,选择合适的无损检测方法。

    4.综合应用各种无损检测方法

    任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。

    无损检测的原理及分类

    无损检测技术不破坏零件或材料,可以直接在现场进行检测,而且时间短,效率高。目前,最常用的无损检测仪器原理主要有五种:超声检测 UT(Ultrasonic Testing)、射线检测 RT(Radiographic Testing) 、磁粉检测 MT(Magnetic particle Testing)、渗透检测 PT(Penetrant Testing)、涡流检测 ET(Eddy current Testing)。无损检测仪器的价格与型号和采用方法密切相关。

    射线检测原理

    射线的种类很多,其中易于穿透物质的有X射线、γ射线、中子射线三种。这三种射线都被用于无损检测,其中X射线和γ射线广泛用于锅炉压力容器焊缝和其他工业产品、结构材料的缺陷检测,而中子射线仅用于一些特殊场合。射线检测最主要的应用是探测试件内部的宏观几何缺陷(探伤)。按照不同特征,例如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等,可将射线检测分为许多种不同的方法。射线照相法是指用X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损的检测方法。该方法是最基本的,应用最广泛的一种射线检测方法。射线检测适用于绝大多数材质和产品形式,如焊件、铸件、复合材料等。射线检测胶片对材质内部结构可生成缺陷的直观图象,定性定量准确,检测结果直接记录,并可长期保存。对体积型缺陷,如气孔、夹渣等的检出率很高,对面积型缺陷,如裂纹、末熔合类,如果照相角度不适当,则比较容易漏检。射线检测的局限性还在于成本很高,且射线对人体有害。

    超声检测原理

    超声波是频率高于20千赫的机械波。在超声探伤中常用的频率为0.5-5兆赫。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播,遇到声阻抗不同的异质界面(如缺陷或被测物件的底面等)就会产生反射。这种反射现象可被用来进行超声波探伤,最常用的是脉冲回波探伤法探伤时,脉冲振荡器发出的电压加在探头上(用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件),探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质(如机油或水等)进入材料并在其中传播,遇到缺陷后,部分反射能量沿原途径返回探头,探头又将其转变为电脉冲,经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度(与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较),即可测定缺陷的位置和大致尺寸。除回波法外,还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿透法。利用超声法检测材料的物理特性时,还经常利用超声波在工件中的声速、衰减和共振等特性。

    磁粉检测原理

    磁粉检测,是通过对被检工件施加磁场使其磁化(整体磁化或局部磁化),在工件的表面和近表面缺陷处将有磁力线逸出工件表面而形成漏磁场,有磁极的存在就能吸附施加在工件表面上的磁粉形成聚集磁痕,从而显示出缺陷的存在。磁粉检测方法应用比较广泛,主要用以探测磁性材料表面或近表面的缺陷。多用于检测焊缝,铸件或锻件,如阀门,泵,压缩机部件,法兰,喷嘴及类似设备等。探测更深一层内表面的缺陷,则需应用射线检测或超声波检测。

    渗透检测原理

    渗透检测可以检测非磁性材料的表面缺陷,从而对磁粉检测提供了一项补充的手段。渗透检测方法,即在测试材料表面使用一种液态染料,并使其在体表保留至预设时限,该染料可为在正常光照下即能辨认的有色液体,也可为需要特殊光照方可显现的黄/绿荧光色液体。此液态染料由于“毛细作用”进入材料表面开口的裂痕。毛细作用在染色剂停留过程中始终发生,直至多余染料完全被清洗。此时将某种显像剂施加到被检材质表面,渗透入裂痕并使其着色,进而显现。具备相应资质的检测人员可对该显现痕迹进行解析。渗透检测可广泛应用于检测大部分的非吸收性物料的表面开口缺陷,如钢铁,有色金属,陶瓷及塑料等,对于形状复杂的缺陷也可一次性全面检测。无需额外设备,便于现场使用。其局限性在于,检测程序繁琐,速度慢,试剂成本较高,灵敏度低于磁粉检测,对于埋藏缺陷或闭合性表面缺陷无法测出。

    涡流检测原理

    涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法,它适用于导电材料,如果我们把一块导体置于交变磁场之中,在导体中就有感应电流存在,即产生涡流,由于导体自身各种因素(如电导率、磁导率、形状、尺寸和缺陷等)的变化会导致感应电流的变化,利用这种现象而判知导体性质、状态的检测方法,叫做涡流检测方法。在涡流探伤中,是靠检测线圈来建立交变磁场;把能量传递给被检导体;同时又通过涡流所建立的交变磁场来获得被检测导体中的质量信息。所以说,检测线圈是一种换能器。检测线圈的形状、尺寸和技术参数对于最终检测是至关重要的。在涡流探伤中,往往是根据被检测的形状,尺寸、材质和质量要求(检测标准)等来选定检测线圈的种类。常用的检测线圈有三类:穿过式线圈、内插式线圈、探头式线圈。

    无损检测注意事项

    1、与破坏性检测相配合

    无损检测技术系统自身还有局限性。

    对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性检测的结果互相对比和配合,才能作出更多更加准确的评定。

    例如液化石油气钢瓶除了无损检测外还要进行爆破试验。锅炉管子焊缝,有时要切取试样做金相和断口检验。

    2、正确选择检测时机

    研究员在进行无损检测时,可利用自身经验,根据无损检测的目的,正确作出分析,选择无损检测实施的时机。

    例如,要检查高强钢焊缝有无延迟裂纹,无损检测实施的时机,就应安排在焊接完成24h以后进行。

    要检查热处理工艺是否正确,就应将无损检测实施时机放在热处理之后进行。

    3、合理选择无损检测方法和时间

    研究员必须在检测前,根据被检物的材质、结构、形状、尺寸,预计可能产生什么种类,什么形状的缺陷,在什么部位、什么方向产生,根据以上种种情况分析,然后根据无损检测系统方法各自的特点选择最合适的检测方法和时间。

    例如,钢板的分层缺陷因其延伸方向与板平行,就不适合射线检测而应选择超声波检测。

    检查工件表面细小的裂纹就不应选择射线和超声波检测,而应选择磁粉和渗透检测。

    在保证充分安全性的同时要保证产品的经济性,还需要考虑仪器的价格。

    4、各种无损检测方法综合应用

    根据经验总结,不要只采用一种无损检测方法,而尽可能多的同时采用儿种方法,以便保证各种检测方法互相取长补短,从而取得更多的信息。

    另外,还应利用无损检测以外的其他检测所得的信息,利用有关材料、焊接、加工工艺的知识及产品结构的知识,综合起来进行判断。

    例如,超声波对裂纹缺陷探测灵敏度较高,但定性不准是其不足,而射线的优点是对缺陷定性比较准确,两者配合使用,就能保证检测结果既可靠又准确。

 




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