摘要:随着微电子技术、计算机技术和信息处理技术的飞速发展,世界产业的转移,给中国制造业的发展留下了较大的空间。党中央适时决策要把我国发展为世界制造业中心,成为制造业强国。这为我国无损检测技术的发展提供了机遇。
关键词:无损检测技术;应用;发展
引言
无损检测技术是一门新兴的综合性应用学科,它是在不破坏或不损坏被检测对象的前提下,利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,来探测各种工程材料、零部件、结构件等内部和表面缺陷,并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化作出判断和评价。目前,常用的无损探伤方法有液体渗透检测、磁粉检测与漏磁检测、声发射检测、射线探伤等。近年来,无损检测技术的发展速度很快,一些无损检测新技术如磁记忆无损检测、红外热波无损检测、超声相控阵技术、激光无损检测、微波无损检测等也得到了应用。
1 激光技术在无损检测领域的应用与发展
激光技术在无损检测领域的应用始于二十世纪七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能使其在无损检测领域的应用不断扩大并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。
1.1激光全息无损检测技术
激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%,其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。
1.2激光超声无损检测技术
与其他超声无损检测方法相比激光超声检测的主要优越性如下力能实现一定距离之外的非接触检测不存在祸合与匹配问题。
2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率可以在宽带范围内提取信息实现宽带检测,易于聚焦实现决速扫描和成像。
1.3激光无损检测的发展
1)可用于高温条件下的检测如热钢材的在线检测为适用于某些不宜接近的样品如放射性样品的检测为激光束可入射到任何部位可用于检测形状奇异的样品,可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。
2 超声检测技术在无损检测中的应用与发展
2.1超声检测技术的应用
超声无损检测与其它常规技术相比启具有被测对象范围广、检测深度大、缺陷定位准确、检测灵敏度高、成本低、使用方便、速度决、对人体无害及便于现场检测等优点几十年来,超声无损检测已得到了巨大发展和广泛应用几乎应用到所有工业部「丁如作为基础工业的钢铁工业、机器制造工业、锅炉压力容器有关工业部门、石油化工工业、铁路运输工业、造船工业、航空航天工业、高速发展中的新技术产业如集成电路工业、核电工业等重要工业部门目前大量应用于金属材料和构件,包括质量在线监控和产品在役检查水平普遍提高应用频度和领域也日益增多。
2.2超声无损检测技术的发展
1)超声导波技术目前人们已开始用
超声导波对大型固体、液体火箭壳体及若干航空结构件进行无损检测与评价其特点是快速有效较之常规的超声检测。
2)声发射新技术声发射技术是一种被动式检测技术其超声波(或声波)是材料或构件受外力或内力等作用时自发的主要领域是泄漏的监测与定位、材料与构件中裂缝扩展的监测与分析、构件在役条件下失效的报警等。
3)新型非接触超声换能方法传统的超声检测均采用接触式换能方法,目前已有的非接触超声换能方法主要有电磁声方法、静电祸合方法、空气祸合及激光超声方法。其中前两种方法的换能器与被检对象的表面距离较近被用于某些较特殊的工业与实验室环境后两种方法的换能器件可与被检对象保持较长距离。
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4)另外还有诸多新的技术也应用在了超声无损检测上人工智能技术如专家系统、人工神经网络等自适应技术机器人技术相关技术等。
3 射线技术在无损检测领域内的应用与发展
3.1射线检测技术的应用
射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减检测其内部结构不连续性的技术穿过材料或工件的射线,由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同由此生成内部不连续的图像
3.2射线检测技术的发展
今后重点应用的技术,学者提出在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用。a.数字N射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。b.具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。C.小型、低成本的CT系统。d.微焦点放大成像的s射线成像检验系统已小型高灵敏度的N射线摄像机。f.大面积的光电导X射线摄像机。
4 无损检测的发展趋势
4.1超声相控阵技术
超声检测是应用最广泛的无损检测技术具有许多优点但需要祸合剂和换能器接近被检材料因此超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束通过控制换能器阵列中各阵元发身灾或接收)脉冲的时间延迟改变声波到达物体内某点时的相位关系实现聚焦点和声束方向的变化然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像与传统超声检测相比由于声束角度可控和可动态聚焦超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点可实现高速、全方位和多角度检测对于一些规则的被检测对象如管形焊缝、板材和管材等超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本特别是在焊缝检测中采用合理的相控阵检测技术只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测
4.2微波无损检测
微波无损检测技术将在330-3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强类似于超声波微波也可以同时在透射或反射模式中使用。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料因而不能检测此类复合结构内部的缺陷只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。
结束语
近年来,随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用,微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步,从而大大推动了微波无损检测技术的发展。
参考文献
[1]安治永,李应红,梁华,张百灵.无损检测在航空维修中的应用[J].无损检测,2006,11:598-601.
[2]袁作彬.无损检测技术在机械工业中的应用和发展[J].湖北民族学院学报(自然科学版),2013,02:228-231.
[3]朱建堂.激光、红外和微波无损检测技术的应用与发展[J].无损检测,1997,11:314-316+319.
[4]丁志军,杜军,卢彭真.无损检测技术在道桥工程中的应用与发展[J].交通科技与经济,2005,01:4-6.
[5]卢彭真,葛蔚敏,楼茂森.无损检测技术在道桥中的应用与发展[J].公路交通技术,2004,06:56-59.
[6]乔烈艳.无损检测技术在道路施工中的应用与发展[J].建材世界,2010,04:56-59.
[7]戴蓉.激光技术在无损检测领域的应用与发展[J].激光与光电子学进展,2000,06:1-4.
[8]贾丽姣,王进.无损检测技术在航空工业中的应用与发展[J].科技创新与应用,2016,26:15-16.
[9]隋延兵.无损检测技术的应用与发展[J].民营科技,2014,08:59.
论文作者:梁英明,张军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/31
标签:超声论文; 检测技术论文; 射线论文; 技术论文; 激光论文; 相控阵论文; 微波论文; 《基层建设》2017年第21期论文;