关键词：无损检测 目视检测 射线检测 超声波检测 磁粉检测 渗透检测
现在中国造船业正在世界船业界中的崛起发展中，无损检测技术在船舶工业中的应用是愈来愈广泛，技术要求也愈来愈高。无损检测有它的定义和发展背景，本文就此研究了无损检测的定义和发展，并且总结出常用无损检测方法有：目视检测法、射线检测法、磁粉检测法、超声波检测法、射线检测法等。本文主要对实际应用的情况进行总结探讨。
（一）无损检测的定义
在不损坏试件的前提下，用物理或化学方法，借助先进的技术和设备仪器，对试件的内部及表面性质、结构、状态进行检查和测试的方法。无损检测技术是在现代科学技术发展的基础上产生的，用于检测工业产品的X射线是在物理学家伦琴发现X射线的基础上产生的，超声波检测是在二次世界大战中迅速发展的声呐技术和雷达技术的基础上开发出来的，磁粉检测技术是建立在电磁学理论的基础上的，而渗透检测源于物理化学的发展，在接下来的文章中将对无损检测技术在船舶中的应用进行研究。
（二）无损检测的发展及背景
随着工业生产的发展，无损检测的发展大致经历了三个阶段，即无损探伤，无损检验、及无损评价。其中，无损探伤是在不损坏产品的前提下，发现人眼无法直接观察到的缺陷；无损检验是不但要检测最终产品，而且要测量过程的工艺参数；无损评价是不仅要探测出缺陷的有无及位置，而且要测出缺陷的尺寸、类型、形状、取向以及对力学行为的影响等，以便用断裂力学的方法对被测产品做出检修周期和使用安全性的结论。材料和工件的无损检测和评价，对于控制和改善生产过程和产品的质量，保证材料、产品的可靠性和生产过程的安全性，以及提高劳动生产率都起着非常重要的作用。
（三）无损检测作为一种工业技术，被应用于产品的整个生产、服役过程中，是现代工业发展必不可少的有效工具。因此世界各国对无损检测技术的研究都非常重视，开展了无损检测技术的研究工作。可以说，无损检测技术的发展标志着一个国家现代化工业的水平，其复杂系统集成技术已广泛应用于交通、制造、石油、核发电以及国防工业领域。无损检测技术历史悠久，长期以来人们在实践中形成了许多实用的无损检测方法，而且随着各种新技术的出现还在逐步增加，在船舶建造中典型的方法有：
（1）目视检测 用人眼或光敏设备对被检测物体的反射光或发射光成像。在船舶建造从原材料到成品到使用检查，好多场合都可以使用目视检测的方法廉价、简单、范围广、优点多。他的不足是只能评价表面状态，需要光源，必须能接近。
（2））射线检测 射线探伤是利用射线透过物体时，会发生吸收和散射的特性，通过测量材料中因存在缺陷而影响射线的吸收来探测缺陷的，以胶片来记录信息的无损检测方法。 该方法是最基本的、应用最广的一种射线检测方法。在船舶建造时一般把被捡的物体安放在里射线装置500—1000mm的位置处，把胶片紧贴在试样背后，让射线照射适当的时间进行曝光，把曝光后的胶片在暗示中进行显影、定影、水洗和干燥。将干燥的底片放在观片 灯的显示屏上观察，根据底片的黑度和图像来判断存在缺陷的种类、大小和数量，按通行的标准对缺陷进行评定分级。这种方法适用于大部分材料，例如在船舶建造的过程中，新制造或正在使用的焊接件，铸件组合件等。它的检测结果可以直接记录——底片，由于底片上记录的信息十分详细，而且可以长期保存，从而射线射线照相法成为各种无损检测方法中记录最直观、最真实、可追踪性最好的检测方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是这种方法适宜检验较薄的工件而不适宜检验较厚的工件；适合检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适合检测棒材、板材、锻件；对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸的确定比较，检测成本高，射线对人体有伤害。
（3） 超声波检测 超声波是一种频率超过20KHZ的特殊声波，除具有传统声波传输的基本物理特性，其还具有穿透力强、方向性集中、振幅小等特点。所以超声波检测在实时控制、无损伤、高精度等方面具有优势，被广泛应用在工业无损检测等领域。船舶建造用于无损检测的超声波频率一般在0.5——10MHZ之间，如钢等金属材料的常用检测频率为1——5HZ。超声波检测是利用材料内部或本身缺陷的声学性质对超声波传播的影响来检测材料的组织和内部缺陷的技术。目前，使用最广泛的检测方法是脉冲反射法，这种检测方法是将超声波脉冲发射到被测样本中，然后接收来自样本的发射波，根据发射波声压的不同以实现对被测材料中缺陷的识别和定位。超声波检测来自传感器的高频声脉冲在试件中传播，遇交界面发生反射。它的声音传播性好和表面租糙度较好，形状不复杂，可适用于大多数材料的检查。超声波检测法可以提供精确、快速、高灵敏的检测结果，厚度信息。深度及缺陷种类等都可在构件的一个表面得到。
（4）磁粉检测 自然界有些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的特性，我们把具有磁性的物体称为磁体。使原来不具有磁性的物体具有磁性称为磁化，能够被此话的材料称为磁性材料。铁磁性材料被磁化后，其内部产生很强的磁感应强度，磁力线增大几百倍到几千倍。如果材料中存在不连续缺陷，磁力线会发生畸变，由于缺陷中空气介质的磁导率远远低于试件内部的磁导率，使磁力线受阻。一部分磁力线被挤到缺陷的底部，一部分则穿过裂纹。一部分被排挤出工件的表面再进入工件。如果这时在工件上撒磁粉，漏磁场就会吸附磁粉，形成与缺陷形状相近的磁粉堆积。称之为磁痕，从而显示缺陷。在磁粉检测法中磁化被测部分后将细磁粉涂于表面，不连续处会呈现线条。它可以适用于检测所有铁磁性材料的表面或近表面的不连续性。这种方法可以检查出表面或近表面缺陷；检测灵敏度高，可以发现极其细小的裂纹。但是船舶中的一些材料表面或近表面不连续，只适用于铁磁性材料，因其难以磁化因而无法检测。
（5渗透检测 渗透检测法使用渗透剂，它是一种具有强渗透能力的化学物质，因为它是液体有机物，在使用时应特别注意渗透剂的储存。它是利用其中的着色染料或者是荧光染料进入船舶被检测工件表面缺陷中，它在渗透检测中的作用至关重要，渗透的好坏直接关系到渗透检测的成功与否。渗透检测法使用显像剂，它可以是显示工件中的缺陷；扩展这种吸附到工件表面的缺陷现象，使表面呈现的背景和缺陷形成巨大反差，以便操作人员可以更好的评定和评价，从而提高检测的准确性和灵敏度。船舶的零件表面被施涂含有荧光燃料或者着色染料的渗透液后，在毛细管作用下，一定时间后，渗透液渗进表面开口的缺陷中，经去除零件表面多余的渗透液后，再在零件表面施涂显影剂，同样，在毛细管作用下，显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液，渗透液回渗到显像剂中；在一定的光源下，缺陷处的渗透液痕迹被显示黄绿色荧光或者鲜艳红光，可以探测出缺陷的形貌以及分布状态。渗透检测法它可以用于任何未污染，无覆盖层的无吸附性固体物质。使用材料廉价，操作相对简单，而且敏感，通用。渗透检测这种方法在船舶建造中只能检测到开口至表面的不连续，表面必须相对光滑且没有污染，检测工序多，速度慢；检测灵敏度比磁粉检测低；材料较贵，成本高；有些材料易燃，有毒。
通过分析无损检测在船舶建造中的应用，可以发现它对船舶建造质量和检验具有非常重要的作用，使我们制造的船舶在质量上达到国际先进水平，在国际竞争中占有重要地位，可以为企业带来效率和利润，确保了船舶建造的有序发展。
参考文献：张金耀 射线检测技术 人民交通出版社 2001．12．
张俊哲 无损检测技术及其应用 科学出版社 2002.08
王春华 焊接技术在船舶徐建中的应用 中外船舶科技 2009.04
论文作者:黄磊
论文发表刊物:《科技中国》2017年11期
论文发表时间:2018/5/2
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