高端機械裝備再制造無損檢測綜述

沈偉

(秦皇島市宇田科技有限公司，河北 秦皇島 066004)

高端機械裝備再制造無損檢測綜述

Review of NDT of high-level machinery and equipment remanufacture

沈偉

(秦皇島市宇田科技有限公司，河北 秦皇島 066004)

高端機械裝備再制造無損檢測是一項非常重要的工作，必須要引起相關(guān)人員的高度重視。本文即詳細闡述了高端機械裝備再制造無損檢測技術(shù)的相關(guān)要點。

高端機械裝備；再制造；無損檢測；滲透檢測；磁粉檢測

1 高端機械裝備再制造無損檢測特點

由于高端機械裝備的服役條件極其復雜，其損傷類型大致可分為工藝缺陷、疲勞損傷和應力損傷等類型，其再制造無損檢測也有其特殊性，主要包括：

1.1 結(jié)構(gòu)復雜

很多情況下檢測的可達性差，比如離心式壓縮機葉片、飛機發(fā)動機壓氣機盤和渦輪盤等部位，給檢測工作帶來很大困難。

1.2 材料范圍廣

包括鋁合金、鈦合金、高強度鋼、復合材料等，檢測復雜，如復合材料的缺陷一般為分層、基體開裂和纖維斷裂，因聲波各向異性且聲波衰減系數(shù)很大，給常規(guī)超聲檢測帶來了很大困難。鈦合金是非磁性材料，屬于粗晶結(jié)構(gòu)，采用超聲和渦流檢測都面臨挑戰(zhàn)。

1.3 微小損傷的檢測

很多高端機械裝備壽命很長，其構(gòu)件的疲勞特性屬于高周疲勞甚至超高周疲勞，這類構(gòu)件的裂紋擴展壽命占總壽命的比例很小，因此，即使構(gòu)件中存在微小裂紋，仍然可能使得構(gòu)件不能完成一個服役周期，給再制造產(chǎn)品服役安全帶來極大隱患，因此，檢測出微小裂紋對于高端機械裝備再制造是非常必要的。

2 高端機械裝備再制造無損檢測技術(shù)

2.1 滲透檢測

應用滲透法檢測機械設(shè)備時，需要借助滲透液，利用它將缺陷放大，以方便肉眼觀察，方便檢測人員直接觀察到表面的缺陷。該項技術(shù)由于使用的制劑不同，又可分為多種檢測方法，常用制劑除了滲透劑外，還可以使用顯像劑和去除劑。其中，滲透劑又可分為兩種，一種為熒光型，一種為著色型；顯像劑又有干濕之分，而常用的去除劑又可分為溶劑去除等 3 種。

從目前的應用情況來看，鋼鐵缺陷檢測常采用滲透檢測法，非鐵金屬等逐漸也采用該種方法檢測表面的缺陷。該項技術(shù)的優(yōu)勢在于操作簡單便捷，無需高技術(shù)水準便可操作，顯示直觀且靈敏系數(shù)大。盡管如此，這項技術(shù)的檢測結(jié)果也會受人為因素的影響，而且該項技術(shù)還具有一定的局限性，即適用于開口缺陷，不適用于檢測多孔材料。為了實現(xiàn)該項技術(shù)的環(huán)保化，在未來，滲透檢測技術(shù)的發(fā)展將會向著高靈敏、低污染方向邁進，致力于研究出新型、低價和環(huán)保型的制劑。目前，滲透法在船用柴油機檢測中具有很好的應用前景，對于機械螺栓、螺紋、軸瓦等部件表面狀況的檢測也已經(jīng)開始使用滲透法。這種方法的使用對于提高柴油機使用壽命有重要的作用，但是，它不能提高柴油機的運行性能，同時，該方法也為船舶運營的安全保障工作奠定了基礎(chǔ)。

2.2 磁粉檢測

該項檢測技術(shù)的應用原理是聚集效應，利用磁粉在缺陷處構(gòu)成的形態(tài)來放大缺陷，增強其原有缺陷的對比度情況，進而以磁痕形式將缺陷展現(xiàn)出來。這種方法屬無損檢測中的一種，在許多制造企業(yè)中，被用于設(shè)備表面或近表面的檢測。這項技術(shù)下的常用設(shè)備為 CJW-9000 型磁粉探傷機，它屬交流固定型，操作簡單，在實際應用過程中受到了好評。現(xiàn)階段，雖然該項技術(shù)已被廣泛使用，但是，其所用設(shè)備與機械仍在不斷創(chuàng)新。

2.3 渦流檢測

這項技術(shù)的應用原理為電磁感應，借助激勵作用實現(xiàn)設(shè)備的無損檢測。傳統(tǒng)的渦流檢測有較大的局限性，在缺陷定位、定量等方面都存在不足。但是，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，該項技術(shù)已日臻完善，并得到了推廣和使用。這項技術(shù)又包括多種檢測辦法，比如小波包分析法、主元分析法等。由于渦流檢測定量化比較強，且優(yōu)質(zhì)高效，在未來，可能會在飛機結(jié)構(gòu)性能檢測中會獲得良好的市場。

2.4 紅外檢測技術(shù)

這種技術(shù)就是通過紅外熱像設(shè)備檢測機械裝備的紅外輻射能力，把檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號，并將電信號以彩色圖的形式呈現(xiàn)出來，根據(jù)圖像的具體情況來判別設(shè)備是否存在問題。這種檢測技術(shù)對材料表面的缺陷非常敏銳，但是，要想檢測機械裝備內(nèi)部的具體情況就會比較困難。另外，由于紅外無損檢測技術(shù)并沒有被廣泛應用起來，并且所需成本較高，所以，這種檢測技術(shù)對檢測試件的要求也比較高，需要具有較強的發(fā)射率和較低的導熱性。由此可見，這種檢測技術(shù)的應用具有一定的局限性。近幾年，根據(jù)紅外檢測主動激勵方式的不同，很多研究人員都想出了新的檢測方法，例如振動熱像法、紅外熱波法等，其中，紅外熱波法備受關(guān)注。

2.5 表面/內(nèi)部檢測

所謂“表面/內(nèi)部檢測”，就是一些不僅能夠檢測試件表面，還能檢測試件內(nèi)部的檢測技術(shù)。

3 結(jié)語

綜上高端機械裝備再制造無損檢測是一項刻不容緩的工作，必須要真正落實，不斷完善檢測技術(shù)的準確性和科學性，盡最大可能地保證機械裝備的整體質(zhì)量，從而推動我國科學技術(shù)的發(fā)展。

[1] 徐濱士，董世運，朱勝，史佩京. 再制造成形技術(shù)發(fā)展及展望[J].機械工程學報，2012，(15).

[2] 王智勇，劉穎韜，王小虎，張桐，李艷紅，霍雁. 紅外熱像檢測技術(shù)在吸波涂層缺陷研究中的應用[J]. 航空材料學報，2012，(03).

[3] 任吉林，林俊明，任文堅，宋凱. 金屬磁記憶檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 無損檢測，2012，(04).

TH878

1009-797X(2015)15-0019-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.15.004

沈偉（1986-），男，中級職稱，過程裝備與控制工程專業(yè)，現(xiàn)在主要從事壓力容器設(shè)計校核工作及無損檢測審核。

2014-07-01