高端機械裝備再制造無損檢測綜述

霍榮偉

在高端機械裝備的制造工程中，無損檢測致力于檢測產品的質量，保證產品的安全性。由于高端機械裝備的材料范圍較廣、密度高，這為無損檢測增加了檢測難度。無損檢測技術主要分為表面檢測和內部檢測，國內外正在逐步啟用自動化的新型檢測技術，具有高靈敏度、檢測深入的特點。本文主要根據再制造產品的無損檢測現狀，羅列無損檢測的特點，分析再制造產品的無損檢測技術類型，從而為國內外從事高端機械裝備再制造工程的企業提供無損檢測技術，使其得到借鑒和發展。

各行業的高端機械裝備再制造工程都需要無損檢測技術。由于國內外的形勢，無損檢測技術在國防領域運用的情況更多，是不可獲取的高新技術。在國防工程的建設中，難免會遇到各類高端機械裝備的再制造和維修問題，例如坦克、飛機、裝甲車等。正常使用這些高端機械設備必須具備高質量的自身素質，而且對武器裝備的無損檢測難度更高。在檢測過程中，任何一個環節出現失誤或者漏檢，其經濟損失和時間損失都難以承擔。國防武器裝備的檢測必須具有很強的可靠性，而且要對未來可能損傷的情況進行預測，從而提前防備和維修。

高端機械裝備再制造無損檢測特點

無損檢測并非是最優質的檢測技術，其特點有優勢也有劣勢，主要歸納為以下兩點

可檢測微小裂紋。大型高端機械裝備往往使用壽命長，原件的疲勞特性強、疲勞周期，因此即使很小的元件出現問題，也會導致整個高端機械裝備無法正常運轉。高端機械這裝備不能按時完成作業，服役期間具有危險性。無損檢測可以檢測出元件的微小裂紋，設備再制造能夠精準掌控有裂紋的地方，進行專項維修操作。

檢測可達性不高。由于高端機械裝備的制作原材料密度高、材料稀缺，比如飛機發動機、離心式壓縮機葉片、壓氣機盤等密度高的材料，無損檢測難以深入檢查，裂紋很難檢測出來，材料出現裂紋的情況多種多樣，讓其材料的聲波衰減系數高，檢測的區域可能無法達到被檢測元件的內部更深處，加大了超聲波檢測的難度。另外還有一種特殊情況，作為非磁性材料，其結構為粗晶結構，無論選擇表面檢測還是內部檢測，都面臨檢測挑戰。

高端機械裝備再制造無損檢測技術類型

表面，近表面檢測

渦流檢測。渦流檢測需要交變磁場對被檢測的導電工件產生激勵作用，當出現渦流特征時，運用電磁感應原理，就可以檢測工件之中是否有缺陷以及缺陷的大小，這種檢測并不損害元件。渦流檢測也具有局限性。對原件不容易定量和定位。我國的檢測技術不斷發展，在分析技術領域和信號處理領域經常會用到渦流檢測技術。例如，最小二乘法用于元件厚度的測量，小波變換法用于信號的降噪處理。主元分析法用于裂紋的識別及分類。渦流技術檢測有不同的算法技術，可以促進裂紋識別、測量厚度和降噪處理等領域的發展。當然，現在我國的渦流檢測技術還不夠成熟，隨著渦流檢測技術的發展，現在出現了很多新型技術，例如多頻、脈沖和遠場渦流。常見的案例有科技大學的研究者，運用該技術定量檢測飛機元件的缺陷情況，撰寫腐蝕缺陷檢測報告。脈沖渦流檢測高效，非常適用于航空領域。

紅外檢測。紅外檢測的遠離，是用紅外輻射對相關被檢設備進行檢測，從而將其波段轉化為電信號，通過機器設備，展現出設備元件結構的圖像，分析其溫度場的分布，從而檢測設備元件的缺陷。紅外檢測能夠直接看到元件的內部結構，所以結果清晰準確，檢測速度快，檢測結果更加安全，即使不接觸被檢測的元件，也可以直接用紅外線檢測，可達性強，很多別的檢測技術不能檢測的元件，都可以通過紅外檢測進行檢測。紅外檢測優點很多，也有一定的缺點。在現實中，很多被檢測的設備導熱快，價格高昂，所以紅外檢測作業的時候，難度會加大，有很多設備無法檢測。現在紅外檢測的運用范圍主要是在線損傷檢測和航空發動機渦輪葉片檢測。

磁粉檢測。磁粉檢測的原理是采用磁粉聚集效應，將材料缺陷增倍放大，材料缺陷以磁痕的形式顯現。雖然磁粉檢測技術可以放大材料的缺陷，但是該種方法具有一定的檢測局限性，只能檢測金表面和鐵磁性的材料。如果被檢測的材料達不到該要求則不能檢測。目前磁粉檢測只運用于航空中的一些重要金屬構件無損檢測，靈敏度高、檢測深入、檢測結果很直觀、效果較好。

內部檢測

內部檢測技術比表面檢測技術難度要高。內部檢測可以檢測元件的表面情況，也可以檢測里面的情況。內部檢測技術主要用的是超聲檢測，發射探頭發出超聲波，超聲波傳人元件的內部，在通過鏡面反射作用，將超聲波返回到探頭，超聲波的長短不一致，則說明元件的內部存在缺陷。超聲波的長短可以確定元件的缺陷損傷程度。超聲波檢測成本低，但是使用不夠方便，很多檢測場合需要用耦合劑，而且超聲波檢測的范圍存在盲區，如果說被檢測的原件具有盲區則超聲波無法檢測。超聲波檢測需要用到耦合劑這個問題一直是我國研究者致力想要解決的問題，為了讓超聲波檢測更加方便，研究者正在努力采用空氣耦合的方式，進行超聲波檢測，已經小有成果。

從無損檢測的特點和技術類型可以看出，我國越來越看重高端機械裝備的再制造產品質量，無損檢測技術對質量產品的監督具有重要的作用。要想讓國力發展、不斷增強，必須將無損檢測技術不斷升級、創新和優化，讓無損檢測的范圍更廣、可達性更高、靈敏度更強，無損檢測技術的提升代表了制造業的巨大進步。endprint