高端機械裝備再制造無損檢測綜述

尚彥光 張義武

摘 要：高端機械裝備再制造在一定程度上節約了我國的資源，符合環保的現代理念。無損檢測在設備再制造中具有極其重要的地位。本文對報廢高端機械設備的無損檢測的特征以及涉及的無損檢測技術進行了匯總，并對該無損檢測存在的問題和難點進行了分析。

關鍵詞：高端機械裝備；再制造；無損檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.061

1 前言

隨著科技的發展進程不斷推進，越來越多的高端機械設備諸如飛機、工程機械設備之類不斷更新換代，應用領域也更加廣泛。然而高端機械設備在長時間的服役后會出現嚴重的損傷，這也就是說，大量的高端機械裝備在達到損傷嚴重后將作報廢處理，其報廢速度與新設備的更新換代的速度相當，這在某種程度上來說是一種經濟損失 。對報廢的高端機械設備進行再制造可有效降低這種損失，充分利用其中可重復利用的資源，增加企業效益。高端機械設備的再制造工程是當代衍生出的極具戰略型的一項產業，具體內容是應用前沿技術對報廢設備進行修復和再制造，使報廢設備能再次投入使用，以達到節約我國相關資源的效果，符合綠色環保的現代理念。

2 高端機械設備再制造無損檢測特點

高端機械設備通常包括傳統產業中的高端設備和新興產業中的高端設備兩部分，這些產業大多是掌握我國經濟命脈的行業，如核電航空、工程機械及船舶行業等，服役于這些行業的設備的損傷類大致可以分為以下三類：相關工藝導致的缺陷、使用過度引起的疲勞損傷以及應力對設備造成的損傷。在對設備進行再制造過程中的檢測過程也存在一些特點：第一，高端機械設備的內部構造復雜程度較高，設備的很多部位諸如離心式壓縮機葉片等在檢測過程中很難到達，大大加強了監測工作的實施難度；第二，高端設備的制造材料錯綜復雜，其中包括了多種輕金屬合金、鋼鐵材料以及一些復合材料的使用。其中復合材料部位的損傷多為基體或纖維出現斷裂，這會在一定程度上增加常規超聲波檢測的工作難度，而鈦合金則因其的粗晶結構影響渦流檢測的實施；第三，設備損傷程度的定量檢測，對設備進行再制造的前提是確定設備所含構件是否能夠修復或改造，這就需要技術人員對設備損傷程度進行定量和綜合評價，以確保在制造后的高端設備能夠安全服役。

3 再制造檢測技術概況

目前我國用于高端機械設備再制造的無損檢測技術主要有射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、超聲檢測以及渦流檢測。隨著相關技術的不斷發展，越來越多的前沿技術被應用到設備的修復與改造中，以不斷促進高端設備再制造產業的發展。目前我國的無損檢測已經過渡到對設備進行無損評價的時期，即針對設備存在的問題通過定性、定量以及定位三方面進行評價和檢測，并對某一部件對整體設備的性能影響作出準確判斷，以此來預測再制造設備的使用年限。

3.1 表面檢測方法

表面檢測是指對設備的表面損傷進行的相關檢測，目前用于設備無損檢測的技術基本都具有檢測設備表面缺陷的能力，但滲透檢測是僅針對于表面缺陷的一項無損檢測技術，即滲透檢測的檢測對象只有設備表面。其檢測原理是通過相應的滲透液對設備表面的損傷放大到可視的程度，以方便相關人員對其進行進一步檢測。滲透檢測的操作流程簡單，對進行該項檢測的技術人員的專業要求不高，可以在一定程度上降低檢測成本。但其的缺陷在于檢測結果受人為因素影響較大，且能檢測到的部位也具有局限性。

3.2 表面/近表面檢測

3.2.1 磁粉檢測

磁粉檢測是利用磁粉的聚集效應對設備的缺陷所在進行檢測，從而將找到的損傷處放大并實施進一步檢測。這種檢測的檢測結果相對來說比較直觀，且該技術的靈敏度較高，在中小型企業中的應用十分廣泛。

3.2.2 渦流檢測

渦流檢測的檢測原理為電磁感應原理，具體來說，就是對設備加以交變磁場，以引起導電部件產生渦流的相關特征，并通過這些特征來判斷部件的損傷程度。這種檢測技術的應用雖然也比較廣泛，但不適用于對設備進行“三定”評價的檢測過程中。

3.2.3 紅外檢測

紅外檢測的主要檢測原理是以紅外熱像設備為基礎，測量設備部件表現出的輻射能，并將這種輻射能進行轉換，以可視的圖像來表現溫度場，以此來進行檢測。這種檢測技術的局限性在于無法對設備內部進行有效監測，且進行該項檢測的相關設備車成本較高，會降低企業的經濟效益。

4 目前在制造無損檢測存在的問題與難點

高端設再制造無損檢測產業具有極大的發展前景，但目前其在運行方面還存在一定的問題和攻克難點。首先，當前的無損檢測技術的檢測對象多為設備表面的及近表面的損傷，且設備的內部結構較為復雜，對的檢測和修難度較大，如遠場渦流等技術雖是針對設備內部建構進行檢測的技術，但這些技術容易受外界干擾，可行性較低。目前，對設備內部損傷的檢測研究還在不斷推進中。

另外，對設備微小裂紋的檢測是無損檢測中的又一難點。設備表面的或可檢測出的損傷大都是由于這些難以檢測的微小裂痕引發的，因此，想從根本上對設備進行修復，首先需要檢測到這些微小裂痕的所在，但以現在的技術水平很難對微小裂痕進行準確的檢測。

5 結語

隨著高端機械設備的大量使用，其報廢量也在逐漸升高，這在一定程度上是一種資源的浪費。高端機械設備無損再制造產業的出現有效降低了這種浪費的現象，使報廢的設備能重新投入使用。在設備的再制造過程中，對設備的無損檢測是極其重要的一部分。本文對報廢高端機械設備的無損檢測的特征以及涉及的無損檢測技術進行了匯總，并對該無損檢測存在的問題和難點進行了分析。隨著科技的不斷發展，越來越多的前沿技術被應用到無損檢測中，必將推動設備再制造工程的不斷發展。

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