無損檢測技術在機械工業中的應用和發展

張燕 張萍

摘要：介紹了機械工業中常用的無損檢測技術，并對無損檢測技術未來在機械工業中的應用和發展進行了介紹。

關鍵詞：無損檢測技術；機械；應用

機械設備在運行過程中，其內部零件會承受到多種應力的復雜作用，在長時間運行的情況下，容易出現故障的情況，影響到機械設備的性能，甚至可能會導致事故的發生。因此定期對機械設備進行檢測是十分有必要的，而無損檢測技術，能夠在不對機械設備造成損壞的前提下，對機械設備的內部零件進行檢測，有效的保證了機械設備的運行安全，因此得到了廣泛的應用。

1 常用無損檢測技術在機械工業中的應用

1.1 射線檢測法

射線檢測法的原理是，射線具有能夠透射材料的能力，而且針對于不同材料，射線的衰減情況時不同的，從而檢測出機械零件存在的缺陷。在射線檢測法中，最常應用的射線種類包括α、γ和中子射線。射線衰減作用是由于射線的光子和物質產生多種作用而產生的，包括光電效應、湯姆遜效應和康普頓效用，在這些效應的作用下，射線會被吸收和反射，從而出現衰減。通過將受到不同吸收的程度的射線投射在膠片上，然后進行顯影處理，就可以獲得檢測零件的厚度，以及內部缺陷等情況。采用熒光屏來顯像，則可以更加直觀的對被檢測物體的內部進行觀察。在應用射線檢測法進行機械設備的檢測時，能夠獲得永久的記錄，這樣就可以日后進行檢測，同時，在進行不同零件的檢測時，射線的功率也是可以調整的。

1.2 超聲檢測法

超聲檢測法是基于物體或者是缺陷的聲學特性來對物體進行檢測的，其聲學特性會對超聲波的傳播造成影響，通過這一特性可以對物體的缺陷以及一些物理性能進行判斷。介質的聲學特性，諸如聲速和衰減系數等，和強度、密度、溫度、濃度、厚度等工業非聲學量之間存在的函數關系或者相關性，而超聲波檢測方法就是利用這些關系和特性，從而利用聲學量來對這些工業非聲學量進行檢測的。這種方法最適合應用于平面型缺陷的檢測之中，對這一類缺陷非常的敏感，而且一經檢測便可以獲得結果，非常的便捷。另外，超聲波檢測儀還具有攜帶簡單、穿透力強、不必外接電源等優點。但是將其應用于細小裂縫的檢測時，需要有相關參考標準來對信號進行解釋，并且要求檢驗人員具有較高的技術水平，才能夠做出準確的判斷。

1.3 磁粉檢測法

磁粉檢測方法的原理是，在工件被磁化后，物體缺陷附近會形成漏磁場，磁粉則會在缺陷附近堆積，從而可以判斷出被檢測物體表面或者是近表面的缺陷。在實際的應用過程中，首先，要將被測工件進行磁化，然后在其表面均勻的涂抹一層微米級的磁性顆粒，如果其存在裂紋、冷隔等缺陷，那么在缺陷附近就會形成漏磁場，這個漏磁場會吸引施加的磁粉，從而將缺陷顯示出來。如果被檢測物體沒有缺陷，那么磁粉還會均勻的分布在被測物體的表面。需要注意的是，為了更加方便的對缺陷進行觀察，通常要使用和被測工件表面顏色有較大反差的磁粉，也可以使用熒光磁粉，這樣在檢測完成之后，用紫外燈進行照射，能夠更加明顯的發現缺陷。

1.4 渦流檢測法

渦流檢測是通過電磁感應原理來實現工件缺陷或者是性能檢測的。組成一個渦流檢測系統是非常方便的，只需要一個高頻的交變電壓發生器、檢測線圈和指示器就可以了。其中，高頻交變電壓發生器的作用是，其能夠施加給檢測線圈激勵電流，通過這樣的方式就可以形成一個激勵磁場，將工件放入到這個激勵磁場中，其內部就會感生出渦流，而渦流也能夠產生一個磁場，這個磁場能夠抵消激勵磁場，同時，這個渦流磁場中，會包含工件有無缺陷的信息，會被檢測器指示出來，從而能夠發現工件的缺陷。這一方法的特點在于，其易于實現自動化的檢測，同時其在檢測線材或者是管棒時，有著非常高的檢測效率，另外還具有簡便、經濟以及不需要耦合等方面的優點。其缺點在于，工件的形狀不同，會對其靈敏度造成影響，可以會導致一些缺陷沒法被有效的顯示出來，因此需要有相關參考標準作為參考，從而提高其準確性。

2 無損檢測技術在機械工業中的發展

機械工業中，機械設備在運行過程中，其內部零件會承受到多種應力的復雜作用，容易導致內部出現缺陷，對生產的安全和效率造成不利的影響。無損檢測技術，是一種利用聲、光、電、熱、磁以及射線等與被測物質的相互作用，能夠在不對被檢測對象造成損壞，不影響其使用性能的情況下，對設備的結構、零部件等進行檢測，根據獲得的檢測結果，可以對被測對象的狀態和性能進行準確的判斷。由于其不會對別檢測對象造成影響，檢測結果準確的優點，無損檢測技術得到了廣泛的應用，包括機械制造、石油化工、航空航天以及汽車等行業中，無損檢測技術都有重要的應用。當前，無損檢測技術的技術水平和應用該范圍都在不斷拓展，隨著計算機技術的應用，無損檢測儀器的性能會進一步提升，從而使其有更加多樣化的應用。而且，材料科學的進步，以電子和計算機等技術進一步發展，還會進一步促進無損檢測技術的發展，如微波、激光全息、紅外和電磁超聲檢測技術等。微波技術可以用于進行陶瓷、樹脂等的檢測。而激光全息與蜂窩結構，可以用于復合材料以及硬質結構的檢測；紅外則可以對焊接的質量以及軸承的質量等進行檢測。電磁超聲波檢測，能夠實現高溫超聲電磁無損檢測、高速檢測。

結論

無損檢測技術能夠在不對被測對象造成損壞，并且不影響其機械性能的前提下，對機械設備和產品中存在的缺陷進行檢測，因此得到了廣泛的應用。隨著技術的發展，越來越多的無損檢測技術被研發出來，應用領域也不斷拓展，能夠有效的提高工業生產的安全性和效率。

參考文獻

[1]袁作彬. 無損檢測技術在機械工業中的應用和發展[J]. 湖北民族學院學報（自科版），2013，31（2）：228-231.

[2]李灼華. 超聲無損檢測技術的現狀和發展趨勢[J]. 硅谷，2013（21）：11-11.

[3]李富英. 機械設備維修中無損檢測技術的實踐應用[J]. 絲路視野，2017，23（13）：95-95.

（作者單位：江蘇揚子檢驗認證有限公司）