帶漆層金屬表面裂紋無(wú)損檢測(cè)方法的探討

張澤勇

中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 山東青島 266000

1 帶漆層金屬表面裂紋無(wú)損檢測(cè)的現(xiàn)狀

隨著無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，針對(duì)帶漆層金屬的檢測(cè)技術(shù)也在不斷發(fā)展中，為了更好的滿足帶漆層金屬表面缺陷的檢測(cè)需要，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)逐漸得到豐富和發(fā)展，為帶漆層金屬表面缺陷無(wú)損檢測(cè)提供了更多的可能性選擇。因?yàn)閹釋咏饘俦砻嫒毕葸M(jìn)行檢測(cè)中，受到一定的檢測(cè)限制，因此，常規(guī)的表面缺陷檢測(cè)方法并不適用，于是，根據(jù)帶漆層金屬的缺陷的基本呈現(xiàn)情況，嘗試了多種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，其中應(yīng)用最為普遍的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)包括超聲、紅外、渦流檢測(cè)技術(shù)。而在這三種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中，第一種超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，但是超聲無(wú)損檢測(cè)也會(huì)存在一定的盲區(qū)，這種方法更多的是應(yīng)用在零件的內(nèi)部裂紋檢測(cè)工作中，對(duì)于表面缺陷檢測(cè)的效果相對(duì)較差；滲透檢測(cè)技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)能夠在表面缺陷檢測(cè)中發(fā)揮有效作用，但是對(duì)于有涂漆的金屬表面難以實(shí)現(xiàn)直接檢測(cè)，紅外線檢測(cè)技術(shù)也更適用于零件的內(nèi)部缺陷檢測(cè)。相關(guān)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)都存在局限性，需要在具體的檢測(cè)過(guò)程中，根據(jù)帶漆層金屬的具體情況來(lái)選擇最為合適的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。

2 帶漆層金屬表面裂紋無(wú)損檢測(cè)中常用的檢測(cè)技術(shù)

2.1 超聲檢測(cè)技術(shù)

超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)包括兩種，一種是微波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，一種是激光超聲檢測(cè)技術(shù)。其中，微波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)釋放超聲波，讓超聲在帶漆層金屬表面裂紋中傳播，超聲波在遇到帶漆層金屬表面裂紋缺陷的情況下，會(huì)在缺陷位置出現(xiàn)阻抗變化，超聲波在缺陷部位發(fā)生反射現(xiàn)象，而反射回來(lái)的聲波被探頭接收后，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)對(duì)于聲波的分析，獲得帶漆層金屬表面裂紋相關(guān)的缺陷信息情況。這種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在具體的使用中也有一定的限制，因?yàn)檫@種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠檢測(cè)裂紋的具體長(zhǎng)度以及位置，但是對(duì)于裂紋的深度無(wú)法進(jìn)行判斷，針對(duì)復(fù)合材料脫粘情況的檢測(cè)中，只能判斷是否存在脫粘情況，但是對(duì)于具體的脫粘面積無(wú)法判斷，所以，要在帶漆層金屬表面缺陷檢測(cè)中使用該技術(shù)，最好是將這一技術(shù)和其他的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用，才能發(fā)揮無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。還有一種是激光超聲技術(shù)，這種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要是將光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等有效融合起來(lái)形成的一種綜合性的超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。這種檢測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)使用具備高能量的激光源對(duì)被測(cè)試物體的表面進(jìn)行激勵(lì)，促使物體表面產(chǎn)生局部的溫度變化，這樣就會(huì)出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象，形成物體的彈性應(yīng)力波，這種應(yīng)力波在遇到缺陷位置時(shí)，會(huì)出現(xiàn)反射，通過(guò)對(duì)于反射的信號(hào)和數(shù)據(jù)處理，對(duì)于缺陷進(jìn)行有效判斷。針對(duì)表面有涂漆的金屬表面缺陷檢測(cè)中，對(duì)于激光能量的選擇就顯得十分關(guān)鍵了，如果能量過(guò)大，就會(huì)燒蝕被測(cè)物體的表面涂層，能量較小就會(huì)降低超聲波強(qiáng)度，影響探傷的具體應(yīng)用效果，對(duì)此，可以通過(guò)其他強(qiáng)化技術(shù)來(lái)提升激光能量的有效控制能力。相對(duì)于常規(guī)超聲檢測(cè)技術(shù)而言，激光超聲技術(shù)不需要進(jìn)行耦合，能夠克服近場(chǎng)盲區(qū)的缺陷，提升檢測(cè)的有效性。

2.2 紅外線檢測(cè)技術(shù)

紅外線檢測(cè)技術(shù)的工作原理是借助高頻感應(yīng)線圈，在被測(cè)物體表面形成感應(yīng)電流，并在高頻感應(yīng)作用下，能夠在金屬表面缺陷位置通過(guò)感應(yīng)電流造成表面上消耗的電能增加，造成表面溫度的不斷升高。這種溫度升高主要是受平均深度以及線圈工作效率決定的，也能反映出檢測(cè)物體表面的電性能、熱性能、感應(yīng)線圈寬度，只要保證相關(guān)因素能夠保持一定的穩(wěn)定性的情況下，就能實(shí)現(xiàn)利用局部升溫具體數(shù)值來(lái)對(duì)于缺陷的具體深度進(jìn)行計(jì)算，借助這一檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用，能夠有效得出缺陷的具體深度。

2.3 渦流檢測(cè)技術(shù)

這種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)帶漆層金屬表面和近表面的缺陷問(wèn)題，在渦流探頭接近被測(cè)物件時(shí)，被測(cè)物件內(nèi)會(huì)形成渦流，渦流的具體分布情況是根據(jù)距離增加呈現(xiàn)函數(shù)衰減的，也就是說(shuō)，探頭線圈的距離越遠(yuǎn)，渦流的密度就會(huì)越稀疏，借助渦流檢測(cè)技術(shù)，能夠檢測(cè)到帶漆層金屬的表面缺陷問(wèn)題，但是其檢測(cè)的有效性會(huì)隨著涂漆層的厚度增加而降低。不過(guò)這種檢測(cè)技術(shù)基本上能夠?qū)崿F(xiàn)目前帶漆層金屬表面的缺陷無(wú)損檢測(cè)工作需要。

3 總結(jié)

本文介紹了超聲檢測(cè)、紅外線檢測(cè)以及渦流檢測(cè)等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在帶漆層金屬表面缺陷檢測(cè)中的具體應(yīng)用和原理，為帶漆層金屬表面缺陷檢測(cè)工作的有效開(kāi)展提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。在帶漆層金屬表面缺陷檢測(cè)中，可以根據(jù)帶漆層的具體位置和結(jié)構(gòu)，來(lái)合理的進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的選擇，促進(jìn)檢測(cè)效果的提升。