淺談表面處理對(duì)無(wú)損檢測(cè)結(jié)果的影響

李 陽(yáng)

（甘肅眾誠(chéng)工程檢測(cè)有限公司，甘肅 蘭州 730060）

無(wú)損檢測(cè)是一個(gè)系統(tǒng)的工作，它是由多個(gè)工作環(huán)節(jié)組成的。不同的檢測(cè)方法，工作環(huán)節(jié)不同，影響檢測(cè)結(jié)果的因素也不相同。對(duì)射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)工作來(lái)說(shuō)，都離不開(kāi)對(duì)被檢工件表面的處理環(huán)節(jié)。本文將就表面處理對(duì)射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)結(jié)果的影響進(jìn)行分析和闡述，借以引起檢測(cè)操作人員的重視。

1 表面處理對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

表面處理主要是對(duì)被檢工件檢測(cè)面上的附著物、覆蓋物和檢測(cè)面平整度的處理，使其能夠滿足射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)的需要，表面處理對(duì)上述四種檢測(cè)方法的影響分別為[1-3]。

1.1 附著物對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

附著物是指存在于工件表面的油、水和焊接飛濺等。它們對(duì)射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)結(jié)果的影響有：

（1）飛濺：對(duì)超聲檢測(cè)來(lái)說(shuō)，主要是阻礙了探頭的移動(dòng)距離，降低了超聲檢測(cè)效率，加快探頭楔塊的磨損，甚至?xí)驗(yàn)樘筋^的不可達(dá)而導(dǎo)致漏檢；對(duì)磁粉檢測(cè)的影響，一方面阻礙了交叉磁軛的平行移動(dòng)，另一方面會(huì)增大電磁軛與工件檢測(cè)面的距離，削弱電磁軛對(duì)工件的磁化效果，減小漏磁場(chǎng)對(duì)工件表面磁粉的引力；射線檢測(cè)方面，底片上的飛濺會(huì)影響底片的質(zhì)量和內(nèi)容美觀性，數(shù)量較多時(shí)甚至?xí)绊懮渚€評(píng)片人員對(duì)底片母材區(qū)域的評(píng)定。焊接飛濺對(duì)底片評(píng)定的影響見(jiàn)下圖。

圖1 飛濺對(duì)底片評(píng)定的影響

飛濺對(duì)滲透檢測(cè)的影響主要是阻礙對(duì)滲透液的去除及顯像，飛濺處會(huì)形成非相關(guān)顯示，給操作人員的判斷造成干擾。

（2）油和水：對(duì)超聲檢測(cè)來(lái)說(shuō)，由于油、水可以作為超聲檢測(cè)的耦合劑，所以，被檢工件檢測(cè)面（上表面）上的油、水對(duì)超聲檢測(cè)結(jié)果的影響不大。但工件底面（下表面）的油和水會(huì)使超聲波衰減增大，這對(duì)利用底波調(diào)節(jié)靈敏度的數(shù)值將會(huì)偏高，使缺陷的定量誤差增大；對(duì)射線檢測(cè)來(lái)說(shuō)，工件表面上的油、水會(huì)吸收X射線，減少到達(dá)膠片的射線劑量，從而影響底片的質(zhì)量；對(duì)滲透檢測(cè)來(lái)說(shuō)，油、水的存在既會(huì)降低表面活性劑在油或水表面的表面張力，也會(huì)使?jié)B透劑無(wú)法吸附到工件表面，阻礙了滲透劑向缺陷內(nèi)部的滲透，從而影響缺陷的檢出率。表面活性劑在油、水表面的吸附如下圖所示。

圖2 表面活性劑的吸附示意圖

而對(duì)磁粉檢測(cè)來(lái)說(shuō)，工件表面的油與水懸液不相容，會(huì)阻礙水懸液中的磁粉在工件表面漏磁處的堆積和顯示，也會(huì)使磁粉大量堆積在油的表面或周圍，使磁粉無(wú)法遷移，最終影響磁粉檢測(cè)結(jié)果的正確性。

1.2 表面覆蓋物

表面覆蓋物主要是指覆蓋在工件檢測(cè)面上的油漆、焊渣、鍍層、氧化皮、浮銹和其他有機(jī)防護(hù)層等。對(duì)有覆蓋物的工件表面，不適合做滲透檢測(cè)。較薄的非金屬表面覆蓋物對(duì)射線檢測(cè)的影響不大。但表面覆蓋物對(duì)超聲檢測(cè)和磁粉檢測(cè)的影響較大，相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明：無(wú)論是超聲檢測(cè)還是磁粉檢測(cè)，當(dāng)覆蓋物的厚度小于等于0.5mm且厚度均勻，并與工件表面粘合較好時(shí)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響不大；但當(dāng)粘合較差或厚度大于0.5mm時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重影響超聲檢測(cè)和磁粉檢測(cè)結(jié)果。

表面覆蓋物（漆層厚度）對(duì)超聲檢測(cè)和磁粉檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3-圖6。

圖3 漆層厚度對(duì)超聲檢測(cè)的影響--超聲斜探頭示意圖

表1 漆層厚度對(duì)超聲檢測(cè)的影響--超聲斜探頭

圖4 漆層厚度對(duì)超聲檢測(cè)的影響--超聲直探頭（示意圖）

表2 漆層厚度對(duì)超聲檢測(cè)的影響--超聲直探頭

圖5 表面覆蓋物對(duì)磁痕顯示的影響

（a）、b)、c)是具有相同深寬比的橫向裂紋。

其中：a）處表面無(wú)覆蓋物，磁粉堆積較多，磁痕顯示較清晰；b)處表面有較薄覆蓋物，磁粉堆積量相比a）處少，磁痕顯示不太清晰；c)處有較厚覆蓋物，由于漏磁場(chǎng)無(wú)法泄漏到覆蓋物之上，故其表面基本無(wú)磁粉堆積，無(wú)法形成磁痕顯示。

圖6 漆層厚度對(duì)磁粉檢測(cè)的影響--磁粉檢測(cè)

1.3 平整度

平整度一般指工件宏觀凹凸高度相對(duì)理想平面的偏差。平整度產(chǎn)生的原因主要有兩個(gè)方面：一方面是在制造安裝時(shí)由于管口不圓，焊接強(qiáng)力組對(duì)導(dǎo)致的管體變形，造成局部位置的凹陷或凸起；另一方面是在使用砂輪片對(duì)工件表面進(jìn)行打磨處理時(shí)，由于使用砂輪機(jī)的操作力度不穩(wěn)定而導(dǎo)致檢測(cè)面上出現(xiàn)打磨坑。這些表面局部的打磨坑或凹凸不平對(duì)射線檢測(cè)和滲透檢測(cè)沒(méi)有太大的影響，但對(duì)超聲檢測(cè)和磁粉檢測(cè)的影響較大。

1.3.1 表面平整度對(duì)超聲檢測(cè)的影響

工件表面的凹凸不平會(huì)改變超聲波聲束的入射角度，使探頭的K值改變，影響超聲操作人員對(duì)焊縫中缺陷的精確定位。當(dāng)入射角度改變較大時(shí)，會(huì)使缺陷無(wú)法檢出。

1.3.2 表面平整度對(duì)磁粉檢測(cè)的影響

表面平整度對(duì)磁粉檢測(cè)的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面會(huì)減少電磁軛與工件表面的接觸面積，減小磁場(chǎng)對(duì)工件表面的磁化效果，影響表面缺陷檢出率；另一方面，被磁化后的凹坑處會(huì)形成漏磁場(chǎng)，導(dǎo)致磁粉在低洼處大量堆積，形成偽顯示，干擾檢測(cè)結(jié)果[4-6]。

因此， 對(duì)表面平整度的要求，超聲檢測(cè)表面凹凸差應(yīng)小于1/3波長(zhǎng)，磁粉檢測(cè)表面凹凸差絕對(duì)值應(yīng)不大于0.25mm。

2 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，為了更加充分有效的利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，在進(jìn)行射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)時(shí)，除了采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備及不斷提高檢測(cè)人員的知識(shí)水平和判斷能力、嚴(yán)格按照操作指導(dǎo)書進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)外，檢測(cè)前對(duì)工件表面進(jìn)行合理、正確的處理也是必不可少的重要環(huán)節(jié)。只有使工件表面的處理結(jié)果滿足檢測(cè)需求，才能使整個(gè)檢測(cè)流程和檢測(cè)結(jié)果正確、有效，從能最終保證工程質(zhì)量。