帶涂層金屬零件表面缺陷的無損檢測綜述

《帶涂層金屬零件表面缺陷的無損檢測綜述》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、帶涂層金屬零件表面缺陷的無損檢測綜述張穎志，等帶涂層金屬零件表面缺陷的無損檢測綜述ResearchonNDTforCoatedMetalSurfaceDetects張穎志徐志祥(大連理工大學(xué)機械工程學(xué)院，遼寧大連116024)[摘要]現(xiàn)階段，對帶涂層的金屬零件表面進行探傷檢測時，需要去除表面涂層以保證檢測的精確性。然而涂層的去除會嚴重地降低檢測效率，增加繁瑣工序。因此，研究帶涂層金屬表面缺陷的直接檢測已經(jīng)成為新課題。針對國內(nèi)外一些可行的直接檢測方法進行了綜述。介紹金屬表面裂紋的成因、特點，對現(xiàn)有的多種檢測方法進行了詳細概述，并且總結(jié)了直接檢測方法的問題與趨勢。為今

2、后帶涂層金屬表面探傷方法的深入研究提供可鑒之處。[關(guān)鍵詞]涂層；金屬表面缺陷；直接檢測；無損檢測[中圖分類號]TG115.28[文獻標(biāo)識碼]A-3-?1994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net帶涂層金屬零件表面缺陷的無損檢測綜述張穎志，等-3-?1994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.ne

3、t帶涂層金屬零件表面缺陷的無損檢測綜述張穎志，等引言近年來，無損檢測技術(shù)在航空航天、鐵路運輸、管道運輸?shù)戎T多領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。不僅對保障設(shè)備的可靠運行和人身安全有重大意義，為國家和企業(yè)也帶來了更多經(jīng)濟效益。金屬作為常用的材料被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造中。然而金屬零件在交變載荷等的作用下，易產(chǎn)生疲勞裂紋損傷，進而引發(fā)重大事故。疲勞裂紋多由微裂紋萌生于零件表面，繼而擴展，最后導(dǎo)致零件斷裂?，F(xiàn)階段，對表面帶涂層的金屬零件表面探傷時，需要去除表面涂層來保證檢測的準確性。這樣做造成工序繁瑣，檢測效率低。因此，針對免去除涂層而直接檢測的研究迫在眉睫。本文基于五大無損檢測方法

4、對帶涂層金屬表面缺陷的直接檢測進行綜述，以檢測原理的不同分為熱像、電磁、聲波三類。詳細介紹了各種檢測方法及其對比分析，總結(jié)了直接檢測存在的問題及發(fā)展趨勢。1帶涂層金屬表面裂紋檢測概況目前，普遍采用的五大常規(guī)無損檢測方法為：超聲檢測；射線檢測；渦流檢測；磁粉檢測；滲透檢測。近些年來，又不斷涌出新的檢測技術(shù)如擾動磁場檢測技術(shù)（ACFM);微波技術(shù)；紅外技術(shù)等。對于帶涂層金屬表面缺陷的直接檢測，受限于涂層使得常規(guī)檢測方法不再適用。常規(guī)超聲檢測是目前應(yīng)用較廣的_種檢測方法，但是超聲存在近場盲區(qū)，主要用于零件的內(nèi)部缺陷檢測，對于表面缺陷檢測效果較差；磁粉檢測應(yīng)用于大型鐵磁類

5、零件的表面及近表面探傷，對被檢件的表面光滑度要求較高，當(dāng)檢測表面帶涂層時，為防止產(chǎn)生偽裂紋信號需要去除表面保護層；滲透檢測僅適合表面開口裂紋檢測，對表面帶涂層的零件不能檢測；射線較適合于內(nèi)部缺陷的檢測。由此可知，涂層的存在使得一些常規(guī)的檢測方法不再適用。因此，本文就近些年發(fā)展出的一-3-?1994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net帶涂層金屬零件表面缺陷的無損檢測綜述張穎志，等些可行的無損檢測方法進行了總結(jié)，并對其進行了對比分

6、析。2熱像法熱像檢測法基于熱力學(xué)第二定律[1]，通過熱像儀來記錄因缺陷引起的零件表面溫度變化，經(jīng)過信號處理和圖像處理，分析溫度云圖來判斷試件有無缺陷。根據(jù)熱激勵源的不同，詳細介紹脈沖熱像法和渦流熱像法。兩種方法的特點及應(yīng)用范圍的比較見表1。2.1脈沖熱像法脈沖熱像檢測也稱紅外熱像檢測。使用脈沖閃光燈對試件進行加熱，應(yīng)用熱像儀對采集到的溫度信號進行分析，判斷缺陷的有無。當(dāng)被檢件帶涂層時，由于涂層的發(fā)射率大于金屬的發(fā)射率，所以涂層的存在相當(dāng)于增加了金屬的發(fā)射率。因發(fā)射率的不同會對溫度值的測量有很大影響，在檢測時，需準確設(shè)定發(fā)射率。同時需要根據(jù)涂層的特性來確定脈沖閃光燈

7、的加熱強度和加熱時間。當(dāng)檢測金屬材料時，由于金屬導(dǎo)熱快，易達到熱平衡，所以需要輔助更加快速高效的冷卻手段和加熱手段。國外C.Dalton等[2]利用紅外掃描系統(tǒng)對黒漆下鋼板表面裂紋進行了研究，分析了裂紋與熱流方向呈不同角度時對檢測結(jié)果的影響。美國TWI公司開發(fā)了一套便攜式的熱探測系統(tǒng)，采用全新的處理方法，對每個像元方程進行微分到圖像序列重組并顯示，與傳統(tǒng)的紅外檢測技術(shù)相比大大縮減了檢測時間[3]。紅外熱像檢測的不足之處是靈敏度易受背景輻射干擾和裂紋深度的影響，微小裂紋的探出能力較弱，所以其適用于材料表面及近表面大裂紋缺陷的檢測。2.2渦流熱像法渦流熱像法是渦流檢測

8、技術(shù)和熱成