工程材料失效检测技术现状及发展趋势分析

工程材料失效检测技术现状及发展趋势分析

闫超

新疆宏远建设集团有限公司

摘要:科学技术和现代的工业发展,促使着我国工程材料或构件面临着更大的挑战和恶劣的环境,这将导致我国的材料失效行为更加的,复杂多样,而且对无损检测技术也提高了更大的挑战和要求,对工程材料失效检测得背景进行分析,简单介绍了当前常用的五种常规,无损检测技术,包括超声射线,渗透涡流,磁粉等等,以及迅速发展并受到广泛关注的新型无损检测技术,主要是声光电磁等新型的无损检测技术的原理现状,以及应用发展趋势进行了系统的全面介绍。

关键字:工程材料;失效检测技术;现状;发展趋势

一、常用无损检测技术

目前我国工业的探伤,常用的无损检测方法包括很多种,有射线检测,超声波检测,渗透检测,磁粉检测等等。其中射线检测的适用性非常好,能够对材料的内部缺陷或者是表面的缺陷进行检测,而且对于材料的整体形状没有任何的要求,基于这一特性,在石油化工和航天航空等方面的领域,被应用得较为广泛,但是这项技术也存在着一定的缺陷,比如它的构件检测存在着很大的限制,会涉及到检测的成本以及辐射防护等问题。超声波检测是使用非常广泛的一种无损检测方法,这种检测方法对于所有的材料都是用,而且检测的速度非常快,传输能力也极强,对于信号的指向有很明显的优势,另外磁粉的检测在一定程度上有所限制,它主要被应用于铁,磁性的材料检测当中,这一检测方法的结果十分可靠,而且操作过程也很简单,由于其价格低廉和速度快等特点,主要是为用于冷格和折叠,等缺陷的检测,而涡流无损检测技术相对于其他的方法,具有,无辐射,不需要耦合剂,而且污染很小,不需要清洗等优势,能够真正的实现自动化的特点,节省了人力和物力。

二、新兴无损检测技术

2.1光学无损检测

对于整个待检测的物体,外部进行一定的在和,如果内部存在很大的缺陷,那么缺陷的位置变形量就和其他部位的变形量存在一定的差异,通过观察变形量的差别,就能够判断出缺陷所在的位置,然后通过施加外部载和,对被检测物体,不能造成一定的损坏,损益,这种激光全息技术只对一些微米级别的缺陷进行检测,属于干涉性的计量方法,这种技术也不需要和物体进行接触,灵敏度也很好,被检测的物体便于保存,也不会受到材料等方面的限制。目前这项技术被广泛应用于航天航空等,工程的使用,对于一些汽车内部的相关构件领域的材料缺陷检测也发挥着作用,这种激光散斑技术,能够使整个被检测的材料和激光发生作用,从而产生超声波,之后,利用反射或者是衍射等非干涉型的技术,利用外插或者插分等干涉技术,来进行激光检测,对于检测过程中所产生的超声波,进一步分析,就能够确定好物体材料中存在缺陷的位置,激光超声技术是不需要使用耦合剂的,可以在极其恶劣的环境中来进行超声检测,也可以进行远距离的遥控,检测快捷、方便、抗干扰能力比较强,在航空领域已经被广泛的应用。

2.2声学无损检测技术

超声相控阵的技术在整个监测过程中占有十分重要的地位,这种新兴的技术主要利用的是多震元,换能器来接收超声波束,同时多阵元换能器也能够产生超声波束,并且利用,控制换能器中的各种脉冲来延长时间,从而改变了被检测物体的,相关关系。使上述方向的聚焦点的方向发生了一定的变化,之后,利用电子扫描和机械扫描来进行,图像方面的处理。

三、工程材料无损检测技术的发展趋势

3.1射线检测技术的发展

射线检测室目前应用最为广为广泛的一种检测方法,可靠性比较强,有图像显示,缺欠直观可靠,但射线检测对人体有一定的伤害,今后在检测过程中我们要加强对防护这方面的研究与深入,其次就是图像处理。今后重点应用的技术[3]:①数字X射线实时检测系统在制造、检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。

3.2微波无损检测技术

这种检测技术一般是用来检查物体内部是否有破裂,夹杂着残渣,还有气孔分层上面的漏洞,这是一种利用很高的频率的电磁波,通过被照射物体产生的反射波和透射波的变化(及波的振幅,相位等)可以检查出缺陷的类型,大小,出现问题的位置等所需的信息,材料在制造过程中的非直线性和材料的纤维束的方向可以通过特定的技术来控制,而微波极比特性最大的优势就是能够准确的提供缺陷所需的数据,为后续的改造提供保障。与此同时,还可以获得问题处的三维图像,可以更加清晰的识别问题的种类,使之更容易解决。不光如此,微波无损检测其他的优点更多,例如,设备简单,方便携带,价格较低等更多优点。但其问题也是存在的,例如其不能穿透金属和其他导电性好的材料而导致不能检测某些材料的内部结构,只能检测金属表面的裂纹还有粗糙程度。

3.3电磁无损检测技术

电子检测室材料,电磁性能变化为判断依据来对材料构建,实施缺陷探测和性能测试的一类检测方法,这种基本原理是以电磁学的理论为基础,作为非接触快速适应能力强的检测方法,在材料失效领域有着广泛的应用,除了一些常规的蜗流和磁粉检测技术,为了应对更复杂的工业场合,新的检测技术不断的出现,包括一些瓷冠涡流成像,金属磁记忆检测,微波等方式暂时寄的过程中,涡流成像技术受到了广泛的关注和应用,当穿过磁场的旋光介质是根据涡流检测的原理,可以知道,只要被测试事件在被检测区域产生之间的流动,那么均匀分布在层状的电涡流,此涡流会在空间感应出垂直与被检测件的磁场,基数词记忆法的基本原理是,记录和分析产生制作设计,应用集中区的自有漏磁场的分布情况,根据一些零件的焊缝,在其制造和地球磁场中的冷却金属组织和制造工艺的遗传性,金属磁记忆方法,在检测中使用的是天然磁化的强度,只见机设备金属中的实际变形和金属组织变化的,金属磁记忆形式表现出来的后果,目前为止,这种金属部件进行早期诊断为行之有效的无损检测方法,在世界上各国的无损检测领域,都被得高度的重视,检测技术,已经广泛应用到航空航天等石油化工领域。

【结束语】工程的材料或构件在不同的环境下失效的,形势十分复杂,无损检测技术都有其特点和适用的范围。对工程材料失效检测得背景进行分析,简单介绍了当前常用的五种常规,无损检测技术,包括超声射线,渗透涡流,磁粉等等,以及迅速发展并受到广泛关注的新型无损检测技术,材料失效的检测是安全的保障,现在失效检测有很多种类型,所以无论是选择哪一种方法进行检测,都需要这一开始要进行确认,每种方法都有它的特点和不足之处,因此需要根据材料的应用场合和结构,形状等多方面的因素综合考虑,从而找出一种最适合的检测方法,失效检测技术,在我国的工程检测领域的未来发展前景就十分可观,近几年来,无损检测技术的发展,比以往任何时候都更快,而且正向着快速标准化发展,可以预见无损技术,在工程失效预测领域方面将发挥着重要的作用。

参考文献:

[1]杨斌,张利欣,金莹,孙冬柏.工程材料失效检测技术现状及发展趋势[J].机械设计与制造,2012(11)

[2]肖将,王耀辉.工程材料失效检测技术现状及创新研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(20)

[3]武斌,崔冬.建筑工程材料检测技术的应用探析[J].建材与装饰,2018(39)

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