高端机械装备再制造无损检测综述

2015-02-24沈伟

橡塑技术与装备 2015年15期

关键词：机械装备磁粉高端

沈伟

(秦皇岛市宇田科技有限公司，河北秦皇岛 066004)

高端机械装备再制造无损检测综述

Review of NDT of high-level machinery and equipment remanufacture

沈伟

(秦皇岛市宇田科技有限公司，河北秦皇岛 066004)

高端机械装备再制造无损检测是一项非常重要的工作，必须要引起相关人员的高度重视。本文即详细阐述了高端机械装备再制造无损检测技术的相关要点。

高端机械装备；再制造；无损检测；渗透检测；磁粉检测

1 高端机械装备再制造无损检测特点

由于高端机械装备的服役条件极其复杂，其损伤类型大致可分为工艺缺陷、疲劳损伤和应力损伤等类型，其再制造无损检测也有其特殊性，主要包括：

1.1 结构复杂

很多情况下检测的可达性差，比如离心式压缩机叶片、飞机发动机压气机盘和涡轮盘等部位，给检测工作带来很大困难。

1.2 材料范围广

包括铝合金、钛合金、高强度钢、复合材料等，检测复杂，如复合材料的缺陷一般为分层、基体开裂和纤维断裂，因声波各向异性且声波衰减系数很大，给常规超声检测带来了很大困难。钛合金是非磁性材料，属于粗晶结构，采用超声和涡流检测都面临挑战。

1.3 微小损伤的检测

很多高端机械装备寿命很长，其构件的疲劳特性属于高周疲劳甚至超高周疲劳，这类构件的裂纹扩展寿命占总寿命的比例很小，因此，即使构件中存在微小裂纹，仍然可能使得构件不能完成一个服役周期，给再制造产品服役安全带来极大隐患，因此，检测出微小裂纹对于高端机械装备再制造是非常必要的。

2 高端机械装备再制造无损检测技术

2.1 渗透检测

应用渗透法检测机械设备时，需要借助渗透液，利用它将缺陷放大，以方便肉眼观察，方便检测人员直接观察到表面的缺陷。该项技术由于使用的制剂不同，又可分为多种检测方法，常用制剂除了渗透剂外，还可以使用显像剂和去除剂。其中，渗透剂又可分为两种，一种为荧光型，一种为着色型；显像剂又有干湿之分，而常用的去除剂又可分为溶剂去除等 3 种。

从目前的应用情况来看，钢铁缺陷检测常采用渗透检测法，非铁金属等逐渐也采用该种方法检测表面的缺陷。该项技术的优势在于操作简单便捷，无需高技术水准便可操作，显示直观且灵敏系数大。尽管如此，这项技术的检测结果也会受人为因素的影响，而且该项技术还具有一定的局限性，即适用于开口缺陷，不适用于检测多孔材料。为了实现该项技术的环保化，在未来，渗透检测技术的发展将会向着高灵敏、低污染方向迈进，致力于研究出新型、低价和环保型的制剂。目前，渗透法在船用柴油机检测中具有很好的应用前景，对于机械螺栓、螺纹、轴瓦等部件表面状况的检测也已经开始使用渗透法。这种方法的使用对于提高柴油机使用寿命有重要的作用，但是，它不能提高柴油机的运行性能，同时，该方法也为船舶运营的安全保障工作奠定了基础。

2.2 磁粉检测

该项检测技术的应用原理是聚集效应，利用磁粉在缺陷处构成的形态来放大缺陷，增强其原有缺陷的对比度情况，进而以磁痕形式将缺陷展现出来。这种方法属无损检测中的一种，在许多制造企业中，被用于设备表面或近表面的检测。这项技术下的常用设备为 CJW-9000 型磁粉探伤机，它属交流固定型，操作简单，在实际应用过程中受到了好评。现阶段，虽然该项技术已被广泛使用，但是，其所用设备与机械仍在不断创新。

2.3 涡流检测

这项技术的应用原理为电磁感应，借助激励作用实现设备的无损检测。传统的涡流检测有较大的局限性，在缺陷定位、定量等方面都存在不足。但是，随着电子技术的发展，该项技术已日臻完善，并得到了推广和使用。这项技术又包括多种检测办法，比如小波包分析法、主元分析法等。由于涡流检测定量化比较强，且优质高效，在未来，可能会在飞机结构性能检测中会获得良好的市场。

2.4 红外检测技术

这种技术就是通过红外热像设备检测机械装备的红外辐射能力，把检测结果转换为电信号，并将电信号以彩色图的形式呈现出来，根据图像的具体情况来判别设备是否存在问题。这种检测技术对材料表面的缺陷非常敏锐，但是，要想检测机械装备内部的具体情况就会比较困难。另外，由于红外无损检测技术并没有被广泛应用起来，并且所需成本较高，所以，这种检测技术对检测试件的要求也比较高，需要具有较强的发射率和较低的导热性。由此可见，这种检测技术的应用具有一定的局限性。近几年，根据红外检测主动激励方式的不同，很多研究人员都想出了新的检测方法，例如振动热像法、红外热波法等，其中，红外热波法备受关注。

2.5 表面/内部检测

所谓“表面/内部检测”，就是一些不仅能够检测试件表面，还能检测试件内部的检测技术。