工程材料失效檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀

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摘要：現(xiàn)代工業(yè)在不斷的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷地提高，這樣就使得工程材料面臨著更加惡劣或者是極端的環(huán)境，使得工程材料會(huì)存在著失效的情況，也就對(duì)工程材料失效檢測(cè)技術(shù)中的無損檢測(cè)技術(shù)提出了較高的要求。本文就是對(duì)工程材料失效檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，為相關(guān)的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：工程材料；失效檢測(cè)技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

我國(guó)的工業(yè)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)有著巨大的進(jìn)步，這樣就使得工程建設(shè)得到了飛速的發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域會(huì)使用一些新型材料，它們的形狀、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能等都不相同，這些材料在使用過程中受到外部力的作用時(shí)，就會(huì)變形、斷裂、腐蝕或者是磨損等失效現(xiàn)象。因此工程材料時(shí)效檢測(cè)技術(shù)就變得越來越重要。本文主要就是對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行總結(jié)。

1.常用無損檢測(cè)技術(shù)

目前工業(yè)探傷常用的無損檢測(cè)方法包括：射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)等。射線檢測(cè)有著適用性好的特點(diǎn)，能夠?qū)Σ牧系膬?nèi)部缺陷或者是表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)，而且對(duì)于材料的形狀并沒有任何要求，基于這一特性在石油化工、航空航天和機(jī)械等相關(guān)領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。但是射線檢測(cè)也會(huì)有著一定的缺陷，對(duì)于構(gòu)件檢測(cè)存在著一定的限制，而且會(huì)涉及到檢測(cè)成本和輻射的防護(hù)等相關(guān)問題。超聲檢測(cè)是使用非常廣泛的一種無損檢測(cè)方法，這種無損檢測(cè)方法對(duì)于所有的材料都適用，有著檢測(cè)速度快、傳輸能力強(qiáng)、指向信號(hào)的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)Я６?、材料硬度、厚度或者是膠接強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。磁粉檢測(cè)有著一定的限制性，主要是應(yīng)用于鐵磁性的材料檢測(cè)中，這一檢測(cè)方法有著結(jié)果可靠、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉和速度快的特點(diǎn)，主要是用于冷隔、折疊、白點(diǎn)、裂紋和氣孔等缺陷的檢測(cè)。而渦流無損檢測(cè)技術(shù)相對(duì)于其他的方法來說有著無輻射、不需要耦合劑、無污染、不需要清洗的優(yōu)點(diǎn)，能夠真正的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，節(jié)省了人力和物力[1]。

2.新興無損檢測(cè)技術(shù)

2.1光學(xué)無損檢測(cè)

對(duì)待檢物體外部施加一定的載荷，如果物體內(nèi)部存在缺陷，缺陷位置的變形量就與其他部位的變形量有所差別，觀察變形量的差別就可以判斷出缺陷的位置、尺寸等信息。當(dāng)然這種方法屬于無損檢測(cè)，在施加外部載荷時(shí)對(duì)被檢物體不能造成損壞，損益這種激光全息技術(shù)只對(duì)一些微米級(jí)別的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，屬于干涉性的計(jì)量方法，這種技術(shù)不需要與物體進(jìn)行接觸，靈敏度較好，而且被檢測(cè)的物體便于保存，不會(huì)受到尺寸或者是材料的限制。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航天航空材料、高壓容器、高壓管道、汽車關(guān)鍵構(gòu)件等領(lǐng)域的材料內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。激光散斑技術(shù)主要是利用激光照射的過程中所發(fā)生的散射從而形成的一種自相干技術(shù)，這種技術(shù)主要是利用所檢測(cè)的物體，在加載之前和加載之后出現(xiàn)的激光散斑圖進(jìn)行疊加，從而找到干涉條紋，這樣就能夠?qū)θ毕莶课贿M(jìn)行檢測(cè)。激光散斑技術(shù)能夠使被檢測(cè)的材料和激光發(fā)生作用從而產(chǎn)生超聲波，之后利用反射或者是表面柵格衍射等非干涉型技術(shù)或者是利用光外差或者是差分等干涉技術(shù)來進(jìn)行激光檢測(cè)，對(duì)于檢測(cè)過程所產(chǎn)生的超聲波進(jìn)行分析，就能夠確定物體材料存在的缺陷。激光超聲技術(shù)是不需要使用耦合劑的，可以在極其惡劣的環(huán)境中來進(jìn)行超聲檢測(cè)，也可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的遙控，檢測(cè)快捷、方便、抗干擾能力比較強(qiáng)，在航空領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。

2.2聲學(xué)無損檢測(cè)技術(shù)

超聲相控陣技術(shù)在超聲監(jiān)測(cè)中扮演者重要的角色，這是一種新興的技術(shù)。這種技術(shù)主要是利用多陣原換能器來接收超聲波束，與此同時(shí)多陣原換能器也會(huì)產(chǎn)生超聲波數(shù)，并且利用控制換能器中的各種脈沖來延緩時(shí)間，從而改變被檢測(cè)物體中的相位關(guān)系，使聲束方向和聚焦點(diǎn)的方向發(fā)生一定的變化，之后利用電子掃描和機(jī)械掃描來進(jìn)行圖像的成像。

3.工程材料無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1射線檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展

射線檢測(cè)室目前應(yīng)用最為廣為廣泛的一種檢測(cè)方法，可靠性比較強(qiáng)，有圖像顯示，缺欠直觀可靠，但射線檢測(cè)對(duì)人體有一定的傷害，今后在檢測(cè)過程中我們要加強(qiáng)對(duì)防護(hù)這方面的研究與深入，其次就是圖像處理。今后重點(diǎn)應(yīng)用的技術(shù)[3]：①數(shù)字X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)在制造、檢驗(yàn)和過程控制方面。②具有數(shù)據(jù)交換、使用NDT工作站的計(jì)算機(jī)化的射線檢測(cè)系統(tǒng)。③小型、低成本的CT系統(tǒng)。④微焦點(diǎn)放大成像的x射線成像檢驗(yàn)系統(tǒng)。

3.2微波無損檢測(cè)技術(shù)

微波無損檢測(cè)一般是用來檢測(cè)物體內(nèi)裂紋、裂縫、夾渣、氣孔、分層等缺欠。是一種利用高頻率電磁波照射在被測(cè)物體上，產(chǎn)生反射波和透射波，根據(jù)反射波和透射波的變化（波的振幅、相位、模式）來判斷缺陷的類型、尺寸、位置等信息。材料在生產(chǎn)過程中的非直線性和材料的纖維束方向可以通過微波的極比特性來控制，微波的極比特性最大的特點(diǎn)就是可以提供缺陷的精確數(shù)據(jù)，大小和范圍可以精確地測(cè)定。同時(shí)可以得到缺陷區(qū)域的三維圖像，可以直觀的看出缺陷的形狀，位置，大小等。微波無損檢測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉、易于操作、便于攜帶.但是由于微波不能穿透金屬和導(dǎo)電性能較好的復(fù)合材料,因而不能檢測(cè)此類復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷,只能檢測(cè)金屬表面裂紋缺陷及粗糙度。

4.結(jié)論

材料失效檢測(cè)是安全的保障，現(xiàn)在失效檢測(cè)有好多種，所以在選擇哪種方法進(jìn)行檢測(cè)是需要事先確認(rèn)并證實(shí)的，每種方法都有其特點(diǎn)和不足，我們要根據(jù)材料的應(yīng)用場(chǎng)合、材料的結(jié)構(gòu)、形狀等多方面的因素考慮選擇一種最適合的檢測(cè)方法。失效檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)工程檢測(cè)領(lǐng)域必將有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]彭永恒，宋鳳立.混凝土無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J].大連民族學(xué)院學(xué)報(bào)，2003（7）.

作者:肖將 王耀輝 單位:新疆新正檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)任公司