NDT-涡流检测(整理)解析

无损检测方法概述 1. 超声检测

设备:超神探伤仪、探头、耦合剂及标准试块等

用途:检测锻件裂纹、分层、夹杂,焊缝中的裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透,型材的裂纹、分层、夹杂、折叠,铸件中的缩孔、气泡、热裂、冷裂、疏松、夹渣等缺陷及厚度测定。

优点:对平面型缺陷十分敏感,一经探伤便知结果;易于携带;穿透力强

局限性:为耦合传感器,要求被检表面光滑;难于探测出细小裂纹;要有参考标准,为解释信号,要求检验人员有较高的素质;不适用于形状复杂或表面粗糙的工作 2. 声发射检测

设备:声发射传感器、放大电路、信号处理器电路及声发射信号分析系统 用途:检测构件的动态裂纹、裂纹萌生及裂纹生长率等 优点:实时并连续监控探测,可以遥控,装置较轻便

局限性:传感器与试件耦合应良好,试件必须处于应力状态,延性材料产生低幅值声发 射,噪声不得进入探测系统,设备贵,人员素质要求高 3. 噪声检测

设备:声级计、频率分析仪、噪声分析仪

用途:检测设备内部结构的磨损、撞击、疲劳等缺陷,寻找噪声源(故障源) 优点:仪器轻便,检测分析速度快,可靠性高 局限性:仪器较贵,对人员素质要求较高 4. 激光检测

设备:激光全息摄影机

用途:检测微小变形、夹板蜂窝结构的胶结质量、充气轮胎缺陷、材料裂纹、高速物理过程中等离子体诊断和高速碰撞等

优点:检测灵敏度高、面积大、不受材料限制、结果便于保存 局限性:仅适用于近表面缺陷检测 5. 微波检测

设备:微博计算机断层成像机(微波CT机)

用途:检测复合材料、非金属制品、火箭壳体、航空部件、轮胎等;还可测量厚度、密度、湿度等物理参数

优点:非接触测量,检测速度快,可实现自动化

局限性:不能用来检测金属导体内部缺陷,一般不适用于检测小于1mm的缺陷,空间分辨率比较低 6. 光纤检测

设备:光纤内窥镜、光纤裂纹检测仪

用途:检测锅炉、泵体、铸件、炮筒、压力容器、火箭壳体、管道内表面的缺陷及焊缝质量和疲劳裂纹等

优点:灵敏度高,绝缘好,抗腐蚀,不受电磁干扰 局限性:价格较贵,不能检测结构内部缺陷 7. 涡流检测

设备:涡流探伤仪和标准试块

用途:检测导电材料表面和近表面的裂纹、夹杂、折叠、凹坑、疏松等缺陷,并能确定缺陷位置和相对尺寸

优点:经济、简便,可自动对准工件探伤,不需耦合,探头不接触试件

局限性:仅限于导体材料,穿透浅,要有参考标准,难以判断缺陷种类,不适用于非导电材料

8. X射线检测

设备:X射线源(机)和电源,要有和使用Y射线源相同的设备

用途:检测焊缝未焊透、气孔、夹渣,铸件中的缩孔、气孔、疏松、热裂等,并能确定缺陷的位置、大小及种类

优点:功率可调,照相质量比Y射线高,可永久记录

局限性:X射线设备一次投资大,不易携带,有放射危险,要有高素质的操作和评定人员,较难发现焊缝裂纹和未熔合缺陷,不适用于锻件和型材 9. Y射线检测

设备:Y射线探伤仪,底片夹、胶片,射线铅屏蔽,胶片处理设备,底片观察光源,曝光设备以及辐射监控设备等

用途:检测焊接不连续性(包括裂纹、气孔、未熔合、未焊透及夹渣)以及腐蚀和装配缺陷。最宜检查厚壁体积型缺陷

优点:获得永久记录,可供日后再次检查,Y源可以定位在诸如钢管和压力容器之类的物体内

局限性:不安全,要保护被照射的设备,要控制检验源的曝光能级和剂量,对易损耗的辐射源必须定期更换,Y源输出能量(波长)不能调节,成本高,要有素质高的操作和评片人员

10. 磁粉检测

设备:磁头,轭铁,线圈,电源及磁粉。某些应用中要有专用设备和紫外光源

用途:检测铁磁性材料和工件表面或近表面的裂纹、折叠、夹层、夹渣等,并能确定缺陷的位置、大小和形状

优点:简单、操作方便,速度快,灵敏度高

局限性:限于铁磁材料,探伤前必须清洁工件,涂层太厚会引起假显示。某些应用要求探伤后给工件退磁,难以确定缺陷深度,不适用于非铁磁性材料 11. 渗透检测

设备:荧光或着色渗透液,显像液,清洗剂(溶剂、乳化剂)及清洁装置。如果用荧光着色,则需紫外光源

用途:能检测金属和非金属材料的裂纹、折叠、疏松、针孔等缺陷的位置、大小和形状 优点:对所有的材料都适用;设备轻便,投资相对较少;探伤简便,结果易解释

局限性:涂料、污垢及涂覆层金属等表面层会掩盖缺陷,孔隙表面的漏洞也能引起假显示;探伤前后必须清洁工件;难以确定缺陷的深度;不适用于疏松的多孔性材料 12. 目视检测

设备:放大镜、彩色增强器、直尺、千分卡尺、光学比较仪及光源等 用途:检测表面缺陷、焊接外观和尺寸

优点:经济、方便、设备少,检验员只需稍加培训

局限性:只能检查外部(表面)损伤,要求检验员视力好 13. 工业CT检测

设备:工业CT机

用途:缺陷检测,尺寸测量,装配结构分析,密度分布表征

优点:能给出检测试件断层扫描图像和空间位置、尺寸、形状、成像直观;分辨率高;不受试件几何结构限制

局限性:设备成本高

涡流检测

1. 涡流检测是以研究涡流与试件的相互关系为基础的一种常规无损检测方法。当试件被放在通有交变电流的激励线圈或其附近时,进入试件的交变磁场可在试件中感生出方向与激励磁场相垂直的、呈旋涡状流动的电流(涡流),这涡流会转而产生一与激励磁场方向相反的磁场使线圈中的原磁场有部分减小,从而引起线圈阻抗的变化。由于涡流的大小既取决于激励条件,如线圈的形状和尺寸、交变电流的频率、线圈与试件的相对位置等,也取决于与时间有关的一些参量,如试件材料的电导率、铁磁体试件的磁导率、试件的冶金变量(化学成分、热处理状态等)、试件表面和金表面处缺陷的有无、及试件的形状和尺寸等;因此,在一些参量可保持不变的情况下,通过对激励线圈阻抗变化的测量,或通过对另一附加的可感受磁场变化的专用检测线圈电参量变化的测量,就可对另一些量作出检测。

2. 金属物理特性

1.导电性σ:电导率为电阻率的倒数,单位为西门子/米S/m。IACS单位(国际退火铜标准)表示,规定退火工业纯铜(在温度为20摄氏度时,电阻率为10724*10e-8Ω.m)的电导率为100%IACS其他金属的电导率σx:

标准退火铜电阻率 σx (%IACS)=[金属的电阻率]*100

2.磁特性

物质在外磁场的作用下感生处磁场的物理过程称为磁化 物质磁性的大小可用磁导率u表示:

Bu=H(B磁感应强度,H磁场强度)

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