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資產(chǎn)評估師考試機電設備評估基礎(chǔ)考點串講：常用裂紋無損探測方法的優(yōu)缺點及適用范圍

【考點4】常用裂紋無損探測方法的優(yōu)缺點及適用范圍

【例題·單選題】利用聲發(fā)射探測法可進行( )檢測。

A.噪聲

B.磨損加劇

C.振動

D.裂紋擴展

『正確答案』D

『答案解析』基本原理是物體在外部條件(如力、熱、電、磁等)作用下會發(fā)聲，根據(jù)物體的發(fā)聲推斷物體的狀態(tài)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。動態(tài)檢測、在加載或運行狀態(tài)下進行;裂紋主動參與，提供裂紋活動的信息;靈敏度高、覆蓋面大、不會漏檢;但是，不能反應靜態(tài)缺陷情況。

常用的裂紋無損探鍘方法，如目視一光學探測法、滲透探測法、磁粉探測法、射線探測法、超聲波探測法、聲發(fā)射探測法、渦流探測法等的優(yōu)、缺點及適用范圍。

目視一光學檢測法。在目視法的基礎(chǔ)上，采用各種光學儀器來擴大和延伸其檢測能力，便形成了目視一光學檢測法。這種方法能發(fā)現(xiàn)破損、變形、松動、滲漏、磨損、腐蝕、變色、污穢、異物以及動作異常等多種故障，簡單易行，常常是精密診斷前預檢的主要方法。還可以對滲透、磁粉或其他無損探測法發(fā)現(xiàn)的缺陷進行定性分析。

滲透探測法。是利用液體滲透的物理性能，首先使著色滲透液或熒光滲透液滲入機件表面開口的裂紋內(nèi)，然后清除表面的殘液，用吸附劑吸出裂紋內(nèi)的滲透液，從而顯示出缺陷圖像的一種檢驗方法。這種方法可以檢驗鋼鐵、有色金屬、塑料等制件表面上的裂紋，以及疏松、針孔等缺陷。該檢驗方法不需要大型儀器，操作方便，靈敏度高，適用于無電源、水源現(xiàn)場的檢驗。其缺點是不能檢驗機件的內(nèi)部缺陷，對機件的表面粗糙度有一定要求，試劑對環(huán)境有一定污染。采用熒光滲透液時得需要紫外燈，而且必須在暗室操作。

磁粉探測法。這是一種利用鐵磁材料的磁性變化所建立的探測方法。這種探測法所用設備簡單，操作方便，檢測靈敏度較高，所顯示的磁粉痕跡與缺陷的實際形式十分類似，而且適用于各種形狀的鋼鐵機件，這種探測法可以發(fā)現(xiàn)鐵磁材料表面和近表面的裂紋，以及氣孔、夾雜等缺陷。其缺點是這種探測法不能探測缺陷的深度。進行磁粉探測后的被檢件具有剩磁，需要進行退磁處理，以使將被檢件的剩磁減少到最低限度。

射線探測法。用強度均勻的X或Y射線照射所檢測的物體，使透過的射線在照像底片上感光，通過對底片的觀察來確定缺陷種類、大小和分布狀況，按照相應的標準來評價缺陷的危害程度。該方法多用來探測機件內(nèi)部的氣孔、夾渣、鑄造孔洞等立體缺陷，當裂紋方向與射線平行時也能被探測出來。

射線探測法的優(yōu)點是探測的圖像比較直觀，對缺陷尺寸和性質(zhì)的判斷比較容易，而且探測結(jié)果可以記錄下來作為診斷檔案資料長期保存。其缺點是當裂紋面與射線近于垂直時就難以探測出來，對微小裂紋的探測靈敏度低，探測費用較高，射線對人體有害，必須有防護措施。

超聲波探測法。此法是利用發(fā)射的高頻超聲波(1MHz一10MHz)射人被檢測物體的內(nèi)部，如遇到內(nèi)部缺陷則一部分射入的超聲波在缺陷處被反射或衰減，然后經(jīng)探頭接收后再放大，由顯示的波形來確定缺陷的部位及其大小，再根據(jù)相應的標準來評定缺陷的危害程度。該方法可以探測垂直于超聲波的金屬和非金屬材料的平面狀缺陷。可探測的厚度人、檢測靈敏度高、儀器輕便、便于攜帶、成本低，可實現(xiàn)自動檢測，并且超聲波對人體無害。其缺點是探測時有一定的近場肓區(qū)、探測結(jié)果不能記錄、探測中采用的耦合劑易污染產(chǎn)品等。另外，超聲波探測還需用成套的標準試塊和對比試塊調(diào)整儀器本身的性能和靈敏度。

聲發(fā)射探測法。材料中裂紋的形成和擴展過程、不同相界面問發(fā)生斷裂以及復合材料內(nèi)部缺陷的形成都能成為聲發(fā)射源。物體發(fā)射出來的每一個聲信號都包含著反映物體內(nèi)部缺陷性質(zhì)和狀態(tài)變化的信息，接收這些信號，加以處理、分析和研究，從而推斷材料內(nèi)部的狀態(tài)變化，這就是聲發(fā)射探測法。缺陷主動參與探測是聲發(fā)射探測法與其他無損探測法的最大區(qū)別。

與常規(guī)的無損探測相比較，聲發(fā)射探測具有如下特點：

①聲發(fā)射探測時需對設備外加應力。它是一種動態(tài)檢測，提供的是加載狀態(tài)下缺陷活動的信息，因此聲發(fā)射法可更客觀地評價運行中設備的安全性和可靠性。

②聲發(fā)射靈敏度高，檢查覆蓋面積大，不會漏檢，可以遠距離監(jiān)測。

③聲發(fā)射探測可在設備運行狀態(tài)中進行。

④聲發(fā)射探測不能反映靜態(tài)缺陷情況。

渦流探測法。此探測法是利用電磁線圈產(chǎn)生交變磁場作用于被檢機件，使被檢機件表層產(chǎn)生電渦流，利用機件中缺陷的存在會改變電渦流的強弱，從而使形成的渦流磁場也變化來探測機件的缺陷，該方法能探測鋼鐵、有色金屬機件表面的裂紋、凹坑等缺陷。與其他無損探測法相比，渦流探測法的優(yōu)點是：

①渦流探測廣泛用于導電材料表面(或近表面)探傷。靈敏度高，可自動顯示、報警、標記、記錄;

②渦流探測使用電磁場信號，探頭可以不接觸零件，因此可以實現(xiàn)高速度、高效率、非接觸自動探傷;

③由于電磁場傳播不受材料溫度變化的影響，因此渦流探測可用于高溫探傷。而且探頭可以設計成多種多樣形狀，以適應特殊場合要求;

④渦流探測還可以根據(jù)顯示器或記錄器的指小，估算出缺陷的位置和大小。有的還可以記錄成像。檢測結(jié)果可以保存?zhèn)洳椤?/p>

渦流探測也存在一些缺點：

①由于渦流的趨膚效應，距表面較深的缺陷難以查出;

②影響渦流的因素較多，如材質(zhì)的變化、傳送裝置的振動等，因此必須采取措施將干擾信號抑制掉，才能正確地顯示缺陷;

③要準確判斷缺陷的種類、形狀和大小比較困難，需作模擬試驗或作標準試塊予以對比;

④渦流對形狀復雜零件存在邊界效應，探測比較困難。

【例題·多選題】可采用( )對機器零件內(nèi)部裂紋進行探測。

A.滲透探測法

B.磁粉檢測法

C.射線探測法

D.超聲波探測法

E.聲發(fā)射探測法

『正確答案』CDE

『答案解析』滲透法使著色滲透液或熒光滲透液滲入機件表面開口的裂紋內(nèi)，然后清除表面的殘液，用吸附劑吸出裂紋內(nèi)的滲透液，從而顯示出缺陷圖像的一種檢驗方法。磁粉檢測法可以發(fā)現(xiàn)鐵磁材料表面和近表面的裂紋，以及氣孔、夾雜等缺陷。其缺點是這種探測法不能探測缺陷的深度。

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（責任編輯：中大編輯）

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