无损探伤技术范文

无损探伤技术范文（精选12篇）

无损探伤技术 第1篇

铸铁因其良好的耐磨性、耐腐蚀性和保温性,且其内应力比钢制压力容器小得多,而被世界各国广泛应用于造纸烘缸。由于铸铁造纸烘缸一般体积较大,价格昂贵,所以国内造纸厂多从国外进口旧烘缸。由于使用时间较久,一般在投产前要对烘缸进行安全检测,使用期间也需要按压力容器的安全规定进行定检。由于造纸烘缸缺陷引起事故造成的损失巨大,故对铸铁烘缸进行常见缺陷分析和无损探伤研究有很重要的现实意义。

2 铸铁造纸烘缸的材料及结构特点

虽然钢焊接的造纸烘缸传热效率较好,但是卷曲的钢板内应力无法释放,导致结构不够稳定,因此目前造纸烘缸基本还是采用铸铁。铸铁主要有白口铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和合金铸铁。灰口铸铁断面呈灰色,其减震性、耐磨性和水中的耐腐蚀性等性能都优于其它类型铸铁,因此,铸铁造纸烘缸多采用灰口铸铁[1]。由于铸铁烘缸一般较厚,在铸造冷却过程中常会出现气孔、夹砂、冷隔、缩孔、疏松和裂纹等情况,内部还常存在大量片状石墨和各向异性分布的粗大晶粒[2]。

铸铁造纸烘缸主要由缸体和端盖组成。烘缸实物图如图1所示。烘缸中间部位为一圆筒形灰口铸铁壳体称之为缸体,两端为凹形或者凸形端盖。端盖是变曲率、不等厚度的铸铁板,端盖上开有人孔,可供人员进入烘缸筒体内部进行检查。端盖如图2所示。端盖与筒体用多个螺栓连接。烘缸的附件主要有虹吸管和压力安全阀。

3 铸铁造纸烘缸的常见可能性缺陷

烘缸是造纸机的重要部位,工作时会受到高压水蒸气的腐蚀,尤其是两端盖不但承受自重和缸内蒸汽冷凝水重量,还受到烘缸转动的离心力作用。由于铸铁烘缸的材料和结构特性影响,相对薄弱部位容易出现缺陷,主要有:端盖或缸体裂纹、表面磨损或剥落、弯曲和扭转变形、连接螺栓扭裂和缸内锈蚀等[3]。

(1)烘缸铸造成型时留下的缩孔、夹砂和气孔等缺陷[4]。虽然很多时候不会直接影响烘缸的安全使用,但这些缺陷部位的结构强度相对于其它部位有所降低,使用时更容易受到破坏,影响安全。

(2)筒体腐蚀,厚度减少。烘缸内表面经常处于高压水汽环境下,缸体内壁容易被水汽腐蚀,导致表层脱落、凹坑;烘缸外表面需要保持一定的光洁度以满足纸张经过时不受破坏。但在造纸车间里酸、碱、水、汽、浆都比较多,对外表面造成一定腐蚀;此外定检时可能要对烘缸内、外表面进行打磨,这样烘缸的厚度就会慢慢变薄[5]。另外,铸铁烘缸属于脆性材料,在缸体受腐蚀或厚度减少到一定程度时,在高压状态下会突然破裂,甚至爆炸。

(3)筒体裂纹、漏水。烘缸在使用时,缸体要承受各种应力,如内部蒸汽压力、离心力、缸体内外温差应力、自重应力和缸体转矩引起的应力[6]。烘缸筒体裂纹可能由缩孔和夹砂等发展而成,也可能是应力所致。缩孔、夹砂等缺陷扩大可能引起筒体漏水;而应力特别是转动扭应力和蒸汽压力容易造成缸体裂纹或变形;同时,缸体内壁受液体腐蚀,导致表层脱落、凹坑,进而发展为裂纹;外壁与带水的纸幅接触,同样可能受腐蚀导致裂纹;纸张可能带有较硬的微粒,刮伤烘缸表层导致裂纹[7];筒体两端与端盖接触的凸缘周围由于螺栓传力作用,筒体中间位置扭矩较大,这两位置应力也会较大,容易出现裂纹。检测时,对这些部位应重点检查。

(4)端盖裂纹、漏水和螺栓断裂。烘缸有前端盖和后端盖。后端盖开有人孔,人孔由人孔盖盖住,用螺栓紧固,如图2所示;前端盖是传动侧端盖,又名进气端盖或驱动侧端盖。端盖承受烘缸内部的蒸汽压力、自身和缸体转动产生的离心力、传动扭转应力、弯曲应力和热应力等[8],也受到缸体内部的冷凝液体的腐蚀破坏。端盖由于变曲率、不等厚度等不连续结构,存在大曲率部位;螺栓孔和人孔较多,容易集中应力,是烘缸薄弱的部位。因此,在端盖与转轴连接部位、人孔环带、端盖筋板与轮毂过渡区域、端盖与缸体连接法兰盘部位和连接螺栓都容易出现应力集中,导致裂纹[9];另外,在烘缸端盖人孔压条槽处受力集中容易出现放射状的裂纹,导致端盖漏水甚至破裂[9];连接螺栓受腐蚀之后,在蒸汽压力等应力的作用下,可能会断裂,导致爆炸,造成严重后果。

(5)虹吸管和压力阀损坏。虹吸管和压力阀都是烘缸非常重要的附件。虹吸管主要导出缸内冷凝水;压力阀监控烘缸的压力。烘缸工作时,虹吸管随缸体一起转动,受到蒸汽压力作用,可能出现松动、变形、扭裂;在长期高压蒸汽下,可能被腐蚀穿孔;此外,当出现堵塞或疏水阀失效时,凝结水排不净造成内壁有氧腐蚀[10]。通常,压力阀故障可能会导致安装松动、铅封不牢固,或者寿命结束。压力阀有明确的使用有效期,若超出期限或损坏,可直接更换。

4 铸铁造纸烘缸的无损探伤关键技术

无损探伤是指在不破坏被测物件的前提下,借助现代检测设备和技术对被测物件的破坏情况进行检测[11]。无损检测技术已经在航空航天领域和核工业上广泛采用,一些民用工业国家有关管理部门甚至在一些领域立法强制实施无损检测技术,制定了相应的检测和安全等级评定标准,如油气罐、输油气管道、发电设备和一些大型的、承受高载荷的机械设备等[12]。铸铁造纸烘缸无损检测虽然目前还没有相应的标准,但作为一种压力容器,无损检测方法已经在烘缸检测上广泛应用。

无损检测方法分六大类,约有70种,常用的主要有磁粉检测、渗透检测、涡流检测、超声波检测、音频检测、X射线透照和射线层析摄影法[13]。前四种方法常用于烘缸无损检测。射线检测由于射线的有害性,其作业必须在特殊密闭室内进行,并且较大的烘缸摆在射线机下面照射也是不现实的,它虽然在其它工件的检测效果很好,但不适用于烘缸检测。磁粉检测、渗透检测和涡流检测主要用于烘缸表面缺陷的检测;超声波检测法可检测内部和表面的缺陷,但一般用于烘缸内部缺陷检测。

(1)磁粉检测

磁粉检测是漏磁场检测的一种方法,其根据是磁化后铁磁性工件由于缺陷处磁力线受到破坏,使工件表面或近表面的磁力线发生突变,这些磁力线吸附磁粉后,在适当的光照后形成可见的磁痕,从而把缺陷的磁力线变化显示出来[14]。

磁粉检测一直被认为是表面无损检测最好的方式,但只适合用于铁镍基铁磁性材料,对较小的表面或近表面缺陷反映较准确,而不适合检测较宽的表面和内部缺陷。它适用于铸铁件的表面裂纹检测,尤其是在表面不是水平或表面不规则性与裂纹相比大得多的情况下。其实质就是利用漏磁场比缺陷大数十倍的特点把缺陷放大。铸铁造纸烘缸的铸铁材料特点和烘缸的结构特点正好符合磁粉检测的优势,因此,该检测法被认为是检测烘缸表面缺陷最好的选择,被广泛应用[15]。但是,它需要先对工件进行磁化,完成检测后还要退磁,而且一次检测的范围较小,相对大型烘缸来说,工作效率较低,并且磁痕分析对操作人员的经验依赖性较强。针对这些限制,磁粉检测将向着检测仪器自动化和磁痕分析智能化处理方向发展[16]。

(2)渗透检测

渗透检测是利用液体的毛细管作用,将渗透液渗入固体材料表面开口缺陷处,再通过显像剂将渗入的渗透液析出到表面显示缺陷的存在[17]。渗透检测所用的设备简单,对于现场检测有较大的优势。该方法可广泛应用于大部分的非吸收性物料,如钢铁,有色金属,陶瓷及塑料等,对于形状复杂的缺陷也可一次性全面检测。但其试剂成本较高,而且只能检测表面开口缺陷,检测程序繁琐,喷涂渗透液和渗透时间长,灵敏度低于磁粉检测,对于埋藏缺陷或闭合性表面缺陷无法测出,对被检测物体表面光洁度有一定要求。对铸铁造纸烘缸来说,该方法能充分发挥现场检测的优势,对端盖等形状复杂部位可以实现很好的检测效果。但是它也存在较多局限:一是烘缸材料结构缩孔或疏松可能对渗透结果扩大,影响缺陷评价;二是如果烘缸外表面镀铬,则检测可能无法进行;三是检测内表面时要打开人孔进入缸内,需要较长时间;四是烘缸结构大、数量多,一条生产线往往有数十个烘缸,喷涂渗透试剂和等待渗透会占用很长时间;五是铸铁造纸烘缸内表面一般不平整,表面处理比较困难。对于造纸工业生产来说,长时间停产是不允许的。

针对渗透检测效率不高的特点,国内外都有人尝试了一些自动化措施来提高效率,如大型铸件采用静电喷涂荧光液体、大批量的零件建立自动生产线,如美国辛迪克斯公司的叶片自动荧光检验系统。渗透检测研究主要发展思路是降低渗透剂成本、缩短喷涂渗透时间,朝着自动化方向发展,这也是其能够在烘缸检测中解决局限、充分发挥其原有优势的做法。

(3)涡流检测

涡流检测是基于电磁感应原理,用电磁场对金属工件进行电磁感应,使工件产生变化的涡流,从而产生变化的磁场,然后用传感器测出工件表面或近表面的磁场是否存在异常,由此得到工件的表面或近表面是否有缺陷[18]。对被检工件缺陷定性、定位和定量,主要是通过磁场最大值出现的时间来判断。涡流检测时线圈不必与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现自动化,并且检测时不需要对工件进行表面处理,大大节省了时间。对于铸铁造纸烘缸作业线,涡流检测具有可以不用耦合介质和不需进行表面处理等优势。但涡流检测一是不适用于形状复杂的零件;二是只能检测导电材料的表面和近表面缺陷,检测结果也易受到材料本身及其它因素的干扰;三是随着检测的缺陷深度、涡流渗透深度增加,激励频率的降低,表面的涡流密度下降,检测灵敏度也会随之降低[19]。这样,无法从外表面对内表面的缺陷进行检测;检测内表面时需要打开人孔,花费大量时间,对内表面的涡流感应实现起来比较困难;在检测烘缸端盖时,由于端盖的结构复杂,检测的准确性会受到较大的影响。

(4)超声波检测

超声波检测是应用最广泛的无损检测方法之一,它利用进入被检测材料的超声波,在遇到材料表面或内部缺陷时,传播状态发生改变,如反射、衍射和发射波减弱等,通过仪器接收改变后的超声波进行分析,就可以对工件是否存在缺陷等状态进行判读[20]。超声检测的优势有[21~23]:

(1)不受材料限制,一般只需要从一侧接近被测物体;

(2)设备轻便,对人体和环境基本无害,对在用工件检测有较大优势;

(3)灵敏度高,可检测出材料内部较小的缺陷;

(4)既可以检测出与检测面相对平行的缺陷,也可以检测出与检测面相对垂直的缺陷,对在深度方向重叠的缺陷也可以检出,而射线检测就难以检出与检测面相对垂直的缺陷,对重叠缺陷也无法反映。

基于以上优势,超声波检测在铸铁造纸烘缸的无损检测中应用较多,尤其是需要同时检测表面缺陷和内部缺陷的情况下应用更多。该方法可以满足只从烘缸外表面对烘缸整个壁厚的缺陷检测,无需打开人孔,节省了检测时间。但是,该方法在烘缸检测上也有局限:

(1)纵波反射法检测存在盲区,近表面和表面的缺陷有时难于测出;

(2)缺陷取向对检测灵敏度有影响,从而影响结果的可靠性;

(3)由于造纸烘缸的铸铁材料晶粒大、片状石墨较多和缩孔多等特点,超声检测效果有时不够准确;

(4)烘缸结构复杂,特别是端盖部位,其变曲率和不等厚度对超声波影响较大;

(5)传统超声检测需要耦合剂,涂抹耦合剂对大型工件来说比较麻烦。

基于以上局限性,人们尝试很多方法:

(1)利用低频率超声波来减少铸铁材料晶粒大等的影响;

(2)用双晶探头检测近表面和大曲率部位;

(3)用声程衍射时间法(TOFD)检测体积型缺陷等,取得了较好的实际效果。

但是结果的可靠性还是难趋完美,各种新技术的探索不断出现,如相控阵超声波技术、激光散斑技术、激光超声检测技术、非线性超声波技术、超声导波技术和空气耦合技术等[24,25]。

5 总结和展望

造纸烘缸的使用安全事关重大,国家相关部门已经通过法规要求烘缸必须至少每两年定检一次。由于无损检测技术的局限性,目前的定检大多是人眼宏观检查为主,这样无法最大限度的排除人为因素影响,更无法确认烘缸的使用安全。但是,无损检测技术代替人眼宏观检查是烘缸安全检测的必然之路。铸铁造纸烘缸的无损检测趋势将是:

(1)节省时间,不开人孔,单从外表面即可进行整个厚度范围,包括表面和内部的缺陷检测;

(2)开发便携式自动化检测系统,减少人为因素的影响,提高检测效率和可靠性。不但要在信息获取环节加强自动化程度的推进,还要在数据分析环节智能化方面加速发展;

(3)加强检测技术的改进,解决无损检测方法的局限性,提高检测结果全面性和准确度。

无损检测技术问答 第2篇

2、无损检测技术的主要功能?答：1)无损探伤。对产品质量作出评价，无论是锻件、铸件、焊接件、钣金件或机加件以至于非金属结构都能用无损检测技术找出它的表面和内部缺陷，并能对缺陷进行定性或定量分析。2)材质检查。用无损检测技术能测定材料的物理性能、机械强度和组织结构，能判别材料的品种和热处理状态，进行混料分选。3)几何度量。产品的几何尺寸、涂层或镀层厚度、表面腐蚀状态、硬化层深度和应力应变状态都能用无损检测技术来测定。4)现场监控。可对在役或生产中的产品进行现场的或动态的检测，将产品中的缺陷变化信息连续地提供给检测者以实施监控。

3、无损检测方法?答：无损检测的方法很多，最常用的有射线检测、渗透检测、磁粉检测、超声波检测和涡流检测等，已成为生产中常规检测技术。另外，还有新技术，如激光全息照相检测、声振检测、红外检测和声发射检测等。

4、无损检测的目的?答：1)保证产品质量;2)保障使用安全;3)改进制造工艺;4)降低生产成本;

5、渗透检测质量控制主要包括那几个方面?答：1)人员资格的控制;2)设备质量的控制;3)材料质量的控制;4)检测工艺的控制;5)检测环境的控制;

6、渗透探伤的操作有哪几个基本步骤?答：预清洗—渗透—去除—显像—观察检查—后清洗。

7、铸件超声波探伤的困难是什么?答：1)透声性差;2)声耦合性差;

3)干扰杂波多。

8、焊缝超声波探伤中，为什么常采用横波探伤?答：焊缝中的气孔、夹杂是立体型缺陷，危害性较小。而裂纹、未焊透、未熔合是平面型缺陷，危害性大。焊缝探伤时由于加强高的影响及焊缝中裂纹、未焊透、未熔合等危害性大的缺陷往往与探测面垂直或成一定的角度，因此一般采用横波探伤。

9、简述缺陷本身对检测灵敏度的影响?答：1)缺陷方向的影响;2)缺陷性质的影响;3)缺陷形状的影响;4)缺陷埋藏深度的影响;

10、简述磁粉检测适用范围?答：磁粉检测适用于铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄、目视难以看出的不连续性。

11、磁粉检测方法的主要工艺过程?答：1)磁粉检测预处理;2)磁化工件;3)施加磁粉;4)磁痕分析;5)退磁;6)检验完毕进行后处理;

1、什么是无损检测?答：无损检测以不伤害被检验对象的使用性能为前提，应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料、零部件、结构件进行有效的检验和测试，借以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性能。无损检测包括：在探测材料或构件中是否有缺陷，并对缺陷的形状、大小、方位、取向、分布和内含物等情况进行判断;还能提供组织分布、应力状态以及某些机械和物理量等信息。

2、无损检测技术的主要功能?答：1)无损探伤。对产品质量作出评价，无论是锻件、铸件、焊接件、钣金件或机加件以至于非金属结构都能用无损检测技术找出它的表面和内部缺陷，并能对缺陷进行定性或定量分析。2)材质检查。用无损检测技术能测定材料的物理性能、机械强度和组织结构，能判别材料的品种和热处理状态，进行混料分选。3)几何度量。产品的几何尺寸、涂层或镀层厚度、表面腐蚀状态、硬化层深度和应力应变状态都能用无损检测技术来测定。4)现场监控。可对在役或生产中的产品进行现场的或动态的检测，将产品中的缺陷变化信息连续地提供给检测者以实施监控。

3、无损检测方法?答：无损检测的方法很多，最常用的有射线检测、渗透检测、磁粉检测、超声波检测和涡流检测等，已成为生产中常规检测技术。另外，还有新技术，如激光全息照相检测、声振检测、红外检测和声发射检测等。

4、无损检测的目的?答：1)保证产品质量;2)保障使用安全;3)改进制造工艺;4)降低生产成本;

5、渗透检测质量控制主要包括那几个方面?答：1)人员资格的控制;2)设备质量的控制;3)材料质量的控制;4)检测工艺的控制;5)检测环境的控制;

6、渗透探伤的操作有哪几个基本步骤?答：预清洗—渗透—去除—显像—观察检查—后清洗，

7、铸件超声波探伤的困难是什么?答：1)透声性差;2)声耦合性差;

3)干扰杂波多。

8、焊缝超声波探伤中，为什么常采用横波探伤?答：焊缝中的气孔、夹杂是立体型缺陷，危害性较小。而裂纹、未焊透、未熔合是平面型缺陷，危害性大。焊缝探伤时由于加强高的影响及焊缝中裂纹、未焊透、未熔合等危害性大的缺陷往往与探测面垂直或成一定的角度，因此一般采用横波探伤。

9、简述缺陷本身对检测灵敏度的影响?答：1)缺陷方向的影响;2)缺陷性质的影响;3)缺陷形状的影响;4)缺陷埋藏深度的影响;

10、简述磁粉检测适用范围?答：磁粉检测适用于铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄、目视难以看出的不连续性。

11、磁粉检测方法的主要工艺过程?答：1)磁粉检测预处理;2)磁化工件;3)施加磁粉;4)磁痕分析;5)退磁;6)检验完毕进行后处理;

12、渗透检测伪缺陷辨别方法?答：当怀疑显示痕迹是伪缺陷时，可用酒精沾湿的棉球擦掉所怀疑的显示痕迹，然后喷上一薄层现象及，如果不重新显示，即为伪缺陷显示;如果重新显示即为真是缺陷显示。

13、射线防护的方法?答：时间防护、距离防护、屏蔽防护。

14、射线透照检测基本操作包括哪些?答：试件检查及清理、划线、像质计和标记摆放、贴片、对焦、散射线防护、曝光。

15、无损检测质量管理内容?答：1)人员管理;2)设备和器材管理;3)工艺管理;4)制度管理;

16、渗透探伤方法的选择应考虑哪些因素?答：首先必须考虑检验灵敏度的要求，同时考虑环境温度、零件批量大小、表面状况及几何形状.

17、射线检测的基本原理?答：射线检测的基本原理是利用射线通过物质时的衰减规律，即当射线通过物质时，由于射线与物质的相互作用发生吸收和散射而衰减，其衰减程度，则根据其被通过部位的材质、厚度和存在缺陷的性质不同而异，在被检测试件的另一面就形成了一辐射线强度不均匀的分布图，通过一定方式将这种不均匀的射线强度进行照相或转变为电信号指示、记录或显示，就可以评定被检测试件的内部质量，达到无损检测的目的。

18、射线检测的方法?答：照相法、电离检测法、荧光屏直接观察法、工业射线CT技术等。

19、液体渗透检测的基本原理?答：是利用黄绿色的荧光渗透液或红色的着色渗透液对狭窄缝隙良好的渗透性，经过渗透清洗、显示处理以后显示放大了的探伤显示痕迹，用目视法来观察，对缺陷的性质、尺寸做出适当的评价。渗透检测是一种检查工件或材料表面缺陷的一种方法，它不受材料磁性的限制，应用于各种金属、非金属、磁性、非磁性材料及零部件的表面缺陷的检查。

20、磁粉检测的基本原理?答：磁粉检测是用于检测铁磁性材料和工件表面或近表面的裂纹或其它缺陷。基本原理是，当材料或工件被磁化后，若在工件表面或近表面存在裂纹、冷隔等缺陷，便会在该处形成一漏磁场，此漏磁场将吸引、集聚检测过程中施加的磁粉，而形成缺陷显示。

21、为什么超声波被用于无损检测?答：1)超声波在介质中传播时，遇到界面会发生反射;2)超声波指向性好，频率越高，指向性愈好;3)超声波传播能量大，对各种材料的穿透力较强。

22、什么是超声波?答：超声波是超声振动在介质中的传播，它的实质是以波动形式在弹性介质中传播的机械振动，其频率高于20KHz以上。超声波检测常用的工作频率为0.4-5MHz，较低频率用于粗晶材料和衰减较大材料的检测，较高频率用于细晶材料和高灵敏度的检测。

23、超声波检测的原理?答：超声波检测主要是通过测量信号往返于缺陷的渡越时间来确定缺陷和表面间的距离;测量回波信号的幅度和发射换能器的位置来确定缺陷的大小和方位。超声波检测的最大优点是对裂纹、夹层、折叠、未焊透等类型的缺陷具有很高的检测能力。

24、什么是标准溶液?有几种配制方法?答：标准溶液是滴定分析中的已知准确浓度的溶液。直接配制法、标定法。

无损检测技术应用研究 第3篇

关键字：无损检测 数字无线通信 矿山机械设备故障检测与维修

一、引言

对现代工业生产而言，采用各种测量与诊断系统对生产全过程进行检查、监测以及故障诊断，对保证产品质量，降低能源消耗，提高企业的生产率和经济效益是必不可少的。而无损检测技术无疑是众多检测系统技术中的佼佼者，数字无线通信技术在无损检测技术中的应用越发其优点。煤炭在我国能源结构份额中占70%多，所以矿山的机械设备安全运转十分重要，无损检测技术在机械设备检测与维修应用，使问题得到了很好的解决。

二、 无损检测技术

基于现代检测技术孕育而生的无损检测技术（Non-destructive testing），就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态的所有技术手段的总称[3]。包括目视检测（VT）、射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、液体渗透检测(PT)、涡流检测(ET)、等几十种方法[1]。

（1）无损检测的应用特点[1]

（a）不损坏试件材质、结构

（b）正确选用实施无损检测的时机

（c）正确选用最适当的无损检测方法

（d）综合应用各种无损检测方法

（2）几种无损检测技术的原理阐述[2]

（a）目视检测（VT）

是所有检测技术最先做的，以确认不会影响后面的检验，VT常常用于目视检查焊缝，焊缝本身有工艺评定标准，都是可以通过目测和直接测量尺寸来做初步检验，发现咬边等不合格的外观缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的检测。

（b）射线检测（RT）

射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光，当X射线或r射线照射胶片时，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影，由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同，照射到胶片各处的射线能量也就会产生差异，便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。RT的特性是定性更准确，有可供长期保存的直观图像，总体成本相对较高，而且射线对人体有害，检验速度会较慢。

（c）超声波检测（UT）

通过超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术，主要是基于超声波在试件中的传播特性。

（d）磁粉检测（MT）

铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。

三、数字无线通信技术在无损检测系统中应用

数字式传输，以PCM为代表，数字式传输实现起来比较复杂，在检测状态进行数字通信时，要保证数据位的同步极为困难，优点是传输精度高，安全性好，是未来无线通信发展的方向，尤其在现代无损检测过程中，由于现场工作环境恶劣，不可控干扰因素较多，信号的抗干扰能力就显得非常重要。

数字系统组成中，模拟信号经由传感器组传输到数字数据采集器中，经过滤波、放大、A/D转换等转换成数字信号传入测量站控制机，经WIFI无线网络端口与主控机进行无线联网，使测量站控制机成为主控机的一个远程终端，测量站控制机采集的实时数据及图象传输至主控机，同时主控机通过RS 232端口或USB端口控制其他外围设备，无线信号传输遇较强烈的干扰，可利用无线网络进行机器工作状态预览测量站控制机采集实时数据并存储，干扰去除后，再把有用信号无线传输至主控机，主控机在接收信号的同时并控制测量站设备进行下一次信号采集准备，一切就绪后，打开采集系统进行下一次工作如此添加中间存储环节。

四、无损检测技术在矿山机械设备故障检测与维修中的应用

在矿山设备检测与维修中选择无损检测诊断方法，应对被检测工件，如轴、齿轮、变速箱、液压支架等工件的材质、成型方法、加工过程、缺陷的可能类型、部位、大小、形状等做认真的分析，然后确定选择哪种检测方法[4]。矿山的工作平面环境恶劣，粉尘、煤泥、噪音、采掘现场空间狭小，这些都增加了井下采用无损检测技术对设备隐患进行预防性监测的难度，但如果无损检测技术可以提前监测出故障部位，则是非常重要的。这里给出对于不同厚度的工件，选择的检测诊断方法[5]：

结语

现代检测与诊断系统在工业上的应用日益繁荣，而其也必然朝着自动化智能化的方向发展，相信在未来社会里，随着信息检测与处理技术的提高，无损检测技术将广泛应用于工业、农业、家庭、医学、军事和空间科学技术等许多科学领域，而信息智能化、数字无线通信等技术的运用必然使其如虎添翼，其应用前景是相当乐观。

参考文献：

[1]中国机械工程协会.无损检测协会无损检测概论[M].北京,北京机械工业出版社1993

[2]曾祥照.无损检测文化概论[J].全国射线检测技术和应用技术交流会会刊1991

[3]李式臣.數字无现传输[M].北京:清华大学出版社,2007.1

[4]洪文健.特种设备检验管理平台的研发与应用[D].华南理工大学,2005

[5]郭美生.无损检测技术在煤矿机械设备维修中的应用[M].煤炭技术,2004.12

无损探伤技术 第4篇

铸造用碳钢具有较高的强度、塑性和韧性，成本较低，在重型机械中用于制造承受大负荷的零件，如轧钢机机架、水压机底座等；铸钢的粘度较大，且相比铸铁的流动性较差，在铸造的过程中，充型性不好。

磨机的关键部件主要有大齿轮、中空轴、端盖、筒体及齿轮轴等。其中筒体属于焊接件，齿轮轴属于锻件，大齿轮、中空轴和端盖都属于大型铸件，在服役过程中，不但承受自身重力和筒体内物料等的重量，还要受到磨机转动的离心力作用。由于铸钢的铸造性质和工件较厚，容易产生的缺陷主要有粘砂、气孔、缩松、浇不足，甚至出现裂纹等缺陷。

2 现阶段的无损探伤技术

无损探伤检测是利用物质的声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷大小，位置，性质和数量等信息。它与破坏性检测相比，无损检测有以下特点。第一、具有非破坏性，因为它在做检测时不会损害被检测对象的使用性能；第二、具有全面性，由于检测是非破坏性，因此必要时可对被检测对象进行100%的全面检测，这是破坏性检测办不到的；第三、具有全程性，破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测，如机械工程中普遍采用的拉伸、压缩、弯曲等，破坏性检验都是针对制造用原材料进行的，对于产成品和在用品，除非不准备让其继续服役，否则是不能进行破坏性检测的，而无损检测因不损坏被检测对象的使用性能。所以，它不仅可对制造用原材料，各中间工艺环节、直至最终产成品进行全程检测，也可对服役中的设备进行检测。

无损检测方法有很多种，常用的主要有磁粉检测、渗透检测、超声波检测、着色检测、射线检测等。前四种方法常用于无损检测。射线检测由于射线对人体有伤害，而且，必须在特殊密闭室内进行，并且较大的工件摆在射线机下面照射也是不现实的，它虽然在其它工件的检测效果很好，但不适用。磁粉检测、渗透检测主要用于表面缺陷的检测；超声波检测法可检测内部和表面的缺陷，但一般用于内部缺陷检测。

(1）磁粉检测

磁粉检测是钢铁等磁性材料能被磁场强烈的磁化，磁化后铁磁性工件由于缺陷处磁力线受到破坏，使工件表面或近表面的磁力线会绕过缺陷产生漏磁磁场，这些磁力线吸附磁粉后，会把缺陷的磁力线变化显示出来。

由于铁磁性材料的磁率远大于非铁磁材料的导磁率，根据工件被磁化后的磁通密度B=μH来分析，在工件的单位面积上穿过B根磁线，而在缺陷区域的单位面积上不能容许B根磁力线通过，就迫使一部分磁力线挤到缺陷下面的材料里，其它磁力线不得不被迫逸出工件表面以外处形成漏磁，磁粉将被这样所引起的漏磁所吸引。

磁粉检测对表面或近表面的缺陷反映较准确，而不适合检测内部缺陷。它适用于铸铁件的表面裂纹检测，尤其是在表面不是水平或表面不规则性与裂纹相比大得多的情况下，其实质就是利用漏磁场比缺陷大数十倍的特点把缺陷放大。

(2）渗透检测

渗透检测是利用液体的毛细管作用，将渗透液渗入固体材料表面开口缺陷处，再通过显像剂将渗入的渗透液析出到表面显示缺陷的存在。该方法可广泛应用于大部分的非吸收性物料，如钢铁，有色金属，陶瓷及塑料等，对于形状复杂的缺陷也可一次性全面检测。对于埋藏缺陷或闭合性表面缺陷无法测出，会受到检测物体表面光洁度的影响。

(3）超声波检测

超声波的接收和产生原理相似，当超声波遇到不连续性时，即会产生反射，反射的超声波使压电晶片振动，继而在压电晶片两端产生电压。最主要是如何将电脉冲转化为探伤仪屏幕上的波形，模拟机是通过显像管显示的。显像管的图像是电子打在荧光物质上，使荧光物质发光；电子经过一个电场而改变方向，打在屏幕的不同位置，使屏幕显现图像。显像管x方向上的电压是探伤仪加在压电晶片上的电压，y方向的电压是压电晶片振动产生的电压，这样就形成了屏幕上的波形。

超声波检测是应用最广泛的无损检测方法之一，把高频声波即超声波从探头射入被检测工件，如果其内部有缺陷，则一部分入射的超声波在缺陷处被反射，利用探头能接收超声波传播状态发生改变，如反射、衍射和发射波减弱等，通过仪器接收改变后的超声波进行分析，可以不必损坏被检工件而检出缺陷的部位及其大小。

超声检测的优势有：设备轻便，对人体和环境基本无害，对在用工件检测有较大优势：灵敏度高，可检测出材料内部较小的缺陷。

结语

各种探伤技术都有局限性，并且人为的因素影响较大，其检测结果缺乏全面性和准确度，不能真实反映工件内部和表面的缺陷情况；开发便携式自动化检测系统，减少人为因素的影响，提高检测效率和可靠性。不但要在信息获取损检测中应用较多，尤其是需要同时检测内部的表面缺陷和自动化程度的推进。

参考文献

[1]夏纪真.无损探伤导论[M].广州:中山大学出版社, 2010.

[2]中国机械工程学会无损检测分会.磁粉检测 (第2版) [M].北京:机械工业出版社, 2004.

无损检测工作技术总结 第5篇

总结人：XXX

XXXXXX有限公司

我于2012年7月毕业于XXXXXX，持有中国电力工业无损检测超声、磁粉I级资质和电力工业理化检验光谱、金相I级资质。毕业后一直就职于XXXXXXX有限公司，在公司承接的锅炉、压力管道等特种设备施工过程中承担无损检测工作。在这一年的工作中，积极完成各项探伤任务，寻求新的方法以解决检测中碰到的难题，并且努力提高自己的技术水平，提高工作效率。

随着我国工业化进程不断推进，电站和化工行业也相继增多，按照图纸技术条件及规范要求，对于各种压力管道、压力容器和承压部件焊接焊缝需进行规定比例的超声及X射线探伤，所以无损检测行业也越来越普遍。下面浅谈一下小径管透照方法和技术要求及钢焊缝射线照相底片缺陷影像的识别：

I外径D。≤100mm的管子称为小径管，一般采用双壁双影法透照其对接环缝。按照被检焊缝在底片上的影像特征，又分椭圆成像和重叠成像两种方法。当同时满足下列两条件，a)T(壁厚)≤8mm；

b)g(焊缝宽度)≤D0/

4时采用倾斜透照方式椭圆成像。椭圆成像时，应控制影像的开口宽度(上下焊缝投影最大间距)在1倍焊缝宽度左右。不满足上述条件或椭圆成像有困难时可采用垂直透照方式重叠成像。

透照布置（1）椭圆成像法胶片暗袋平放，射线源焦点偏离焊缝中心平面一定距离（称为偏心距L。），以射线束的中心部分或边缘部分透照被检焊缝。偏心距应适当，可按椭圆开口宽度（q）的大小

算出。

L。=（b+q）L1/L

2式中L1为射线源到近源处环焊缝表面的水平距离，L2为外径加上焊缝余高；

如偏心距太大，椭圆开口宽度过大，窄小的根部缺陷（裂纹、未焊透等）有可能漏检，或者因影像畸变过大，难于判断。偏心距太小，椭圆开口宽度过小，又会使源侧焊缝与片侧焊缝根部缺陷不一分开。

（2）重叠成像法对直径小（D。≤20mm），或壁厚大（T>8mm），或焊缝宽（g>D。/4）的管子，或是为了重点检测根部裂纹和未焊透等特殊情况下，可使射线垂直透照焊缝，此时胶片宜弯曲贴合焊缝表面，以尽量减少缺陷到胶片距离。当发现不合格缺陷后，由于不能分清缺陷是处于射线源测或胶片侧焊缝中，一般多做整圈返修处理。小径管环向对接接头的透照次数

小径管环向对接焊接接头100%检测的透照次数:采用倾斜透照椭圆成像时，当T/Dn≤0.12时，相隔90°透照2次。当T/D0>0.12时，相隔120°或60°透照3次。垂直透照重叠成像时，一般应相隔120°或60°透照3次。

由于结构原因不能进行多次透照时，可采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次。鉴于透照一次不能实现焊缝全长的100%检测，此时应采取有效措施扩大缺陷可检出范围，并保证底片评定范围内黑度和灵敏度满足要求。

II钢焊缝射线照相底片缺陷影像的识别

1焊接缺陷影像的显示特征

焊接缺陷的影像特征基本取决于焊缝中缺陷的形态、分布、走向和位置，因射线透照角变化而造成的影像畸变或影像模糊也应予以充分考虑；对缺陷特性和成因的充分了解和经验，有助于缺陷的正确判断。必要时，应改变射线检测方案重新拍片；也可对可疑影像进行解剖分析，这样可以减少误判和漏判。

缺陷影像的判定，应依据三个基本原则：

a影像的黑度(或亮度)分布规律。如气孔的黑度变化不大，属平滑过渡型；而夹渣的黑度变化不确定，属随机型。

b影像的形态和周界。如裂纹的影像为条状，且必有尖端；而未焊透或条状夹渣虽然也是条状的，但一般不可能有尖端。未焊透的两边周界往往是平直的，而夹渣的周围往往是弧形不规则的，而气孔的形态大多是规则的。

c影像所处的部位。如破口边沿未熔合往往产生于焊接坡口的熔合面上，因此大多出现在焊缝轴线的两侧；而未焊透则多出现在焊缝轴线上。

2缺陷影像的识别

2.1气孔在底片上的形貌：

呈暗色斑点，中心黑度较大，边缘较浅平滑过渡，轮廓较清晰。形状：圆形、椭圆形、长条形、虫形等。

形态：单个、分散、密集、链状等。分布在焊缝中任意部位。

2.2非金属夹渣在底片上的形貌

呈暗色斑点，黑度分布无规律，轮廓不圆滑，小点状夹渣轮廓较不清晰。形状较不规测，点状、长条形、块状，有时带尖角。

形态：单个或分散、密集（网状）、长条断续等。分布在焊缝中任意部位。

2.3夹钨（金属夹渣）

呈亮点，轮廓清晰。为圆形、椭圆形、长条形或呈开花状。形态：单个、分散、密集等。氩弧焊打底电弧焊盖面的焊缝分布在根部；全氩焊焊缝在焊缝任意部位。

2.4未焊透在底片上的形貌

大多呈清晰的暗色直线条或带，宽窄取决于对口间隙。无对口间隙的所形成的未焊透呈现一条笔直的暗线。

一般处于焊缝影像的中间，顺焊缝轴线延伸；因透照偏或焊偏，也可能偏向一侧。

2.5未熔合在底片上的形貌：

根部未熔合的典型影象是一条细直黑线，线的一侧轮廓整齐且黑度较大，为坡口钝边痕迹，另一侧轮廓可能较规则也可能不规则，根部未熔合在底片上的位置应是焊缝根部的投影位置，一般在焊缝中间．因坡口形状或投影角度等原因也可能偏向一边。

坡口未熔合的典型影象是连续或断续的黑线，宽度不一，黑度不均匀，一侧轮廓较齐，黑度较大，另一侧轮廓不规则，黑度较小，在底片上的位置一般在焊缝中心至边缘的1／2处，沿焊缝纵向延伸。

层间未熔合的典型影象是黑度不大的块状阴影，形状不规则，如伴有夹渣时，夹渣部位的黑度较大。较小时，底片上不易发现。

对未熔合缺陷评判，要持慎重态度，因为有时与夹渣很难区分，尤其是层间未熔合容易误判。一般与夹渣的区别在于黑度的深浅和外貌形状规则等。

2.6裂纹在底片上的形貌：

呈不直的暗细线，端部尖细。热裂纹走向曲折，有分叉；冷裂纹走向不曲折没有分叉。

形态：单条、断续。在焊缝根部、焊道内、热影响区及弧坑等相应部位均可呈现。

桥梁无损检测技术发展状况分析 第6篇

关键字：桥梁无损检测；检测技术；发展状况

社会的进步与科技的发展推动了桥梁建造技术的发展，桥梁的建设规模也因此越来越大，建设成本也越来越高，随之而来的是桥梁的安全性能问题。为了使桥梁能在运营过程中不出现安全事故，需要对桥梁的整体结构和局部构件进行检测。近年来，检测技术得到很大发展，传统的破损检测和人工检测虽有其局限性，但也得到了很大发展，同时无损检测因其优势逐渐兴起。

桥梁无损检测是指在不破坏桥梁结构和性能的基础上，通过对桥梁使用过程中的某些物理参数进行测定，以此来判定桥梁结构与构件性能的一种检测方法。它是由多种学科综合应用而形成的高科技检测技术，其理论基础是运用物理学和材料学，其检测手段与设备依赖于计算机科学技术和现代电子技术。对桥梁进行无损检测，可以确定桥梁的受损情况，并估定桥梁的耐久性和稳定性以及承载能力，为桥梁的维修与管理决策提供依据。

一、桥梁无损检测技术的现状

由于在工程实践中运用较多，传统的无损检测技术获得了较快发展。目前存在传统无损检测技术有红外检测、Y射线和x射线检测和超声波检测等十多种之多，其中的大部分只具有局部检测功能。传统的无损检测技术在工程实践中还存在一定的局限性：超声波检测在钢结构检测中有一定优势，但对混凝土材料的检测精度不高，且设备较贵；Y射线和x射线检测对环境要求较高，只能检测一定厚度的混凝土，因其具有放射性，对环境和人体的危害较大；红外检测可进行远距离检测，但对交通运行有影响且成本较高。另外，传统的无损检测因为其局部检测的限制，一般需要管理人员进行地毯式搜索，相当费时，且可靠性不高；但对于中小型桥梁而言，传统的检测方式依然是一种比较合适的检测方法。

二、桥梁无损检测技术的发展趋势

在桥梁检测中无损检测技术运用十分广泛。随着我国桥梁建设的规模和数量都不断加大，桥梁在社会生活中的作用也不断加大，人们对桥梁的安全性能，无论是建造中还是建造后使用的安全，都给与了很高的重视。尤其是近年来，在我国建造一些大型桥梁建筑，由于在国际上都具有很大的影响力，桥梁的安全性能也因此获得社会的更多关注。以杭州湾跨海大桥为例，它全长36km，是世界上最长的跨海大桥，由于自然环境恶劣，台风多，水流急，潮差大，使得桥体下部受到腐蚀作用大，安全隐患多。因此，国家对于桥梁检测的新技术开发给与大力支持。许多大学和研究院所投入了大量人力和财力进行桥梁实时监控和检测的研究，使得桥梁无损检测技术得到了很大的发展。

1、桥梁无损检测技术的发展将更多借助于其它学科

随着无损检测技术在桥梁检测运用不断扩大，而桥梁检测由于桥梁规模的扩大导致的问题将会对无损检测技术提出更高要求。无损检测技术作为一门多学科交叉形成的应用型技术，其形成过程借助于其它基础学科的发展，因此其发展过程必定要从其它基础学科的发展中汲取成果。同时，随着科学技术的不断发展，学科之间的相互融合也将不断加深，高新技术的发展也不可避免地借助于其它学科取得的成果。因此，桥梁无损检测技术将会不断借鉴其它基础学科的理论成果来实现自身发展，以满足桥梁检测的发展要求。另外，无损检测技术的研究过程中会更注重理论和实践的结合，从工程实践中获得理论研究方法。

2、桥梁无损检测的检测手段趋于智能化

随着计算机技术、电子技术的应用和检测技术的发展，无损检测技术已发展到一个新的阶段。高灵敏度传感系统在检测技术上的运用，使无损检测技术向着智能化方向发展，检测设备也朝着集约化、一体化方向前进。例如，AMX全自动智能化中央控制系统，集众多功能于一身，使用方便快捷，只需通过液晶屏幕的触摸，就可以实现对电气化设备的控制，完成远程实时检测。又例如，在杭州湾跨海大桥的检测中，采用的是德国梯形阳极的方法，对混凝土中的氯离子进行长期的检测评估，以估计桥梁的耐久性能。

目前，现代传感技术和无线遥感技术的发展为我国无损检测技术的发展提供了新的思路，无线遥感技术能够记录信息并传输数据，同时可以结合无线传感技术将所采集的数据传输到指定地点，完成桥梁监控系统的实时监控。因此，为了智能化的桥梁无损检测技术在可以纳入到现代桥梁管理系统中，使桥梁管理系统更加完善，研究人员需要对这两种技术做更多研究。

三、桥梁无损检测技术的有效运用建议

由于历史原因和使用管理原因，目前在我国有很多混凝土路桥需要结构诊治工作，而从整体上提高桥梁的质量和耐久性能在技术上存在诸多难题，因此不可能重建。为了提高桥梁的使用寿命，确保桥梁在使用过程中的安全，桥梁的使用管理与检测便成为最佳方式。无损检测技术作为一种综合的高新技术在桥梁检测中显示了其独特的优势，但因为无损检测技术在我国工程实践中运用并不多，同时遇到了诸多困难。因此，对于无损检测技术的运用还需做更多的研究。本文针对实践中的问题提出以下建议，旨在加快桥梁无损检测在工程实践中的发展。

第一：加快无损检测技术理论向实践应用的转化研究。理论是实践的先导，只有将理论上的技术变为实践上的硬件物质，理论才能够为实践服务。目前，部分高校和科研院所的检测技术研究人员进行了大量的理论研究，对无损检测提出了一些先进的理论方法与技术，能有效地提高无损检测技术在桥梁检测中的利用效率。然而，理论与实践却缺乏一条沟通的桥梁，使得大量的研究超前于实际运用，并不能在实践中运用。因此，为了突破无损检测技术在实践中遇到的困难，需要加快理论向实践的转化，为此研究人们需要付出更多努力。

第二：加强桥梁检测人员的素质建设。桥梁检测由于其复杂性包含着检测准备、现场检测和检测数据分析等诸多内容，对检测人员的素质有较高要求。为提高我国桥梁检测技术的水平，需要不断对检测行业人员进行素质教育，提高他们的检测能力，使他们逐渐走向规范化，以符合橋梁检测的行业标准。同时，桥梁检测的行业标准应根据技术升级等实际情况进行更新，使我国的桥梁检测走向更高层次，为桥梁的安全使用做出强有力保障。

四、总结

无损探伤技术 第7篇

在现代建筑体系中, 钢结构作为重要的承重支撑结构体系, 以其诸多优点被广泛应用于各类建筑中, 尤其是大体量建筑, 这对于钢结构的质量要求也十分严格, 一旦质量出现问题, 将会造成严重的后果。因此, 在施工过程中, 对钢结构的质量进行检验是十分必要的。超声探伤技术作为一种现代化技术, 以其操作方便、检验准确等优点被广泛应用在钢结构无损检测过程中, 下面笔者将针对相关问题进行详细的阐述和分析。

2 钢结构的缺陷

尽管钢结构有着许多其他材料不可替代的优点, 但是也存在着诸多的缺陷, 严重影响着结构的质量, 主要包括以下几个方面:

2.1 钢结构设计缺陷

针对当前我国钢结构设计现状, 由于从事相关设计的专业人员相对较少, 且经验比较少, 在实际设计过程中会过分的依赖数据计算, 能够参考的设计经验比较少, 人工干预的能力相对不足。而且目前存在过分追求低造价的情况, 导致了钢结构的可靠性相对较低, 这主要是人为因素导致的。

2.2 钢结构材质缺陷

钢材的分类有多种, 因为其各种元素所占的比例不同而使得钢材的性能质量不同, 在冶炼之前需要对原材料进行严格的选择。在冶炼和轧制过程中由于工艺设备等方面的原因也会对钢材的质量造成一定的影响, 主要表现为各种形式的裂痕, 在选择材料的时候需要严格进行严格的监督审核。

2.3 钢结构连接缺陷

建筑物的钢结构体系是由各种形式的钢产品的组合体, 主要是以焊接的方式来进行连接的。焊接能够有效地节省材料, 极大地节约连接空间, 有效地保证结构的刚性连接, 但受到焊接环境和焊接工艺水平的影响, 会对钢结构内部的完好性造成损坏, 产生气孔、夹渣、裂缝等等, 这会对结构的稳定性产生严重影响。

3 超声探伤技术的简介和原理

超声探伤技术顾名思义, 就是利用超声波来对钢结构进行探伤检测, 是无损检测的重要方法, 具备很广泛的适用范围。超声探伤设备构造简单, 使用条件不是特别苛刻, 安全性能好, 由于超声波穿透能力强, 所以检测结果相对比较准确和可靠, 具备很广阔的发展前景。整套超声探伤设备主要包括超声探伤仪、耦合剂、探头、标准试块等部分。根据设备运行产生的波形式的不同, 可以将机械波分为纵波、横波、板波和表面波等, 其中横波和纵波为常用波形。

超声探伤技术的应用主要是为了检测钢结构中是否存在气泡、缩孔、夹渣、焊接裂缝、不同部件的熔合连接状况, 同时还能够测定铸件的厚度。其主要原理如下:超声波的频率都在20000MHz以上, 具备很强的穿透能力, 设备产生超声波, 通过探头发射出来, 声波就会在被检验部件中以一定的速率传播, 当遇到诸如气孔、夹渣等异面介质的时候, 超声波就会有一部分被反射回来, 通过接收器的处理, 能够在示波屏幕上呈现出缺陷的回波, 进而通过相关计算获得缺陷的深度及大小。

4 仪器波形表现的不同情况及对应的钢结构缺陷

在实际探伤过程中, 根据设备所显示的波形状况, 能够对钢结构缺陷的形式进行较为准确的了解和判断, 进而采取有效措施, 对缺陷进行适当的处理, 保证钢结构的安全和稳固, 相关分析如下:

4.1 气孔问题

如果设备显示回波高度较低且比较稳定, 从不同的方向进行探测, 反射波的高度大致相同, 且移动探头波形就会消失, 证明钢结构内部存在气孔, 且为单个气孔。如果波形呈现簇状, 且将探头定于某点进行转动时, 波形会出现此起彼落的情况, 说明内部存在密集气孔。气孔是在进行焊接时, 由于高温熔池吸收的气体过多, 在冷却之前没有完全溢出而产生的, 在实际操作过程中, 为了减少气孔的出现, 需要对焊条进行适当的烘焙, 并选择适当的电流进行焊接, 降低焊接速度。

4.2 焊接裂缝问题

如果设备显示波幅很宽, 且高度相对较高, 且波峰数量较多, 移动探头会频繁出现反射波, 将探头进行原位置转动波峰出现上线错开的情况, 说明结构存在焊接裂缝。焊接裂缝的出现是由母材及焊缝热影响区域散热不均匀而引起的。在实际焊接操作过程中, 为避免出现焊接裂缝, 需要选择恰当的焊接工艺参数和操作程序, 禁止采用过大电流焊接, 同时要在焊缝接头处搭接10—15mm, 并注意在焊接过程中保证焊件的固定。

4.3 未熔合问题

如果在平移探头时设备显示的波形比较稳定, 在进行两侧探测时反射波的幅度不同, 说明各个金属层之间没有完全融合在一起。为了解决此问题, 在实际操作过程中需要对焊接面进行必要的加工和处理, 清楚存在的杂质, 保证焊接面的整洁。

4.4 未焊透问题

如果在进行探伤过程中, 平移探头所显示的波形较稳定, 对焊缝两侧进行探伤能够得到大致相同的反射波幅度, 说明结构存在未焊透的状况, 这是因为不同部件的接触部位的金属没有完全熔透。在实际焊接过程中, 需要掌握好焊接温度, 适当延长焊接时间, 使接触面充分熔透。

5 结束语

对钢结构进行超声无损探伤, 能够及时地发现钢结构体系中存在的安全隐患, 进而能够采取适当的措施排除问题, 保证钢结构体系的稳定性, 这对于当前我国建筑行业的安全迅速发展有十分重要的意义。从目前来看, 超声探伤技术正朝着检测设备自动化, 数据处理智能化、信息融合化的方向发展, 具有十分广阔的发展前景。

摘要：随着我国城市化水平的不断提升, 建筑行业取得了十分巨大的进步, 而钢结构在这一过程中扮演着十分重要的角色, 起着骨干支撑的作用, 决定着我国社会主义发展的质量, 对钢结构的工程质量进行必要的检验能够及时地发现并解决问题, 尽可能地减少损失, 具有十分重要的意义。本文通过分析钢结构的自身缺陷, 对超声探伤技术及其原理进行了较为详细的阐述, 并针对探伤仪波形表现的不同情况所对应的钢结构缺陷进行了详细的分析。

关键词：钢结构,无损检测技术,超声探伤

参考文献

[1]张劲松, 贾强, 赵峰.无损检测技术工程应用[A].特种混凝土新技术研究进展及工程应用——“第二届全国特种混凝土技术及工程应用”学术交流会暨中国土木工程学会混凝土质量专业委员会2011年年会论文集[C].2011.

[2]何春凯, 张仁瑜.建设工程无损检测技术发展报告[A].“发展绿色技术, 建设节约结构”——第十四届全国混凝土及预应力混凝土学术会议论文集[C].2007.

木材无损检验技术及其应用 第8篇

1 木材无损检测的概念和主要方法

1.1 木材污水检测的概念分析。

木材的无损检测根据材料的物理和化学性质的特点, 不会对物体的内外结构造成任何破坏, 并且在保持了物体的原有性质的条件下对物体的一些特性进行检测, 这些特性包括形状、位移、应力、光学特性、流体性质、力学性质等, 所以又叫做非破坏性检测, 通过当今先进的电子、光学和计算机等技术, 这样可以检测出木材的各种缺陷。木材无损检测技术始于20世纪60年代后期, 用这项技术可以将原木划分等级或者对一些木制品进行一定范围的质量评估, 先进的科学技术为木材的无损检测奠定了物质和理论基础。无损检测具有不破坏材料的原有特性并且出结果非常迅速的特点, 有利于操作人员快速进行判断, 进行连续生产和提高生产效率, 有利于正确决策的产生。在这40多年的发展中, 木材无损检测有了较大的发展, 木材的等级划分、木材的水分测定、木材的干湿程度检测、木材的温度控制、木材强度与弹性模量的检测以及木材缺陷的测定, 这些方面都大量应用了木材的无损检测技术。

1.2 木材污水检测的方法。

X射线摄影检测法:利用射线穿透木材的不同部位时所产生不同的吸收和衰减效应, 这时在感光底片上也会产生不同的记录, 根据记录情况对木材的性质进行分析判断;波检测法:因为微波在不同介质中的传播速度和衰减速度是不同的, 这样可以研究木材不同方向和不同部位的差异。红外线检测法:通过观察木材中的水分子或者存在的一种极性基团对红外光能量的吸收强弱来判断该物质的数量。超声波检测法:因为超声波在物质中传播会衰减, 还需要测量出声波速度和密度, 然后计算材的弹性模量以及材的机械强度。机械应力检测法:用机械方法在被测材料上施加恒力, 测得载荷, 并计算弹性模量和抗弯强度, 最后进行应力分析。振动检测法材料的震动与弹性模量存在一定的相关关系, 应用计算机测出自由振动频率、减幅率和质量并计算弹性模量。击应力波检测法:撞击会在试材内部产生械波的传播, 并根据相关的数据进行计算, 最后可以估算出木质材料的力学强度。声发射检测法:木材在受到里的作用时, 会有应变能的释放, 它可以用仪器进行检测, 检测到的是发射信号, 这样可以判断木质材料内部的裂纹、缺陷、结构变化、破坏先兆等材料的内部动态信息。磁共振法:木材中存在的性分子或水分子对核磁共振光谱的吸收性质形成核磁共振谱图、或形成核磁共振图象, 这样就可以观察木材的结构、缺陷等。

2 木材无损检测技术存在的问题及发展方向

2.1 木材无损检测技术中存在的问题。

由于目前木材的供需存在矛盾, 所以对木材进行无损检测可以有效提高木材的利用率, 缓解木材的供需危机。根据国内外研究人员的研究可以发现在木材的多种检测方法中, 虽然有各种高科技手段的加入, 但是仍然存在一些问题。对于X射线检测技术来说, 胶片可以反映对木材的检测结果, 但是却增加了检测时间和检测成本, 如果大批量的检测, 将带来巨大的困难, 而且需要相当大一笔经费。就一起本身而言, 也不适宜进行户外检测或者在线检测;对于应力波检测技术来说, 从一个角度看它的操作比较简单, 可是从另一个角度看, 它的检测结果极其容易受到外部条件的影响, 比如说机械应力实际的位置、机械应力的大小以及被测物的状态等;对于超声波检测技术来说, 它的操作比较麻烦, 需要耦合剂的配合, 延长了检测时间和增加了检测成本, 同时野外检测也很不方便。木材检测最好要快捷、方便、控制成本、检测位置准确、检测的无损性、并且需要大批量的检测、野外与在线检测的适应性, 这些都是需要考虑到的。

2.2 木材无损检测技术的发展方向。

木材的分布比较散乱, 同时木材的生产方式也比较特殊, 这些都需要进行实地去考察、检测, 所以必须建立一个便携式木材性质检测系统, 这样检测用具携带比较方便, 操作上也比较简单, 检测时比较快捷, 检测的成本相对低一些。木材的联合化检测, 鉴于木材检测方法的多样性, 而且各有各的优缺点, 所以可以混合多种检测方法于一体, 使各种检测方法互相取长补短, 但是由于被检测木材的形式或者特性不同, 混合检测的方法也具有多样性, 需要进行合理的选择搭配, 尽量使检测比较准确, 降低检测的成本。对活立木进行检测, 并且长时间的监控, 这样可以方便快捷的掌握木材性质的变异性, 有了这些数据和方法, 就掌握了林木培育的一些理论依据, 从而有利于人工林的培育, 同时可以有效的对珍贵的古老林木以及重要的木质建筑进行保护, 意义重大。

3 木材无损检测技术的发展与展望

科学技术不断发展, 对木材、木质材料力学性质和材料表面及内部的缺陷进行无损检测, 这既是对传统的改革, 也是对未来的探索。它所涉及的学科领域较多, 木材无水检测的发展, 可以有效的控制木质材料的质量以及工艺过程的科学化。现在, 我们主要研究成材和人造板等木质材料的在线无损检测及应力分等, 为我国的成材和人造板等木质材料的在线无损检测及应力分等开辟一条新路。面对森林资源不足、森林质量也不高的现状, 如何合理利用、保护、发展、增加资源, 是缓解我国木材供需矛盾的根本措施。对林木的无损检测促进了木材量和质的提高采用在线无损检测技术可节约锯材, 即相对增加锯材使用量, 具有显著的社会效益和经济效益。

结语:木材检验技术是一门新兴的学科, 该学科把木材的标准与木材检验理论和实践的经验有机地结合起来。木材检验技术有着十分丰富内容, 包括木材的缺陷以及木材的标准等。木材的无损检测技术将得到长远的发展。

参考文献

[1]王治国.如何提高林学理论水平做好木材检验工作[J].黑龙江科技信息, 2011 (7) :111-112.[1]王治国.如何提高林学理论水平做好木材检验工作[J].黑龙江科技信息, 2011 (7) :111-112.

路面无损检测技术的研究 第9篇

路面检测与评价技术在检测和控制施工质量、提高公路养护管理科学化水平及改进路面设计等方面具有十分重要的地位和作用,路面检测评价技术水平的不断提高能给公路建设带来非常明显的社会经济效益。

随着现代计算机技术、高精度测微技术的不断进步,给路面检测技术带来了巨大的发展。其中,无损检测是一项很有发展前景的技术。文中对道路工程中常用的几种无损检测技术作了对比分析,在此基础上分析了无损检测技术在道路工程中的发展方向及应用前景。

1 传统检测技术的局限性及发展无损检测技术的意义

在公路施工中,传统的检测方法是随机选点,钻孔取样,进行室内分析处理,从中获取需要的工程参数。这种常规方法存在很大的局限性:首先被测点是随机选择的,因而检测结果往往缺乏代表性。同时,由于检测点的密度稀,有些有缺陷等不良区段极易漏检,给后续工程工作留下隐患。在道路投入使用后的日常养护管理中,虽对路表面出现的问题可及时发现,但对道路内部存在的隐性灾害如:路面下的空洞、积水、脱空等却没有有效的检测手段。如果能够研究开发出无损、快速、直观、能显示道路内部状态的检测设备和技术手段,必将使道路建设质量和养护管理水平进入一个新的水平。开展路面无损检测与评价技术研究,将在控制道路施工质量、提高路网养护水平等方面具有重要意义。

2 当前主要的路面无损检测技术

2.1 超声波无损检测技术

超声波路面检测技术主要是通过发射超声波到材料介质,接收反射波的相关参数,进而判断结构内部破损情况的一种新型无损检测方法,通过在介质中不同位置设置传感器,测量超声波在一定距离内传播的时间,计算出波速,利用速度与介质相关参数的关系可以测定材料的有关参数如弹性模量、抗压强度、抗折强度等,还可用来检测材料或结构内部的缺陷。由于该技术具有检测简单、操作方便、价格便宜等优点,在路面检测中的前景非常广阔。现已成功地应用于检测路基路面材料的密实度与弹性模量,检测混凝土的抗压强度、抗折强度,检测路基路面的厚度与孔隙等方面。

2.2 图像技术

图像技术包括红外成像技术和激光全息图像技术。前者主要是利用不同材料介质导热性能不同的原理,利用高精度的热敏传感器可检测结构物内部的热传导规律和温度场分布状况,将检测得到的数据图像化,从而将结构内部状况呈现出来。激光全息技术是通过分析全息摄影得到的全息图,再由全息图上测取数据求出相关力学量的方法,具有精细度高、直观可靠、能够给出全场情况等优点。

2.3 频谱分析技术

频谱分析检测技术的基本原理是分析在不同介质中传播表面波的频率特性。在路面结构表面用一力锤施加瞬时的垂直冲击,就可以产生一组以振源为中心的具有各种频率成分并沿地表一定深度向四周传播的瑞雷面波,通过调整力锤重量或不同的锤头可以获得含有各种频率成分的瑞雷面波信号,在不同位置设置传感器可以检测到波传播的频率,借助于频域的互谱分析和相干技术分析,可以达到测试不同深度分层介质力学参数的目的。与传统方法相比,它具有速度快、检测效率高的特点。

2.4 激光检测技术

激光具有高亮度和高分辨率,好的方向性、相干性、衍射性等特点。激光技术在路面检测时利用激光光强愈强则光电流愈强的原理,通过光电转化器将光能转化为电能,当激光光强发生变化时,光电流也随之发生变化,事先标定建立光电流与位移关系,可根据光电流的变化反算弯沉位移的变化量。在路基和路面检测中,激光主要应用于距离测定,弯沉测定,车辙深度及平整度测定几个主要方面。

3 主要无损检测仪器设备

3.1 弯沉测试仪器

落锤式弯沉仪(FWD)是目前应用较为广泛的弯沉检测设备,它的基本原理是通过液压系统提升和释放荷载块对路面施加冲击荷载,荷载大小由落锤质量和起落高度控制,动态弯沉盆由相应的传感器测定。研究表明,FWD的冲击荷载与时速60 km～80 km的车辆对路面的荷载相似,可较好地模拟行车荷载作用,并且测速快,精度高。继FWD之后,新一代弯沉仪RWD正处于研究阶段,它是采用高频激光扫描,连续地记录行驶中的测试车在路表产生的弯沉,测试速度约88.5 km/h。RWD的最大优点是:所记录的是真实受力状态,而不是模拟荷载状态下的弯沉,并且测速远大于FWD,因此对交通的影响较小,是较为理想的弯沉检测设备。

3.2 断面测试仪器

断面测试主要包括平整度与车辙测试,我国常用的检测设备是路面横断面仪和横断面尺,20世纪90年代中后期引进了连续式激光断面仪,是目前最先进的平整度和车辙检测设备,逐渐在道路路面检测中得到了广泛的应用,其正常测试速度可达80 km/h,同时还可以测量横坡、纵坡、转弯曲率等指标。

3.3 抗滑能力测试

目前车载或车牵引的高速自动化路面抗滑能力测试设备主要有3种:横向力系数测试仪、刹车式摩擦系数测试仪、不完全刹车式摩擦系数测试仪。

横向力系数测试仪是在我国应用最为广泛的自动摩擦系数仪。我国目前在路面抗滑能力测试方面仍主要采用摆式摩擦系数仪,横向力系数仪已逐渐拥有了相当多的用户;刹车式和不完全刹车式摩擦系数测试仪目前仅有极少数用户。摆式摩擦系数仪已经越来越不适应我国高速公路建设的需要,该测试方法对交通的影响较大,存在不安全因素,而且它不能较好地反映路面的宏观纹理构造对摩擦系数的影响,而宏观纹理构造是高速公路路面抗滑能力的决定因素。因此,应大力推广自动化的抗滑能力测试仪在中国的应用。

3.4 路表破损采集

目前国际上已经研制出的路表三维激光可视化系统是一种新型的路表破损数据采集系统,它采用激光传感器随着车辆的高速行驶,连续扫描一个车道,得到路表的三维可视图,并实时处理,通过对该图的分析可得到裂缝、变形、松散及泛油等各种病害,同时还可以测试平整度和车辙。

3.5 路用雷达技术

路面雷达是利用电磁波在路面结构层和路基中的传播和反射,根据回波的传播时间、波幅与波形,确定目标体的空间位置或结构。我国路用雷达最早出现于20世纪70年代,80年代后期在设备技术上和应用水平上有了很大的进步。目前路面雷达在路面厚度测试、相对高含水区域检测、结构层完整性判定等方面测试应用已经非常广泛。

4 道路工程中无损检测技术的局限性

1)在技术上它的准确度有待进一步提高。

2)公路工程现有评定标准的规定,使无损检测技术在工程评定上有一定的局限性。现有的评定标准对无损检测结果没有明确规定,造成了施工检验与监督相脱离的矛盾,从而影响到无损检测新技术在工程实际中的推广应用。

3)路面无损检测与评价不是一项单纯的科学或技术,涉及到多种学科、多个部门,需要科研部门、工程单位和检测机构加强联系,通力合作,只有这样才会加快路面无损检测技术的发展速度。

5 无损检测技术在道路工程中的应用前景

无损检测技术具有准确性、快速性等特点,在道路工程中的应用愈来愈广泛。在道路建设阶段,无损检测技术主要应用于施工质量的检测与控制,能及时发现工程质量隐患,有效地防止路面过早破坏。在道路建成后的养护管理阶段,随着使用时间的增加,路面使用性能会逐渐劣化,但劣化的速率是不均匀的。前期较缓慢,随着损伤累积,后期劣化速率加快,相应地,在不同时期恢复路面使用性能所需要的费用也明显不同。采用先进、高效的路面检测评价技术对路网进行跟踪检测和分析评价,可以深入认识路面使用性能劣化的基本规律,从而为优化养护方案、实现科学决策提供依据。总之,路面检测与评价技术在检测和控制施工质量、提高公路养护管理科学化水平等方面都具有十分重要的地位和作用。

摘要：介绍了目前在路面使用性能无损检测上的最新技术及相关的研究,分析了我国在新型检测设备的应用和相关研究方面的现状与不足,深入探讨了道路工程中无损检测技术应用的局限性及发展前景。

关键词：路面无损检测,抗滑能力,路面弯沉,数据分析与评价

参考文献

[1]赵军.道路工程中无损检测技术及其发展前景介绍[J].上海公路,2004(1):53-56.

[2]聂友芳.路面检测评价方法的研究[J].公路与汽运,2003(6):35-38.

油田油管无损检测技术研究 第10篇

一、油管检测的原理

对油管进行检测的过程主要是先将油管洗净、放入检测台, 然后将油管螺旋式前进穿过漏磁传感器, 进行漏磁检测, 最后在经过涡流传感器, 进行涡流检测。油管在经过漏磁传感器后, 油管就进行了磁化, 有利于磁导率变小, 这样能降低对涡流检测的影响。经过两种传感器采集到的信号, 并将信号做相应的处理, 输入神经网络进行融合, 从而确定缺陷的损伤程度。涡流检测原理主要是利用金属处于变化的磁场中会产生涡状流动的电流的原理进行检测。当金属管道处于电磁感应的下, 会产生涡流, 而涡流的大小、分布与金属管道的状况有关。这样, 根据涡流的大小和分布, 就能反映出金属管道的状态, 进而判断金属管道是否存在缺陷。漏磁检测原理则是针对高磁导率的铁磁性材料被磁化后, 有缺陷的地方磁力线就会发生弯曲变形, 并且有部分磁力线会泄漏出来, 经过磁敏传感器检测该泄漏磁场, 从而判断缺陷是否存在。在油管无损检测过程中, 首先要对油管进行磁化, 这是检测的第一步, 决定着被测对象能否产生出可被测量和可被分辨的磁场信号。因此, 针对不同的测量目标, 磁化方式和磁化强度的选择就会不同。磁化的方式主要有直流励磁、交流励磁、复合磁化和综合磁化。磁化强度的选择应以管道的缺陷和结构特征产生的磁场能否被检测到为前提, 并需要综合考虑检测信号的信噪比和检测装置的经济性, 选择最优的磁化强度。

二、油管缺陷检测系统的信号采集及信号处理方法

油管缺陷检测系统是由信号发生器、传感器、预处理器、数字信号处理器和油管支撑装置构成的。在实际检测过程中, 探伤传感器在油管中运行, 从而探测获得缺陷信息。而信号预处理装置则是将传感器获得的检测信号进行放大、叠加、滤波等处理, 处理后的信息数据传送入模数转换器, 并进行相关的信号处理, 最后进入计算机进行缺陷分析。在油管检测过程中, 无论是油管运动还是检测传感器运动, 都必须让探头扫描到被检测油管的所有表面, 没有扫到的, 则会被漏检。因此在检测的时候主要靠检测探头的周向旋转, 扫描区域在油管上呈螺旋线轨迹, 探测器的位置和速度则需要精准的控制机来进行控制。信号的预处理是对信号的放大、除噪、误差补偿等, 是检测系统的中间环节。系统在获取信号后, 应该先对信号进行平滑处理, 剔除数据中可能出现的短促干扰信号和孤立点。同时, 在油管检测时会受到工频电压等因素的干扰, 会产生离散的异常信号点, 这就需要进行粗大误差的处理, 剔除异常信号点。当前对于数字信号的处理的方法主要是短时傅立叶变换和小波变化法。小波变换是当前最先进的处理方法, 能够在指定频带和时间段内的信号成分进行分析, 可以聚焦到信号的任何细节, 特别是对油管缺陷引起的突变性信号比较敏感。

三、数据融合理论及在油管检测中的应用

在油管缺陷的无损检测系统中, 我们主要应用的是涡流传感器和漏磁传感器, 主要是为了提高对缺陷检测的精度和准确的定位缺陷的位置。因此, 我们需要将两种传感器采集的信息进行数据融合的处理, 从而得出更为准确、可靠的结论。多传感器的信息融合能够充分利用多个传感器的资源, 将各个传感器的空间和时间上的互补进行优化组合, 产生对环境的一致性解释和描述。经过多传感器的信息融合, 提高了整个传感器系统的有效性。按照信息抽象的融合的层次可将融合层次分为检测级融合、目标识别级融合和位置级融合。在油管检测系统中主要应目标识别级融合, 主要包括数据级融合、特征级融合和决策级融合。数据融合就是将各种传感器的原始数据预处理之前就进行数据的综合和分析, 保留了原有的数据;特征级融合是对预处理和特征提取后获得的环境特征信息进行综合分析和处理;决策级融合是最高级进行的融合, 具有良好的实时性和容错性。信息融合模型主要是通过功能、结构和数学模型等方面进行研究和表示。

参考文献

[1]李平, 李平全油管断裂分析.石油专用管, 1995

[2]任吉林涡流检测技术近20年的进展.无损检测, 1998

[3]周鸣, 何凤歧, 麻百勇在役石油管道无损检测方法.无损检测, 1999

钢轨超声探伤技术的现状与发展趋势 第11篇

【摘要】近年来我国国际地位不断提升，在铁路运输领域接连实现创举，目前我国建设的铁路运营路线已经达到了数十万公里。随着我国铁路运输能力的增强，随之而来的要解决的就是安全保障及维护工作，当前我国普遍使用在役钢轨无损探伤技术对铁路进行安全维护。以下是笔者对钢轨无损探伤技术的一些理解及简单分析了该技术目前的使用状况并对其以后的发展方向做出了浅薄的探讨。

【关键词】无损检测；探伤；钢轨

我国的钢轨超声探伤技术从上世纪到现在经历了从无到有，从突破到技术发展的一个过程。1954年，我国相关部门从瑞士的MATISA企业购买了首部探伤仪，它是一种声响指示的共振探伤仪，自此我国科研部门深入的对探伤仪仪器和探伤仪方法的研究。到二十世纪五十年代，我国自主研发的首部探伤仪问世，即手仗式钢轨探伤仪，在随后几年里，A型显示脉冲反射式钢轨探伤仪JGT_1型，具有两个通道以及多探头反射、穿透两用的JGT_2型探伤仪相继研发成功。1980年具有4个通道、5个探头的JGT-3型通过鉴定，该型号探伤仪的问世对我国后来各种手推式探伤仪都有深远影响。1989年后，不同型号的品种的超声探伤仪相继被研发制造，形成了个厂家竞争发展的格局。

1、目前钢轨超声波探伤技术的应用情况

在不同的无损检测方法中，超声检测是一种重要的方法，具有无可比拟的优势，在核电、国防、铁路等多个行业和领域得以充分应用。超声波本质是一种机械波，在弹性介质中它是靠振动传播的，其频率一般高于20kHz。超声波应用于无损检测时其工作频率为0.5MHz到10MHz，根据检测对象的材质不同，其工作的频率也不相同[1]。一方面探测目标灵敏度很高或者细晶材质需要运用很高频率的超声波，另一方面探测粗晶材质或者衰弱十分明显材质时要运用低频率的超声波。产生波钢轨探伤技术在实际运用中，包含了各个方面的知识，如光学中的折射，反射；物理学中的关于波及力的一些理论。

简单来说，超声波钢轨探伤技术是利用超声波在钢轨中其所受到影响情况可以反映钢轨结构的受损情况。

1.1钢轨常见伤损及其成因

随着我国高速铁路行业的飞快发展，对铁路钢轨的质量也相应有了极大提高，而钢轨在制作过程中现阶段还不可避免的存在一些缺陷，包含钢轨中的一些气泡、白点、缩孔和非金属夹杂等等。此外，还有在役钢轨的使用中也会造成诸如裂纹、断裂等导致钢轨无法使用或者使用性能受限的问题。使用中的钢轨的问题可能是由三个方面造成的：一钢轨出现垂直和纵向的裂纹，出现这种问题的原因可能在钢轨在生产过程中的工艺问题导致，在原料中的一些杂质残留到乳制后的钢轨中产生裂纹；二是钢轨内部的核伤，这种损伤是主要来自于其在制造过程中的技艺不精或材质不良，另外一方面是在使用过程中的高负荷导致应力集中，通常状况下核伤多数出现在钢轨头部，但是随着不断的使用，其承受能力减弱，从而致使事故发生；三是钢轨接触部门损伤，这是由于车轮在接头位置的惯性作用词其他位置处的都要大。

1.2超声回波对各种缺陷的不同表现

超声无损探伤的最基本原理就是利用超声回波对不同缺陷和伤损的表现不同来进行检测的。下面是集中典型情况：

1.2.1平面状缺陷 当出现平面状损伤时，回波信号能够根据前方方向不同则回波高度有所差异的特点。如果探测方向和损伤方向平行时回波就会出现低状态或者没有回波，如果探测方向和损伤方向不平行时，回波会很高。在探测过程中如果出现裂纹等缺陷，一般活剥会出现较大的幅度和多峰的情况。

1.2.2点状缺陷 点状缺陷包括钢轨重产生的点状废渣，单个气孔以及多个气孔。点状缺陷的超声波形状十分平稳，跟方向没有明显的关系。但是夹渣及气孔对超声波的回波的变化是有所不同的，气孔出现的回波会按照气孔大小而变化，夹渣的回波一般会很低且波形较宽。

1.2.3裂纹缺陷 超声回波探测到损伤处时会出现接连不断的反射波，波形高且宽。裂纹不但会出现在典型位置而且很大程度上会出现在焊缝的热影响区，因为大多数裂纹与焊缝呈垂直状态，所以需要在与焊缝平行的方向上筛查，比较容易出现裂纹。

1.2.4焊接缺陷 有时，在焊接的时候偶尔会导致未焊透现象的出现，这是因为使用的焊接金属不符合相关的要求[2]。焊接缺陷主要发生在焊根位置，探测仪在不断摆动时对缺陷的回波反映平稳，各个角度探伤的回波反映基本相同。

1.2.5未溶合缺陷 未熔合缺陷指的是熔焊过程中的不同材质逐渐没有完全熔化的部分，这一缺陷在实际操作中容易发生漏检现象，只有超声波以垂直角度探测伤损处时才有明显回波表现。对于此种缺陷，超声回波具有波形稳定的特点，但对两侧检测时可能只会有一侧反应。

2、高速钢轨探伤车的研发及运用是今后的主要方向

铁路是我国国民经济发展的命脉，当前我国的铁路运营路线已突破十万公里，受制于线路质量和管理维护的要求，全国共配备八千多名专职钢轨探伤作业人员。我国在进行钢轨探伤过程中大部分使用的都是手推式的，但它存在效率低下，易出错等缺陷，一旦发生错报的现象就很有可能出现严重的交通事故。随着我国经济的不断发展，高速铁路建设也已发生的巨大的变化，无缝线路应用越来越多，陈旧的设备已经远远不能够满足工作的需要[3]。我国第一台钢轨探伤车是二十世纪九十年代于澳大利亚购买的，后来又相继从美国等国家购买了一些。但我国在铁路运营里程和铁路发展需求上与别的国家有所不同，因此对钢轨探伤车的各方面要求也存在差异，所以我国在今后的发展过程中要十分重视对高速探伤车的研发。

以后在我国的主要线路干线上将会构成以不同种安全综合检测车及快速钢轨探伤车为主，以手推式钢轨探伤仪为辅的铁路安全监控网络，但是在各支线将继续运用手推式钢轨探伤仪进行检测，手推式钢轨探伤仪会在不久的将來发展成全数字化探伤仪。

参考文献

[1]史密斯.钢轨滚动接触疲劳的进一步研究[J].北京：中国铁道科学，2001，23（3）：6-10.

[2]马允先.钢轨接触疲劳裂纹的产生与防治[J].上海铁道科技，2002（4）：41-43.

钢结构无损检测技术研究 第12篇

关键词：钢结构,无损检测,焊缝无损检测技术

1 引言

钢结构方便简单, 具有很好的抗震性, 能够节能环保, 其应用范围越来越广泛。我国在1985年建城国内第一个深圳发展中心——深圳发展中心大厦, 其后各地钢结构建筑在全国各地迅速兴起。一般来讲, 钢结构具有强度高、综合经济效益好的等优点, 受到建筑行业、机械行业的重视, 在一些重点工程中起到了重要作用。钢结构工程的安全性受到了工业界的普遍关注, 在一些重点工程中钢结构的安全质量事故为我们敲响了警钟。钢结构的检测技术是保证钢结构工程安全的主要手段。钢结构的检测主要有模拟实验、破坏性实验和无损检测三种方法。模拟实验能够对钢结构整体性能做出评估, 但其成本高, 周期长;破坏性实验能够对被抽检样品做出精确判断, 但是不能对工件整体进行检验;无损检验能够对原材料和工件进行完全的检测, 工艺简单, 成本低廉, 近年来手段钢结构工业青睐。我国早在20世纪80年中期就将无损检测技术用于钢结构工程, 取得了较好的效果。在上海证卷大厦工字梁、卢浦大桥等重大工程中都用到了无损检测技术。

本文根据作者多年从事钢结无损检测技术工作的经验, 对我国现有钢结构无损检测技术进行了总结分析, 希望能够与广大同行共享。

2 钢结构无损检测方法

无损检测技术是一项综合技术, 能够在不损坏钢结构的前提下对之进行全面检测。下面对钢结构的无损检测技术进行总结。

2.1 磁粉检测技术

当钢铁材料被磁化后, 被检测对象上面将出现磁力线均匀分布。当钢结构出现裂痕等缺陷时, 工件表面的磁力线会发生局部的变形或漏磁, 使用合适的光照就可以看到这些缺陷, 这样就可以达到检测的目的。这种检测方法适用于铁磁性材料的钢结构工件, 比如钢管、铸钢工件和钢板等, 对于这些材料加工而成的工件也可以进行检测。磁粉检测技术成本低、使用方便、检测效率高、检测结果非常直观。但是它只能用于检测铁磁性材料的表面缺陷, 对于检测员的视力要求较高。

2.2 射线检测技术

射线是一种高频短波的电磁波。钢结构无损检测一般使用X射线, 这种射线具有穿透能力强, 衰减率低等优点。当X射线穿透被测工件后, 会被部分吸收并衰减, 由于缺陷的存在, 会影响X射线的吸收和衰减。当射线到达胶片后, 由于胶片吸收了数量不同的光子, 就会出现缺陷的映像, 检测人员根据这些映像即可判断缺陷的大小和性质。X射线检测方法适用于工件厚度在80mm以内的缺陷检测, 具有检测结果直观、定性准确、检测结果可长期保留易于存档等优点, 但是这种方法成本较高, 检测周期长, 效率低, 在检测中会对检测员身体产生一定的伤害。

2.3 超声波检测技术

超声波是指频率大于20000MHz的声波, 根据传播时介质的振动方和传播方向不同, 可分为纵波、横波、板波和表面波等。在钢结构检测中主要使用纵波和横波。超声波探伤设备产生的超声波在被检查对象中传播, 当遇到缺陷时, 一部分声波会反射回来, 经过放大处理, 即可在示波屏上显示这些缺陷。超声波检测方法适用于各类板材、管材、锻件、铸件等钢结构的检测。这种检测方法成本较低、检测周期短并且效率高, 超声波检测所用仪器小, 操作方便, 能够对缺陷进行精确的定位, 然而这种方法的检测结果不利于长期保存, 难以形成历史档案, 较多的依赖于检测员的经验, 客观性稍差。

2.4 渗透检测技术

渗透检测技术是将被检查对象的表面用含有荧光或着色的液体进行渗透, 在毛细现象的作用下, 液体可以渗透到表面开口的缺陷中。当把表面多余的液体去除并对工件进行干燥处理, 再对被检查工件表面施加显像剂。同样在毛细现象作用下, 显像剂将吸附缺陷中的渗透液。使用光照后, 缺陷中的渗透液会被显示, 从而达到检验缺陷的目的。这种方法适用于非多口的钢结构表面缺陷, 其使用方法简单、操作灵活、检测灵敏度高并且结果直观, 但是这种方法只能用于表面开口的缺陷检测, 对于被检测对象的光洁度要求高, 当被检测对象表面有涂料、铁锈和氧化皮等材料覆盖缺陷时, 容易形成漏检, 这这种检测方法成本较高, 对检测员视力要求也比较高。

3 钢结构的焊缝检测案例分析

焊缝是钢结构构件中一种常见的连接方式, 是钢结构安全的重要环节, 一般来说, 焊缝质量决定了钢结构的整体工程质量。焊缝缺陷分为表面 (近表面) 缺陷和内部缺陷, 常见的表面缺陷 (近表面缺陷) 有:表面气孔、咬边、烧穿和未焊满等;常见的内部缺陷有夹渣、未熔合、未焊透和裂纹等。焊缝的无损检测技术可以在不损伤被测材料的前提下, 检测焊缝表面或内部缺陷。常见的焊缝无损检测技术有射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤和渗透探伤等。

目前我国无损检测在建筑业上的应用, 除非是特别重要的构件, 一般不用射线探伤。一般来说, 厚度8mm以上的板材, 和曲率半径不大的管材的对接焊缝多采用超声波探伤。8mm以下的板材和曲率半径较大的管材的对接焊缝多采用磁粉探伤和渗透探伤。角焊缝大都采用磁粉探伤和渗透探伤。对于厚度在4mm—8mm范围内的钢板对接焊缝, 使用磁粉探伤和渗透探伤都只能探到表面和近表面的缺陷。只能单面探伤的焊缝内部缺陷很难检测。普通超声仪探头能探测到的最小厚度为8mm, 因此对于这一厚度范围的钢板或管材, 检测焊缝内部缺陷必须结合工程实际情况研制专门的超声仪探头, 才能进行探伤检测。

进行搭接节点相贯线焊缝检测时, 对于被搭接管覆盖的焊缝, 在搭接管安装完成后, 则无法检测到, 在搭接管和被搭接管以及主管交界处, 其焊缝根部若出现缺陷很难使用超声波方法进行缺陷的检测。对于这些问题, 如果母材管壁厚度小于8mm, 则可使用磁粉检测, 然而磁粉检测却难以检测到焊缝缺陷的内部缺陷。对于母材管壁厚度大于8mm的焊缝, 规范规定了对有疑义的焊缝可进行射线检测, 但射线检测的可操作性比超声波检测麻烦很多, 特别对于在高空现场施工完成的焊缝, 射线检测很难实现。当钢结构设计焊缝质量等级达不到射线探伤标准时, 规范仅仅只对这些焊缝表面成型做出了规定, 而没有对其射线探伤做出明确的规定。国内到现在还没有专门的针对建筑钢结构的无损检测验收规范, 这是一个很麻烦的问题。国标GB5020522001钢结构工程施工质量验收规范中有关于无损检测方面的内容, 但是还其内容还不够完全, 无法涵盖现今在有的钢结构焊缝类型, 并且其主要内容是参照压力容器检验标准制定的, 而压力容器检验标准用在建筑钢结构方面相对而言是过于严格了。

4 结语

钢结构在工业农业中的重要地位逐渐显现出来, 成为国民经济中的重要组成部分。钢结构安全关系到人民生命财产的安全, 无损检测技术能够对钢结构的缺陷进行判断与评估, 是保证钢结构安全的重要手段之一。本文对钢结构中几种常用无损检测方法进行了较为系统的总结分析, 并以焊缝无损检测技术作为案例进行了说明。当今科学技术飞速发展, 新的无损检测方法不断涌现, 相信随着社会进步, 新的钢结构无损检测方法必将出现。本文仅对现有钢结构无损检测的常见方法进行了分析总结, 该问题的研究仍然有着广大的空间。

参考文献

[1]任吉林, 林俊明, 高春法.电磁检测[M].北京:机械工业出版社, 2000.

[2]何祚镛, 赵玉芳.声学理论基础[M].北京:国防工业出版社, 2001.