工業(ye)無損探傷(shang)的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)很多,目(mu)前國內外最常(chang)(chang)用(yong)的(de)(de)探傷(shang)方(fang)(fang)法(fa)有五(wu)(wu)種,即(ji)人們常(chang)(chang)稱的(de)(de)五(wu)(wu)大常(chang)(chang)規(gui)探傷(shang)方(fang)(fang)法(fa)。本文將(jiang)首先介紹五(wu)(wu)大常(chang)(chang)規(gui)探傷(shang)方(fang)(fang)法(fa)及其特(te)點,并結合汽(qi)車(che)維(wei)修中的(de)(de)特(te)定條(tiao)件和需求(qiu),選出(chu)更適合于(yu)汽(qi)車(che)維(wei)修的(de)(de)探傷(shang)方(fang)(fang)法(fa)。
五大常(chang)規方法(fa)是指射線(xian)探傷(shang)法(fa)RT、超聲波探傷(shang)法(fa)UT、磁(ci)粉探傷(shang)法(fa)MT、渦流探傷(shang)法(fa)ET和滲透探傷(shang)法(fa)PT。
1. 射線探傷方法
射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)是(shi)利用(yong)(yong)射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿(chuan)透(tou)性和直線(xian)性來(lai)(lai)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法。這些射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)雖然不會像可(ke)見光那樣憑肉眼(yan)就(jiu)能直接(jie)(jie)察知(zhi),但它(ta)可(ke)使照相底片(pian)感光,也可(ke)用(yong)(yong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)收器(qi)來(lai)(lai)接(jie)(jie)收。常用(yong)(yong)于探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)有x光和同位素發(fa)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)γ射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian),分(fen)別稱為x光探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)和γ射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)。當這些射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)穿(chuan)過(guo)(照射(she)(she)(she)(she)(she))物質(zhi)(zhi)時,該物質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密度越大,射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)強(qiang)度減(jian)弱得越多,即射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)能穿(chuan)透(tou)過(guo)該物質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度就(jiu)越小(xiao)。此(ci)(ci)時,若用(yong)(yong)照相底片(pian)接(jie)(jie)收,則底片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)感光量(liang)(liang)(liang)就(jiu)小(xiao);若用(yong)(yong)儀(yi)器(qi)來(lai)(lai)接(jie)(jie)收,獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信號就(jiu)弱。因(yin)此(ci)(ci),用(yong)(yong)射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)來(lai)(lai)照射(she)(she)(she)(she)(she)待(dai)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)零(ling)部件(jian)時,若其內(nei)部有氣孔、夾渣(zha)等(deng)缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian),射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)穿(chuan)過(guo)有缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)路徑(jing)比沒有缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)路徑(jing)所(suo)透(tou)過(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)密度要小(xiao)得多,其強(qiang)度就(jiu)減(jian)弱得少些,即透(tou)過(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度就(jiu)大些,若用(yong)(yong)底片(pian)接(jie)(jie)收,則感光量(liang)(liang)(liang)就(jiu)大些,就(jiu)可(ke)以從底片(pian)上反映(ying)(ying)出缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)垂直于射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)方(fang)向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)面(mian)投(tou)影;若用(yong)(yong)其它(ta)接(jie)(jie)收器(qi)也同樣可(ke)以用(yong)(yong)儀(yi)表來(lai)(lai)反映(ying)(ying)缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)垂直于射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)方(fang)向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)面(mian)投(tou)影和射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)過(guo)量(liang)(liang)(liang)。由此(ci)(ci)可(ke)見,一般情(qing)況下,射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)是(shi)不易發(fa)現(xian)裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de),或(huo)者說,射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)對裂紋是(shi)不敏感的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。因(yin)此(ci)(ci),射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)對氣孔、夾渣(zha)、未焊透(tou)等(deng)體積型缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)最敏感。即射(she)(she)(she)(she)(she)線(xian)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)適宜(yi)用(yong)(yong)于體積型缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang),而不適宜(yi)面(mian)積型缺(que)(que)(que)(que)陷(xian)(xian)探(tan)(tan)(tan)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)。
2. 超聲波探傷(shang)方法
人們的(de)(de)(de)耳朵(duo)能直接(jie)(jie)接(jie)(jie)收到的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)的(de)(de)(de)頻率范圍通(tong)常是(shi)20Hz到20kHz,即(ji)音(聲(sheng)(sheng))頻。頻率低(di)于(yu)(yu)(yu)20 Hz的(de)(de)(de)稱(cheng)為次(ci)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo),高于(yu)(yu)(yu)20 kHz的(de)(de)(de)稱(cheng)為超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)。工(gong)業上常用(yong)數兆赫茲(zi)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)來(lai)探(tan)傷(shang)。超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)頻率高,則(ze)傳播(bo)的(de)(de)(de)直線(xian)性強,又易(yi)于(yu)(yu)(yu)在固體中傳播(bo),并且遇到兩種不同(tong)介(jie)質形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)界面時(shi)易(yi)于(yu)(yu)(yu)反(fan)(fan)(fan)射(she),這(zhe)樣就(jiu)可以用(yong)它來(lai)探(tan)傷(shang)。通(tong)常用(yong)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)探(tan)頭(tou)與(yu)待探(tan)工(gong)件表面良好的(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸,探(tan)頭(tou)則(ze)可有效(xiao)地向工(gong)件發射(she)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo),并能接(jie)(jie)收(缺陷(xian))界面反(fan)(fan)(fan)射(she)來(lai)的(de)(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo),同(tong)時(shi)轉換成(cheng)電信號,再(zai)傳輸給儀器進行處理(li)。根(gen)據(ju)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)在介(jie)質中傳播(bo)的(de)(de)(de)速(su)度(常稱(cheng)聲(sheng)(sheng)速(su))和傳播(bo)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian),就(jiu)可知道(dao)缺陷(xian)的(de)(de)(de)位置(zhi)。當(dang)缺陷(xian)越(yue)大(da),反(fan)(fan)(fan)射(she)面則(ze)越(yue)大(da),其反(fan)(fan)(fan)射(she)的(de)(de)(de)能量(liang)也就(jiu)越(yue)大(da),故可根(gen)據(ju)反(fan)(fan)(fan)射(she)能量(liang)的(de)(de)(de)大(da)小來(lai)查知各缺陷(xian)(當(dang)量(liang))的(de)(de)(de)大(da)小。常用(yong)的(de)(de)(de)探(tan)傷(shang)波(bo)(bo)形(xing)有縱波(bo)(bo)、橫波(bo)(bo)、表面波(bo)(bo)等,前(qian)二者(zhe)適(shi)(shi)用(yong)于(yu)(yu)(yu)探(tan)測(ce)內(nei)部缺陷(xian),后者(zhe)適(shi)(shi)宜于(yu)(yu)(yu)探(tan)測(ce)表面缺陷(xian),但對(dui)表面的(de)(de)(de)條件要求高。
3. 磁粉探傷方法(fa)
磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉探(tan)傷(shang)是建立在(zai)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)原理基(ji)礎上(shang)的(de)(de)一種(zhong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力探(tan)傷(shang)方(fang)(fang)法。當(dang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線穿過鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)材料及其制品(pin)時(shi),在(zai)其(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性)不連續處將(jiang)產生漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場,形成磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極。此時(shi)撒上(shang)干磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉或(huo)澆上(shang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)懸液,磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)極就(jiu)會吸附磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉,產生用(yong)(yong)(yong)肉眼能(neng)直接(jie)觀察的(de)(de)明顯(xian)(xian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)痕。因此,可(ke)借(jie)助(zhu)于該(gai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)痕來顯(xian)(xian)示(shi)(shi)鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)材料及其制品(pin)的(de)(de)缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)情況。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉探(tan)傷(shang)法可(ke)探(tan)測露(lu)出(chu)表(biao)面(mian)(mian),用(yong)(yong)(yong)肉眼或(huo)借(jie)助(zhu)于放(fang)大鏡(jing)也不能(neng)直接(jie)觀察到的(de)(de)微(wei)小缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian),也可(ke)探(tan)測未露(lu)出(chu)表(biao)面(mian)(mian),而(er)是埋藏(zang)在(zai)表(biao)面(mian)(mian)下幾毫米的(de)(de)近(jin)表(biao)面(mian)(mian)缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)。用(yong)(yong)(yong)這種(zhong)方(fang)(fang)法雖(sui)然也能(neng)探(tan)查氣孔(kong)、夾雜、未焊(han)透(tou)等(deng)體積型(xing)缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian),但(dan)對面(mian)(mian)積型(xing)缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)更(geng)靈敏,更(geng)適于檢查因淬火、軋制、鍛造、鑄造、焊(han)接(jie)、電鍍、磨(mo)削、疲(pi)勞等(deng)引(yin)起的(de)(de)裂(lie)紋(wen)。 磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力探(tan)傷(shang)中(zhong)對缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)顯(xian)(xian)示(shi)(shi)方(fang)(fang)法有(you)(you)(you)多(duo)種(zhong),有(you)(you)(you)用(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉顯(xian)(xian)示(shi)(shi)的(de)(de),也有(you)(you)(you)不用(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉顯(xian)(xian)示(shi)(shi)的(de)(de)。用(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉顯(xian)(xian)示(shi)(shi)的(de)(de)稱為(wei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉探(tan)傷(shang),因它(ta)顯(xian)(xian)示(shi)(shi)直觀、操作簡單、人(ren)們樂于使用(yong)(yong)(yong),故它(ta)是最常用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)方(fang)(fang)法之(zhi)一。不用(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉顯(xian)(xian)示(shi)(shi)的(de)(de),習慣上(shang)稱為(wei)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)探(tan)傷(shang),它(ta)常借(jie)助(zhu)于感應線圈、磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)敏管、霍(huo)爾元件等(deng)來反映(ying)缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian),它(ta)比磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉探(tan)傷(shang)更(geng)衛生,但(dan)不如(ru)前(qian)者直觀。由于目前(qian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力探(tan)傷(shang)主要用(yong)(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉來顯(xian)(xian)示(shi)(shi)缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian),因此,人(ren)們有(you)(you)(you)時(shi)把磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉探(tan)傷(shang)直接(jie)稱為(wei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力探(tan)傷(shang),其設備稱為(wei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力探(tan)傷(shang)設備。
4. 渦(wo)流探傷方法
渦(wo)(wo)流(liu)(liu)探傷是(shi)由(you)交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)流(liu)(liu)產生的(de)交(jiao)變磁場(chang)作用于待(dai)探傷的(de)導(dao)電(dian)材料,感應出(chu)電(dian)渦(wo)(wo)流(liu)(liu)。如果材料中(zhong)有(you)(you)(you)(you)缺陷(xian),它(ta)將干(gan)擾(rao)所產生的(de)電(dian)渦(wo)(wo)流(liu)(liu),即形成干(gan)擾(rao)信號(hao)(hao)。用渦(wo)(wo)流(liu)(liu)探傷儀(yi)檢(jian)測出(chu)其(qi)干(gan)擾(rao)信號(hao)(hao),就可知道缺陷(xian)的(de)狀(zhuang)況。影響(xiang)渦(wo)(wo)流(liu)(liu)的(de)因素很多,即是(shi)說渦(wo)(wo)流(liu)(liu)中(zhong)載(zai)有(you)(you)(you)(you)豐富的(de)信號(hao)(hao),這些(xie)信號(hao)(hao)與材料的(de)很多因素有(you)(you)(you)(you)關,如何將其(qi)中(zhong)有(you)(you)(you)(you)用的(de)信號(hao)(hao)從諸多的(de)信號(hao)(hao)中(zhong)一(yi)一(yi)分離出(chu)來(lai),是(shi)目(mu)前(qian)渦(wo)(wo)流(liu)(liu)研(yan)究工作者的(de)難題,多年來(lai)已經取(qu)得了一(yi)些(xie)進展,在一(yi)定條件下可解決一(yi)些(xie)問(wen)題,但還遠不能(neng)滿足現場(chang)的(de)要求,有(you)(you)(you)(you)待(dai)于大力發展。
渦(wo)流探(tan)(tan)傷(shang)的顯著特點是對導電材料就能起作用,而不一定是鐵磁(ci)材料,但對鐵磁(ci)材料的效果較(jiao)差。其次,待探(tan)(tan)工(gong)件表(biao)面的光潔度、平整度、邊介(jie)等(deng)(deng)對渦(wo)流探(tan)(tan)傷(shang)都有(you)較(jiao)大(da)影響,因此常(chang)將(jiang)渦(wo)流探(tan)(tan)傷(shang)用于形狀較(jiao)規則、表(biao)面較(jiao)光潔的銅管等(deng)(deng)非鐵磁(ci)性工(gong)件探(tan)(tan)傷(shang)。
5. 滲(shen)透探(tan)傷方法
滲(shen)(shen)透(tou)探(tan)傷(shang)是(shi)利用毛(mao)(mao)細(xi)現(xian)象來進行探(tan)傷(shang)的(de)(de)方(fang)法。對(dui)于表(biao)(biao)(biao)面(mian)光滑而清潔的(de)(de)零(ling)部件,用一種(zhong)帶色(se)(se)(常(chang)(chang)為(wei)紅色(se)(se))或帶有熒光的(de)(de)、滲(shen)(shen)透(tou)性(xing)很(hen)(hen)強(qiang)的(de)(de)液(ye)(ye)體,涂(tu)覆于待探(tan)零(ling)部件的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)。若表(biao)(biao)(biao)面(mian)有肉眼不能直(zhi)接(jie)察(cha)知的(de)(de)微裂(lie)(lie)紋(wen),由于該液(ye)(ye)體的(de)(de)滲(shen)(shen)透(tou)性(xing)很(hen)(hen)強(qiang),它將沿(yan)著(zhu)裂(lie)(lie)紋(wen)滲(shen)(shen)透(tou)到(dao)其根部。然后將表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)滲(shen)(shen)透(tou)液(ye)(ye)洗去,再(zai)涂(tu)上對(dui)比度較(jiao)(jiao)大的(de)(de)顯示液(ye)(ye)(常(chang)(chang)為(wei)白(bai)(bai)色(se)(se))。放置片刻后,由于裂(lie)(lie)紋(wen)很(hen)(hen)窄(zhai),毛(mao)(mao)細(xi)現(xian)象作用顯著(zhu),原滲(shen)(shen)透(tou)到(dao)裂(lie)(lie)紋(wen)內(nei)的(de)(de)滲(shen)(shen)透(tou)液(ye)(ye)將上升到(dao)表(biao)(biao)(biao)面(mian)并擴散(san),在(zai)(zai)白(bai)(bai)色(se)(se)的(de)(de)襯底上顯出較(jiao)(jiao)粗的(de)(de)紅線,從而顯示出裂(lie)(lie)紋(wen)露于表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)形狀,因(yin)此,常(chang)(chang)稱為(wei)著(zhu)色(se)(se)探(tan)傷(shang)。若滲(shen)(shen)透(tou)液(ye)(ye)采用的(de)(de)是(shi)帶熒光的(de)(de)液(ye)(ye)體,由毛(mao)(mao)細(xi)現(xian)象上升到(dao)表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)液(ye)(ye)體,則會在(zai)(zai)紫外燈照射下發出熒光,從而更能顯示出裂(lie)(lie)紋(wen)露于表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)形狀,故常(chang)(chang)常(chang)(chang)又將此時的(de)(de)滲(shen)(shen)透(tou)探(tan)傷(shang)直(zhi)接(jie)稱為(wei)熒光探(tan)傷(shang)。此探(tan)傷(shang)方(fang)法也可用于金(jin)屬(shu)和非(fei)金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)探(tan)傷(shang)。其使用的(de)(de)探(tan)傷(shang)液(ye)(ye)劑有較(jiao)(jiao)大氣味,常(chang)(chang)有一定毒性(xing)。
除以上五(wu)大常規方(fang)法外,近年(nian)來又有(you)了紅(hong)外、聲(sheng)發射等一些新的探傷(shang)方(fang)法。
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