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資產(chǎn)評估師考試機(jī)電設(shè)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(jìn)行( )檢測。
A.噪聲
B.磨損加劇
C.振動
D.裂紋擴(kuò)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(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)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(yīng)靜態(tài)缺陷情況。
常用的裂紋無損探鍘方法,如目視一光學(xué)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(xué)檢測法。在目視法的基礎(chǔ)上,采用各種光學(xué)儀器來擴(kuò)大和延伸其檢測能力,便形成了目視一光學(xué)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(yù)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(jìn)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(jī)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(jī)件的內(nèi)部缺陷,對機(jī)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(shè)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(jī)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(jìn)行磁粉探測后的被檢件具有剩磁,需要進(jìn)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(qiáng)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來評價缺陷的危害程度。該方法多用來探測機(jī)件內(nèi)部的氣孔、夾渣、鑄造孔洞等立體缺陷,當(dāng)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(dāng)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(fèi)用較高,射線對人體有害,必須有防護(hù)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(kuò)展過程、不同相界面問發(fā)生斷裂以及復(fù)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(shè)備外加應(yīng)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(yùn)行中設(shè)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(yuǎn)距離監(jiān)測。
③聲發(fā)射探測可在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中進(jìn)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(jī)件,使被檢機(jī)件表層產(chǎn)生電渦流,利用機(jī)件中缺陷的存在會改變電渦流的強(qiáng)弱,從而使形成的渦流磁場也變化來探測機(jī)件的缺陷,該方法能探測鋼鐵、有色金屬機(jī)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(dǎo)電材料表面(或近表面)探傷。靈敏度高,可自動顯示、報警、標(biāo)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(shè)計成多種多樣形狀,以適應(yīng)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(yīng),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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)試塊予以對比;
④渦流對形狀復(fù)雜零件存在邊界效應(yīng),探測比較困難。
【例題·多選題】可采用( )對機(jī)器零件內(nèi)部裂紋進(jìn)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(jī)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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