帶漆層金屬表面裂紋無損檢測方法的探討

張澤勇

中車青島四方機車車輛股份有限公司 山東青島 266000

1 帶漆層金屬表面裂紋無損檢測的現(xiàn)狀

隨著無損檢測技術(shù)的進一步發(fā)展，針對帶漆層金屬的檢測技術(shù)也在不斷發(fā)展中，為了更好的滿足帶漆層金屬表面缺陷的檢測需要，無損檢測技術(shù)逐漸得到豐富和發(fā)展，為帶漆層金屬表面缺陷無損檢測提供了更多的可能性選擇。因為帶漆層金屬表面缺陷進行檢測中，受到一定的檢測限制，因此，常規(guī)的表面缺陷檢測方法并不適用，于是，根據(jù)帶漆層金屬的缺陷的基本呈現(xiàn)情況，嘗試了多種無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，其中應(yīng)用最為普遍的無損檢測技術(shù)包括超聲、紅外、渦流檢測技術(shù)。而在這三種無損檢測技術(shù)應(yīng)用中，第一種超聲檢測技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，但是超聲無損檢測也會存在一定的盲區(qū)，這種方法更多的是應(yīng)用在零件的內(nèi)部裂紋檢測工作中，對于表面缺陷檢測的效果相對較差；滲透檢測技術(shù)相對來說能夠在表面缺陷檢測中發(fā)揮有效作用，但是對于有涂漆的金屬表面難以實現(xiàn)直接檢測，紅外線檢測技術(shù)也更適用于零件的內(nèi)部缺陷檢測。相關(guān)的無損檢測技術(shù)都存在局限性，需要在具體的檢測過程中，根據(jù)帶漆層金屬的具體情況來選擇最為合適的無損檢測技術(shù)。

2 帶漆層金屬表面裂紋無損檢測中常用的檢測技術(shù)

2.1 超聲檢測技術(shù)

超聲無損檢測技術(shù)包括兩種，一種是微波無損檢測技術(shù)，一種是激光超聲檢測技術(shù)。其中，微波無損檢測技術(shù)主要是通過釋放超聲波，讓超聲在帶漆層金屬表面裂紋中傳播，超聲波在遇到帶漆層金屬表面裂紋缺陷的情況下，會在缺陷位置出現(xiàn)阻抗變化，超聲波在缺陷部位發(fā)生反射現(xiàn)象，而反射回來的聲波被探頭接收后，經(jīng)過系統(tǒng)對于聲波的分析，獲得帶漆層金屬表面裂紋相關(guān)的缺陷信息情況。這種無損檢測技術(shù)在具體的使用中也有一定的限制，因為這種無損檢測技術(shù)能夠檢測裂紋的具體長度以及位置，但是對于裂紋的深度無法進行判斷，針對復合材料脫粘情況的檢測中，只能判斷是否存在脫粘情況，但是對于具體的脫粘面積無法判斷，所以，要在帶漆層金屬表面缺陷檢測中使用該技術(shù)，最好是將這一技術(shù)和其他的無損檢測技術(shù)結(jié)合起來使用，才能發(fā)揮無損檢測技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。還有一種是激光超聲技術(shù)，這種無損檢測技術(shù)主要是將光學、聲學、電學、熱學等有效融合起來形成的一種綜合性的超聲無損檢測技術(shù)。這種檢測技術(shù)主要是通過使用具備高能量的激光源對被測試物體的表面進行激勵，促使物體表面產(chǎn)生局部的溫度變化，這樣就會出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象，形成物體的彈性應(yīng)力波，這種應(yīng)力波在遇到缺陷位置時，會出現(xiàn)反射，通過對于反射的信號和數(shù)據(jù)處理，對于缺陷進行有效判斷。針對表面有涂漆的金屬表面缺陷檢測中，對于激光能量的選擇就顯得十分關(guān)鍵了，如果能量過大，就會燒蝕被測物體的表面涂層，能量較小就會降低超聲波強度，影響探傷的具體應(yīng)用效果，對此，可以通過其他強化技術(shù)來提升激光能量的有效控制能力。相對于常規(guī)超聲檢測技術(shù)而言，激光超聲技術(shù)不需要進行耦合，能夠克服近場盲區(qū)的缺陷，提升檢測的有效性。

2.2 紅外線檢測技術(shù)

紅外線檢測技術(shù)的工作原理是借助高頻感應(yīng)線圈，在被測物體表面形成感應(yīng)電流，并在高頻感應(yīng)作用下，能夠在金屬表面缺陷位置通過感應(yīng)電流造成表面上消耗的電能增加，造成表面溫度的不斷升高。這種溫度升高主要是受平均深度以及線圈工作效率決定的，也能反映出檢測物體表面的電性能、熱性能、感應(yīng)線圈寬度，只要保證相關(guān)因素能夠保持一定的穩(wěn)定性的情況下，就能實現(xiàn)利用局部升溫具體數(shù)值來對于缺陷的具體深度進行計算，借助這一檢測技術(shù)應(yīng)用，能夠有效得出缺陷的具體深度。

2.3 渦流檢測技術(shù)

這種無損檢測技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)帶漆層金屬表面和近表面的缺陷問題，在渦流探頭接近被測物件時，被測物件內(nèi)會形成渦流，渦流的具體分布情況是根據(jù)距離增加呈現(xiàn)函數(shù)衰減的，也就是說，探頭線圈的距離越遠，渦流的密度就會越稀疏，借助渦流檢測技術(shù)，能夠檢測到帶漆層金屬的表面缺陷問題，但是其檢測的有效性會隨著涂漆層的厚度增加而降低。不過這種檢測技術(shù)基本上能夠?qū)崿F(xiàn)目前帶漆層金屬表面的缺陷無損檢測工作需要。

3 總結(jié)

本文介紹了超聲檢測、紅外線檢測以及渦流檢測等無損檢測技術(shù)在帶漆層金屬表面缺陷檢測中的具體應(yīng)用和原理，為帶漆層金屬表面缺陷檢測工作的有效開展提供一定的技術(shù)指導。在帶漆層金屬表面缺陷檢測中，可以根據(jù)帶漆層的具體位置和結(jié)構(gòu)，來合理的進行無損檢測技術(shù)的選擇，促進檢測效果的提升。