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探伤人浅谈无损检测的目的、意义和应用

浏览量:146次发布时间:2020年10月16日

背景

随着现代工业的发展,对产品质量和结构安全,使用可靠性提出了越来越高的要求, 由于无损检测技术不破坏试件,检测灵敏度高等特点,所以其应用日益广泛。

目前,无损检测技术不仅应用于锅炉压力容器的制造检验和在用检验,而且在国内许多行业和部门都得到的了广泛的应用。

例如机械、冶金、石油天然气、石化、化工、航空航天、船舶、铁道、电力、核工业、兵器、煤炭、有色金属、建筑、 娱乐设备(过山车等)等等,都得到了广泛的应用,从以上例举的行业中,都是关系到国计民生,国民经济发展,人民生命和财产安全的行业。

所以了解无损检测的目的和意义以及如何准确的应用无损检测 技术尤为重要。

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无损检测的目的和意义

应用无损检测技术,通常是为了达到以下几个目的:


1、保证产品质量

应用无损检测技术,可以探测到肉眼无法看见的试件内部的缺陷;在对试件表面质量进行检验时,通过无损检测的方法可以探测出许多肉眼很难看见的细小缺陷。(由于无损检测技术对缺陷检测应用范围广,灵敏度高,检测结果可靠性好,因此本公司的许多重要的铝铸件,钢铸件在制造过程中、最终质量检验,以及质量分析中都普遍的采用了 X- 射线检验和渗透检验)。

应用无损检测的另一个优点是可以百分之百检验。众所周知,采用破坏性检测,在检测完成的同时,试件也被破坏了,因此破坏性检测只能用于抽样检验。 

与破坏性检测不同,无损检测不需要损坏试件就能完成检测过程,因此无损检测能够对产品进行百分之百或逐件检验,许多重要的材料,结构或产品,都必须保证万无一失,只有采 用无损检测手段,才能为质量提供有效保证。(笔者公司就是采用此手段保证断路器、隔离开关的重要的零部件的质量的)


2、保障使用安全

即使是设计和制造质量都符合规范要求的产品,在经过一段时间的使用后,也有可能发生破坏事故。

这是由于苛刻的运行条件使设备状态发生变化,例如由于高温和应力的作用导致材料蠕变;由于温度、压力的波动产生交变英里,使设备的应力集中产生疲劳;由于腐蚀作用使壁厚减薄或材料劣化等等。

上述因素有可能使设备、构件、零部件中原来存在的,制造允许的小缺陷扩展开裂,使设备、构件、零部件原来没有缺陷的地方产生这样或那样的新缺陷,最终导致设备、构件、零部件失效。

为了保障使用安全,对重要的设备、构件、零部件,必须定期进行检验,及时发现缺陷,避免事故发生,因而无损检测就是这些重要设备、构件、零部件定期检验的主要内容和发现缺陷的最有效手段(在电厂,变电站在役定期检验是设备安全使用的必须控制手段,其中无损检测中的超声波、渗透,磁粉以及射线检验得到了广泛的应用,保证电网系统的稳定)


3、改进工艺

在产品生产中,为了了解制造工艺是否适宜,必须先进行工艺试验。在工艺试验中,经常对试样进行无损检测,并根据无损检测结果进行改造工艺,最终确定理想的制造工艺。

例如,为了确定焊接工艺规范,在焊接试验时对焊接试样进行射线照相,在随后根据检验结果修正焊接参数,最终得到能够达到质量要求的焊接工艺。

又如,在进 行铸造工艺设计时,通过射线照相探测试件的缺陷发生情况,并据此改进冒口的位置,最终确定合适的铸造工艺。  (笔者公司有时候试制阶段,试制工程师会认为的要求对部分铸造产品进行射线探伤,其目的就是应用射线检验手段来改进铸造工艺,当试制通过工艺稳定后,这些结构的、 不关键的结构件是不需要再探伤检验,这也就是为什么设计图纸上没有探伤要求,而 URP上的有探伤要求的原因)


4、降低成本

在产品制造过程中进行无损检测,往往被认为要增加检验费用,从而使制造成本增加。可是如果在制造过程中间的适当环节正确地进行无损检测,就是防止以后工序浪费,减少返工,减低废品率,从而降低成本。

例如,对铸件进行机械加工,有时不允许的机加工后的表面出现的夹渣、气孔、裂纹等缺陷,选择在机加工前对要进行加工的部位进行无损检测,对发现缺陷的产品就不再加工,从而降低废品率,节省机加工成本。(笔者公司的10990、04712、04802、16440等产品就是在机加工前进行射线探伤检验,降低加工废品率,同时保证一定的气密检验合格率,但有些在探伤前由于存在影响探伤平定的表面缺陷,如冒口切除不量,表面结渣以及表面气孔比较密集,都将对探伤评定带来影响,所以探伤检验可以保障后序生产降低成本的同时前序外观检验则是保证探伤结论更加准确的依据)。

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无损检测的应用

无损检测在应用时有以下几方面的特点:


1、无损检测要和破坏性检测相配合

无损检测最大的特点就是不损伤材料、工件和结构的前提下进行检测,所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到100%。

但是,并不是所有需要测试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术自身还有局限性。

某些试验只能采用破坏性检测,因此,在目前无损检测还不能完全代替破坏性检测,也就是说,对一个工件、材料、机械设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性检测的结果互相对比和配合,才能作出准确的评定。(笔者公司帮助上海西门子加工的产品如17049/17009/17027/28211/27495等产品都是在试制时候100%射线探伤并抽样进行破坏性试验,最终确定产品质量的。)


2、正确的选用实施无损检测的时机

在无损探伤时,必须根据无损检测的目的,正确的选择无损检测的时机。

例如,锻件的超声波探伤,一般安排在锻造完成且进行粗加工后,打孔、铣槽、精磨等最终加工前,因为此时扫查面较平整,耦合较好,有可能干扰探伤的孔,槽、台还未加工,发现质量问题处理也较容易,损失也较小;又例如,要检查高强钢焊缝有无延迟裂纹,无损检测实施时机放在热处理之后进行。                   

只有正确的选用实施无损检测时机,才能顺利地完成检测,正确的评价产品质量。


3、正确选用适当的无损检测方法

无损检测在应用中,由于检测方法本身有局限性,不能适用于所有工件和所有缺陷,为提高检测结果的可靠性,必须在检测前,根据被检物的材质、结构、形状、尺寸,预计可能产生什么种类,什么形状的缺陷,在什么部位、什么方向产生;根据以上种种情况分析,然后根据无损检测方法的各自的特点选择最合适的检测方法。

例如,钢板的分层缺陷因其延伸方向与板平行,就不适合用射线检测而应选择超声波检测。

检查工件表面细小的裂纹就不应选择射线和超声波检测,而应选择磁粉和渗透检测,此外,选用无损检测的方法和时机还应充分认识到,检测的目的不是片面的追求过高要求的产品“高质量”,而是在保证充分安全性的同时要保证产品的经济性。

只有这样,无损检测方法的选择和应用才会是正确的、合理的。


4、综合应用各种无损检测方法

在无损检测应用中,必须认识到任何一种无损检测方法都不是万能的,每种无损检测方法都有它的优点,也有它的缺点。

因此,在无损检测的应用中,如果可能,不要只采用一种无损检测方法,而应尽可能多的同时采用几种方法,以便保证各种检测方法互相取长补短,从而取得更多的信息,另外,还应利用无损检测以外的其他的检验所得的信息,利用有关材料、焊接、加工工艺的知识和产品结构的知识,综合起来进行判断,例如,超声波对裂纹缺陷探测灵敏度高,但定性不准是其不足之处,而射线的优点之一是对缺陷定性比较准确,两者配合使用,就能够保证检测结果即可靠有又准确。


综上所述,从提高无损检测结果可靠性考虑,应把无损检测的各种方法视为一个完整的体系,发挥不同方法的特点,尽可能获得各种有用的信息,以作出正确的判断。

即使是一种检测方法,也应将其视为一个完整的系统,这样才能真正的实现无损检测的目的,保证产品质量,降低生产成本。

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