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304不銹鋼管檢測常用方法

發(fā)布時間：2021-04-01 08:38:37 丨 瀏覽次數(shù)：

304不銹鋼管從原材料到成品，都會用到無損檢測。比如材料分選、尺寸形位測量、特定物理和機械性能對比測定、應力和動態(tài)響應分析、內部不良結構或異常的檢測，檢測缺陷并給予評價，從而才能保證304不銹鋼管的質量，使用的安全可靠性和降低制造成本，提高經(jīng)濟與社會效益的作用。

在各工業(yè)部門生產(chǎn)中對304不銹鋼管檢測，常采用的幾種方法為：目視檢測、液體滲透檢測、磁粉檢測、渦流檢測、超聲檢測以及射線檢測。

1、目視檢測

目視檢測是以肉眼或再通過適當器械觀察被檢304不銹鋼管表面來發(fā)現(xiàn)缺陷的檢測方法。此方法原理簡單，易于理解和掌握，而且不受或很少受被檢304不銹鋼管材質、構造、形狀、尺寸等因素的影響。但是，由于人眼的分辨能力有限，所以只能是敝開于表面上的缺陷和其他細節(jié)。隨著科技的發(fā)展，人們已經(jīng)借助內窺鏡裝置，使用電視攝像機成像技術對304不銹鋼管進行實時檢測。而且現(xiàn)在已經(jīng)有剛性、柔性內窺鏡，使得檢測更全面、更方便。

2、滲透檢測

滲透檢測是一種以毛細作用原理為基礎的檢測技術。在檢測時，將溶有熒光染料或著色染料的滲透液施加到304不銹鋼管表面，由于毛細作用，滲透液滲入到細小的表面開口缺陷中，清除附著在工件表面的多余滲透液，經(jīng)干燥后再施加顯像劑，缺陷中的滲透液在毛細現(xiàn)象的作用下被重新吸附到零件表面上，就形成放大了的缺陷顯示，即可檢測出缺陷的形貌和分布狀態(tài)。

液體滲透檢測法可用于檢驗各種類型的裂紋、氣孔、分層、縮孔、疏松、冷隔、折疊及其他開口于表面的缺陷；廣泛用于檢驗有色金屬和黑色金屬的鑄件、鍛件、粉末冶金件、焊接件以及各種陶瓷、塑料及玻璃制品。

液體滲透檢驗法的優(yōu)點有：

(1)不受被檢試件幾何形狀、尺寸大小、化學成分和內部組織結構的限制，也不受缺陷方位的限制，一次操作可同時檢驗開口于表面的所有缺陷；

(2)不需要特別昂貴和復雜的電子設備和器械，可以以最小的投資用于檢驗各類材料和試件的表面缺陷，取得可觀的經(jīng)濟效益；

(3)檢驗速度快，操作比較簡便，大量的零件可以同時進行批量檢驗，因此，大批量的零件可實現(xiàn)100%的檢驗；

(4)檢驗人員經(jīng)過較短時間的培訓和實踐就可以獨立地進行操作；

(5)缺陷顯示直觀，檢驗靈敏度高。

其局限性則表現(xiàn)為：

(1)最主要的限制是只能檢出試件開口于表面的缺陷，不能顯示缺陷的深度及缺陷內部的形狀和大?。?/span>(2)無法或難以檢查多孔的材料，表面粗糙時，也會使試件表面的本底顏色或熒光底色增大，以致掩蓋了細小的、分散的缺陷；(3)難以定量地控制檢驗操作程序，多憑檢驗人員的經(jīng)驗，認真程度和視力的敏銳程度。

滲透檢測顯示直觀、容易判斷，操作也非?？焖?、簡便，設備簡單、攜帶方便、檢測費用低、適應于野外工作，在工業(yè)領域得到廣泛應用。

3、磁粉檢測

磁粉檢測是在鐵磁性材料被磁化后，由于工件上存在不連續(xù)性，則工件表面和近表面的磁力線會發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在表面的磁粉，在合適的光照條件下會形成可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的大小、位置、形狀和嚴重程度等?？梢灾庇^和顯示出缺陷的大小、位置、形狀和嚴重程度，并可大致確定缺陷性質[5]。嚴格來說，磁粉檢測是漏磁場檢測的一種方法，但由于其使用廣泛，習慣上常予單列。磁粉法的特點是：(1)用于鐵磁性材料檢測。(2)用于檢測表現(xiàn)表面和近表面缺陷，可探測的深度一般在1-2 mm；(3)磁化場的方向應與缺陷的主平面相交，夾角應在45°?90°，有時還需從不同方向進行多次磁化；(4)不能確定缺陷的深度，且寬而淺的缺陷也難以檢出；(5)檢測后常需退磁和清洗；(6)試件表面不得有油脂或其他能粘附磁粉的物質。

磁粉檢測根據(jù)磁化試件的方法可分永久磁鐵法、直流電法、交流電法等，根據(jù)磁粉的施加可分為干粉法和濕粉法，熒光磁粉法；而根據(jù)在工件中建立磁場的方向，通常分為周向磁化、縱向磁化和復合磁化。

由于磁粉檢測法試件表面的潔凈度要求較高，所以不太適合對使用過的管件進行檢測，一般用于新管出廠時的檢測。當采用普通磁粉探傷時，由于管件表面的氧化層色與磁粉顏色相近，觀察時缺陷處磁痕不夠清晰而容易造成誤檢或漏檢。所以主要采用熒光磁粉法來檢測。在管件表面包覆一層熒光物質，當熒光磁粉受到漏磁場作用沉積在缺陷上時，在紫外線燈光的照射下，熒光磁粉表層的熒光物質激發(fā)出黃綠色的熒光，顯示出缺陷的形狀和位置。熒光磁粉探傷靈敏度高，容易檢測到微小裂紋，但檢測結果受到人為因素的影響較大。近年來，人們逐漸將圖形圖象處理技術引入磁粉探傷中，通過采用CCD攝像頭將磁粉的圖像拍攝下來，通過圖像采集卡將其輸入到計算機中，利用圖形識別技術來判斷缺陷的位置及形狀，從而實現(xiàn)磁粉探傷的自動化。該技術的主要問題是設備結構復雜，對環(huán)境要求高，一般要有專用的暗室。

4、渦流檢測

渦流檢測是建立在電磁感應基礎上的一種無損檢測方法。在檢測時，將被檢件放入或靠近通以交流電的線圈，則此線圈產(chǎn)生隨時間變化的磁通可使被檢件感生電動勢而產(chǎn)生渦流。若被檢件中存在缺陷，則會改變渦流正常流動并由此導致線圈阻抗或線圈的電壓發(fā)生變化并能得到相應的電信號，從而可由此信號的振幅和相位等判定缺陷的存在及其程度。檢測結果可直接用電信號輸出，易于實現(xiàn)自動化檢測，并且除了檢測缺陷之外，還可以檢測材質和尺寸形位等變化。

渦流檢測的主要優(yōu)點是檢測速度快，線圈與試件可不直接接觸，無需耦合劑。但缺點是只限于導電材料，對形狀復雜試件難作檢查，由于存在趨膚效應只能檢查薄試件或厚試件的表面、近表面部位。對于鐵磁性材料及制件需完全直流磁化到飽和以免在渦流檢測期間磁化狀態(tài)有任何變化而影響檢測，且隨后又需須將此試件退磁，缺陷必須能截斷渦流方可被檢出，檢測結果尚不直觀，判斷缺陷性質、大小及形狀尚難，對多參量敏感時解釋的是否正確取決于作業(yè)者的水平。然而，遠場渦流檢測技術有效地彌補了上述的常規(guī)渦流檢測的局限性。遠場渦流法屬低頻渦流檢測技術，它的探頭是內通過式探頭，由于激勵線圈和一個設置在與激勵線圈相距約二倍內徑長度較小的測量線圈構成，激勵線圈通以低頻交流電，其能量流兩次穿過管壁并沿管壁傳播，測量線圈能測到來自激勵線圈的穿過管壁后返回管內的磁場，因而能以相同的靈敏度檢測管子內外壁缺陷及壁厚減薄，不受趨膚深度的限制，可對碳鋼或其它強鐵磁性管有效檢測。探頭在管內擺動對檢測也基本沒有影響。其優(yōu)點有：(1)檢測結果可以直接用電信號輸出，因此可以進行自動化檢測；(2)由于采用非接觸式的方法，檢測速度快；(3)適用于表面缺陷的檢測；(4)適用范圍較廣，除能檢測缺陷外，還能檢測材質變化，尺寸形狀的變化等；(5)特別適合304不銹鋼管、線材的檢測；(6)安全防護簡單；(7)對碳鋼或其它強鐵磁性管子的蝕坑，裂紋等缺陷的檢測十分有效。但也存在很多問題，如缺陷的特征與缺陷的分類，對形狀復雜的試件難以進行檢測等。

5、超聲檢測

超聲檢測一般是指使超聲波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進行研究，對試件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征，并進而對其特定應用性進行評價的技術。

對于宏觀缺陷的檢測，常用頻率是0.5～25 MHz的短脈沖以反射法進行。其工作原理是：用超聲波探頭向被測物體發(fā)出超聲脈沖，此超聲脈沖便在被測物體內傳播，傳播中的聲脈沖遇到聲特性阻抗(材料密度與聲速的相乘積)有變化部分，入射聲能可被反射，根據(jù)反射信號的幅度與反射波之間的時差可確定反射面與聲入射點之間的距離。采用特定的掃描顯示方式及相應的電子線路可獲得試件中缺陷分布及形態(tài)的圖像。

超聲波檢測的優(yōu)點是：(1)作用于材料的超聲強度足夠低，最大作用應力遠低于彈性極限；(2)可用于金屬、非金屬、復合材料制作的無損評價；(3)對確定內部缺陷的大小、位置、取向、埋深、性質等參量較之其他無損方法有綜合優(yōu)勢；(4)僅需從一側接近試件；(5)設備輕便對人體及環(huán)境無害，可作現(xiàn)場檢測；(6)所用參數(shù)設置及有關波形均可存儲供以后調用。

主要局限性是：(1)對材料及制作缺陷作精確的定性，定量表征仍須作深入研究；(2)為使超聲波能以常用的壓電換能器為聲源進入試件一般需用耦合劑；(3)對試件形狀的復雜性有一定限制。

6、射線檢測

射線檢測是將具有穿透能力的X或其他例子的射線，透照被檢304不銹鋼管，借后者對射線的衰減效應，并以適當?shù)挠涗浗橘|或器件，顯示穿透被檢304不銹鋼管的射線強度分布所構成的圖像來檢出缺陷。射線檢測的優(yōu)點是既可檢出表面缺陷，也可檢出近表面和內部缺陷。檢測結果受被檢304不銹鋼管材質和表面狀態(tài)影響較小，除密度較低或特別高、粗糙度特別差、形狀或結構特別復雜的材料制品外，其余均可檢測。此法結果直觀，定量精確，能做原始檢驗的永久記錄，且可長期保存。

局限性是：檢測周期長、成本高、可檢厚度有限、檢出缺陷尤其是分離面與射線束垂直的分層型缺陷靈敏度低，還有難以檢測或效果欠佳的管焊縫、粗晶或鑄造管的檢測，需要防護等。