第一篇：电涡流无损检测技术分析论文
【摘要】无损检测是工业发展必不可少的有效工具，也是机械工程的重要组成部分。电涡流无损检测技术作为一种传统的无损检测技术，具有线性度高、分辨率高、响应速度快、结构简单且能静态及动态的进行测量等特点。本文简述电涡流无损检测技术的的研究现状，指出电涡流无损检测的发展趋势，为今后研究电涡流无损检测提供可以借鉴的研究方向。
【关键词】无损检测；电涡流；柔性线圈
1前言
电涡流检测技术是一种基于电涡流效应的无损、非接触式检测技术，具有线性度高、分辨率高、响应速度快、结构简单且能静态及动态的进行测量等特点。同时由于电涡流效应的限制，电涡流检测只能用于探测金属材料的无损检测，如管、棒、线、板材及零部件缺陷检测；金属焊缝质量的检测；飞行器的疲劳老化维护以及管道系统的腐蚀检查等。与其他无损检测方法相比，电涡流检测技术的主要优点有：（1）对导电材料的近表面及表面缺陷有较高的灵敏度；（2）对影响涡流特性的各种物理和工艺因素均能实施检测，适用范围广，测量范围大，灵敏度高；（3）在一定条件下，可提供裂纹深度的信息；（4）结构简单、对成型的被测件容易实现自动化检测、安装方便不需要耦合剂；（5）可用于高温、薄壁管、细线、零件内孔表面等其它检测方法难以进行检测的特殊场合。同时，由于涡流效应的限制，电涡流检测技术只能检测导电材料表面及近表面缺陷，其检测结果会受到检测对象形状、材料特性以及检测对象在加工过程中形成的残磁效应的影响，同时，电涡流检测的最高温度一般不超过180摄氏度。
2电涡流检测技术的研究现状
电涡流检测技术最早可追溯到19世纪末，D.E.Hughes首次利用涡流效应的感生电流实现了对不同金属和合金的判断。而电涡流检测技术的快速发展是基于20世纪50年代，德国Forster发表的一系列关于消除涡流检测中干扰因素的论文，其提出的阻抗分析法理论，为现代涡流检测理论和设备研究打下了坚实的基础[1]。而现阶段电涡流检测技术的主要向非常规电涡流检测技术及柔性电涡流检测技术这两个方向发展。
2.1非常规电涡流检测技术
为解决常规电涡流检测结果存在对深层损伤检测灵敏度不高、提取的信息量较少、检测效率较低等局限性，逐渐发展出使用非单频正弦电流作为激励信号的非常规电涡流检测技术，根据激励信号种类的不同，主要包括多频电涡流检测技术、脉冲电涡流检测技术、远场电涡流检测技术。多频涡流（Multi-frequencyEddyCurrent）检测技术是采用含有多种频率成分的信号作为激励信号的检测技术。其激励信号的频率根据所需的检测的参数进行选择，当需检测的参数为n时，就需要激励信号包括n个频率成分，将响应信号按各自频谱分别进行解调，最后将各个解调信号以指定的方式进行混频，最后综合分析处理数据。由于多频电涡流检测技术能够抑制多个干扰因素，所以其检测的灵敏性、可靠性和准确性均得到提高。可以看到，多频检测技术的关键问题为多频信号选择以及响应信号的分析和处理[2]。脉冲涡流（PulsedEddycurrent，PEC）检测与多频涡流检测的工作原理基本相同，作为激励信号的方波可以看做是衰减型的多频信号，多频涡流检测可以看做具有高频谐波加权补偿的脉冲涡流。相比较而言，脉冲涡流的检测速度更快、检测效率更高、且包含的信息更多，设备成本也更低。由于脉冲信号产生的涡流衰减更慢，可以用来分辨多层金属结构分辨及更深层的缺陷检测。当前，脉冲涡流检测技术多用在检测多层金属结构的腐蚀与裂纹缺陷以及评估金属底层上导电涂层的厚度、电导率及磁导率等物理特性等方面[3]。远场涡流（RemoteFieldEddyCurrent）检测技术是一种能穿透金属管壁的低频涡流检测技术。其探头由一个激励线圈和一个设置在与激励线圈相距2~3倍管内径处的较小的检测线圈构成，由于检测线圈能有效地接收穿过管壁后返回管内的磁场，所以可以有效的检测金属管道的内壁缺陷与管壁厚薄。但在最近的研究中发现，导电板材中同样存在着远场涡流现象[4]。
2.2柔性电涡流检测技术
由于生产、控制系统的复杂性越来越高，需要检测的缺陷尺寸很小或检测部位难以接近以及检测对象具有复杂的表面形貌时，传统的柱状线圈探头已经无法满足检测需求。为满足这些特殊结构的测试需求，需要传感器具有不受被测物体形状限制，能贴附于各种规则或不规则曲面，且依旧能实现正常的传感功能等特点。伴随着印刷电路板（PCB）、半导体制作（IC）及微电子加工（MEMT）技术水平的提高，柔性电涡流传感器应运而生。柔性电涡流检测技术主要指是使用制作在柔性/可延性塑料或薄金属基底板上的柔性探头的电涡流检测技术，其最大特点是能够被折叠或卷曲，对被测对象表面形貌的弯曲具有一定的适应性，且其结构简单、封装方便，可以根据测试要求任意布置，具有比普通传感器更加广阔的应用前景。柔性电涡流检测技术使用的探头主要有两种结构形式：平面线圈和MWM阵列（MeanderingWindingMagnetometerArray,MWM-Array）。其中，如图1所示，平面线圈可以是矩形、圆形或多边形螺旋线圈，其结构可以是单层线圈或双层线圈。柔性电涡流检测技术主要受制于挠性印刷电路板（FlexiblePrintedCir-cuitBoard，FPCB）技术的制作工艺和技术水平。MWM阵列是1999年由JENTEKSensors公司研发出的一种新型探头结构。如图2所示，MWM阵列探头的基本结构是由一个蜿蜒的激励线圈绕组和多个穿插于激励绕组之间的检测绕组组成，MWM阵列探头产生的电场在导电材料中的渗透深度除激励频率外，在激励频率较低（<1MHz）时还和i有关[5]。现阶段，柔性电涡流检测技术在日本、美国、法国等均有实际运用，国外的Olympu、eddyfi、zetec及JENTEKSensors等公司也推出了一系列的基于柔性电涡流检测技术的商业化商品。国内的清华大学和空军大学[6]也对柔性电涡流检测技术也开展了一系列的研究，取得了一定的研究成果。
3电涡流检测技术的发展趋势
随着电磁涡流检测技术的研究、开发及其应用领域的不断扩展，电涡流检测已从单一的涡流方法发展到包括涡流、漏磁、微波、磁记忆、电流扰动等以电磁基本原理为基础的无损检测技术，如磁光/涡流成像检测（Magneto-opticEddyCurrentImaging，MOI）技术和将巨磁阻元件和电涡流线圈进行一体化的检测方法。其中MOI做为一新兴涡流无损检测方法，可以实现快速、精确的大面积实时检测，并可将本来非可视的亚表面细小缺陷可视化，检测结果直观准确。目前，MOI技术目前主要用于航空部门对飞机的维修检查中[7]。而将巨磁阻元件和电涡流线圈相结合的检测方法特别适用于强磁性材料的检测[8]。
4结论
本文总结了电涡流无损检测技术的特点及应用，并概述了电涡流无损检测的发展现状及各种电涡流检测技术的特点，阐述了电涡流无损检测今后将会发展成以电磁原理为基础的囊括多种检测技术的检测方法。作为一种传统的无损检测方法，电涡流检测亦将在机械设备的无损检测上继续发挥其作用。
第二篇：无损检测论文
无损检测技术的原理及应用
摘要：本文介绍了当前无损检测技术，包括射线、超声、渗透等常规技术和声发射、磁记忆等新技术．并论述它们的工作原理、优缺点和应用范围 关键词：无损检测；新技术 1 概述
随着现代工业的发展，对产品质量和结构安全性，使用可靠性提出越来越高的要求，由于无损检测技术具有不破坏试件，检测灵敏度高等优点，所以其应用日益广泛。本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。2 无损检测方法
现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。2．1射线检测
射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊 透等缺陷。射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。射线检测方法可获得缺陷的直观图像，对长度、宽度尺寸的定最也比较准确，检测结果有直观纪录，可以长期保存。但该方法对体积型缺陷(气孔、夹渣)检出率高，对体积型缺陷(如裂纹未熔合类)，如果照相角度不适当，容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件，且检测成本高、速度慢，同时对人体有害，需做特殊防护。2．2超声波检测
超声检测是利用超声波在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。与其它常规无损检测技术相比，它具有被测对象范围广；检测深度大；缺陷定位准确，检测灵敏度高；成本低，使用方便；速度快，对人体无害以及便于现场使用等特点。目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。
2．3渗透检测
渗透检测是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷，其方法是将液体渗透液渗人工件表面开口缺陷中，用去除剂清除多余渗透液后，用显像剂表示出缺陷。渗透检测可有效用于除疏松多孑L性材料外的任何种类的材料，如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用，必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块，使用可行的渗透榆测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。该方法操作简单成本低，缺陷显示赢观，检测灵敏度高，可检测的材料和缺陷范围广，对形状复杂的部件～次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验，对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高，还可用于磁粉检测无法应用到的部位。2．4声发射检测
声发射是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。在构件裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号，根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的，对缺陷的变化极为敏感，可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息，检测灵敏度很高。此外，因为绝大多数材料都具有声发射特征．所以声发射检测不受材料限制，可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。2．5磁记忆检测
磁记忆检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法，其本质为漏磁检测方法。磁记忆检测方法用于发现存在材料构件的高应力集中部位，它采用磁记忆检测仪对构件焊缝进行快速扫查，从而发现焊缝上存在的应力峰值部位，然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析，以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。
磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备，不要求专门的磁化装置，具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区，能够确定金属层滑动 面位置和产生疲劳裂纹的区域，能显示出裂纹在金属组织中的走向，确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法，除早期发现已发展的缺陷外，还能提供被检测对象实际应力⋯变形状况的信息，并找出应力集中区形成的原因。但此方法 目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法。在实际应用中，必须辅助以其他的无损检测方 法。3 展望
作为一种综合性应用技术，无损检测技术经历了从无损探伤（早期阶段，是探测和发现缺陷）；到无损检测（当前阶段，不仅仅是探测缺陷，还包括探测试件的一些其他信息，例如结构、性质、状态等）；再到无损评价（即将进入或正在进入的新的阶段，它不仅要求发现缺陷，探测试件的结构、性质、状态，还有获取更全面、更准确的，综合的信息，例如有关缺陷的形状、尺寸、位置、取向、内含物、缺陷部位的组织、残余应力等的信息，它要结合成像技术、自动化技术、计算机数据分析和处理等技术，与材料力学等领域的知识，对试件或产品的质量和性能给出全面、准确的评价）的发展。相信在不远的将来，新生的纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。
第三篇：无损检测论文
钢结构无损检测（中铁九桥工程有限公司中心实验室魏琳）
摘要：通过对应用于建筑钢结构行业中的几种常规无损检测方法的简述，归纳了被检对象所适用的不同无 损检测方法。为广大工程技术人员和管理人员了解、学习、应用无损检测技术提供参考。
关键词：建筑钢结构；无损检测
一、前言 建筑钢结构由于其强度高、工业化程度高以及综合经济效益好等优点，自上世纪 90 年代，特别是近年来得 到了迅猛发展，广泛应用于工业和民用等领域。由于一些重点工程，建筑钢结构发生了严重的质量事故，所以建筑钢结构的安全性和可靠性越来越受到重视。建筑钢结构的安全性和可靠性源于设计，其自身质量则源于原材料、加工制作和现场安装等因素。评价建筑钢结构的安全性和可靠性一般有三种方式：⑴模拟实验；⑵破坏性实验；⑶无损检测。模拟实验是按一定比例模拟建筑钢结构的规格、材质、结构形式等，模拟在其运行环境中的工作状态，测试、评价建筑钢 结构的安全性和可靠性。破坏性实验是采用破坏的方式对抽样试件的性能指标进行测试和观察。但破坏性实验只适用于抽样，而不能对全部工件进行实验，所以不能得出全面、综合的结论。无损检测则能对原材料和工件进行 100%检测，且经济成本相对较低。无损检测技术是以不损伤被检对象 的结构完整性和使用性能为前提，应用物理原理和化学现象，借助先进的设备器材，对各种原材料，零部 件和结构件进行有效的检验和测试，借以评价它们的完整性、连续性、致密性、安全性、可靠性及某些物理性能。无损检测不仅仅要探测和发现缺陷，而且要发现缺陷的大小、位置、当量、性质和状态。应用于钢结 构行业中的常规无损检测方法有磁粉检测（Magnetic Testing 简称 MT）、渗透检测（Penetrate Testing，简称 PT）、涡流检测（Eddy current Testing 简称 ET）、声发射检测（Acoustic Emission Testing 简称 AET）、超声波检测（Ultrasonic Testing，简称 UT）、射线检测（Radiography Testing，简称 RT）。
二、公司目前使用的检测方法，分为以下几类：
2.1 磁粉检测（MT）
2.1.1 铁磁性材料被磁化后，产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在，使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场，漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉，形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。1
2.1.2 适用范围 可以对铁磁性原材料，如钢板、钢管、铸钢件等进行检测，也可以对铁磁性结构件进行检测。
2.1.3 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测，对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、形状等有一定的要求。
2.1.4 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。
2.2渗透检测（PT）
2.2.1 在被检对象表面施加含有荧光染料或着色染料的渗透液，渗透液在毛细血管的作用下，经过一定时间 后，渗透液可以渗透到表面开口的缺陷中去。经过去除被检对象表面多余的渗透液，干燥后，再在被检对 象表面施加吸附介质（显象剂）。同样在毛细血管的作用下，显象剂吸附缺陷中的渗透液，使渗透液回渗 到显象剂中，在一定的光照下，缺陷中的渗透液被显示。从而达到检测缺陷的目的。
2.2.2 适用范围 适用于非多孔状固体表面开口缺陷。
2.2.3 局限性 仅适用于表面开口缺陷的检测，而且对被检对象的表面光洁度要求较高，涂料、铁锈、氧化皮会覆盖表面 缺陷而造成漏检。对检测人员的视力有一定要求，成本相对较高。
2.2.4 优点 设备轻便、操作简单，检测灵敏度高，结果直观、准确。
2.3超声波检测（UT）
2.3.1超声波是指频率大于 20 千兆赫兹的机械波。根据波动传播时介质的振动方向相对于波的传播方向不同，可 将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。用于钢结构检测的主要是纵波和横波。超声波探伤仪激励探头产生的超声波在被检对象的介质中按一定速度传播，当遇到异面介质（如气孔、夹 渣）时，一部分超声波反射回来，经仪器处理后，放大进入示波屏，显示缺陷的回波。
2.3.2 适用对象 适用于各类焊逢、板材、管材、棒材、锻件、铸件以及复合材料的检测，特别适合厚度较大的工件。
2.3.3 局限性 检测结果可追溯性较差；定性困难，定量不精确，人为因素较多；对被检工件的材质规格，几何形状有一 定要求。
2.3.4 优点 检测成本低、速度快、周期短、效率高；仪器小、操作方便；能对缺陷进行精确定位；对面积型缺陷的检 出率较高（如裂纹、未熔合等）
2.4 射线检测（RT）
2.4.1 原理 射线是一种波长短、频率高的电磁波。射线检测，常规使用×射线机或放
射性同位素作为放射源产生射线，射线穿过被检对象，经过吸收和衰减，由于被检试件中存在厚度差的原因，不同强度的射线到达记录介质（如射线胶片），射线胶片的不同部位 吸收了数量不等的光子，经过暗室处理后，底片上便出现了不同黑度的缺陷影象，从而判定缺陷的大小和 性质。
2.4.2 适用范围 适用较薄而不是较厚（如果工件的厚度超过 80mm 就要使用特殊设备进行检测，如加速器）的工件的内部体 积型缺陷的检测。
2.4.3 局限性 检测成本高、周期长，工作效率低；不适用角焊逢、板材、管材、棒材、锻件的检测；对面状的缺陷检出 率较低；对缺陷的高度和缺陷在被检对象中的深度较难确定；影响人体健康。
2.4.4 优点 检测结果直观、定性定量准确；检测结果有记录，可以长期保存，可追溯性较强。
三、结论
综上所述，每种无损检测方法的原理和特点各不相同，且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业中应根据结构的整体性能，检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素合理选择无损检测方法。一般地，选择无损检测方法及合格等级，是设计人员依据相关规范而确定的。有的工程，业主也有无损检测方法及合格等级的要求，这就需要供需双方相互协商了。
第四篇：复合材料结构件无损检测技术分析
复合材料结构件无损检测技术分析
摘 要：本文通过对复合材料结构件缺陷和损伤特点的分析，介绍可应用于复合材料结构缺陷包括目视检查法、声阻法、射线检测技术、超声检测技术、声-超声技术、涡流检测技术、微波检测技术在内的无损检测技术。并对无损检测技术的技术关键进行剖析，展望了无损检测技术的未来发展。
关键词：复合材料 无损检测 缺陷
随着航空制造技术的不断发展，复合材料以其高的比强度、比刚度及良好的抗疲劳性和耐腐蚀性获得广泛应用。由于纤维增强复合材料具有导电性差、热导率低、声衰减高的特点，在物理性能方面呈显著的各向异性，使得它对波传播所引起的作用与普通金属材料相比具有很大的差异，因而其无损检测技术与金属的检测大不相同，复合材料检测日益成为该领域的重点和难点。在这种情况下，航空航天检测迫切需要有一种更有效的手段来提高复合材料构件的生产质量或修理水平。
复合材料构件的成型过程是极其复杂的，其间既有化学反应，又有物理变化，影响性能的因素甚多，许多工艺参数的微小差异会导致其产生诸多缺陷，使产品质量呈现明显的离散性，这些缺陷严重影响构件的机械性能和完整性。由于复合材料结构制造质量的离散性，必须通过无损检测来鉴别产品的内部质量状况，以确保产品质量，满足设计和使用要求。随着先进复合材料技术研究与应用的高速增长，复合材料无损检测技术也迅速发展起来，已成为新材料结构能否有效和扩大应用的关键。
一、复合材料结构件缺陷的产生与特点
先进复合材料中的缺陷类型一般包括: 孔隙、夹杂、裂纹、疏松、纤维分层与断裂、纤维与基体界面开裂、纤维卷曲、富胶或贫胶、纤维体积百分比超差、铺层或纤维方向误差、缺层、铺层搭接过多、厚度偏离、磨损、划伤等, 其中孔隙、分层与夹杂是最主要的缺陷。材料中的缺陷可能只是一种类型, 也可能是好几种类型的缺陷同时存在。
缺陷产生的原因是多种多样的, 有环境控制方面的原因, 有制造工艺方面的原因, 也有运输、操作以及使用不当的原因, 如外力冲击、与其他物体碰撞和刮擦等。对缺陷产生原因进行准确分析, 可以有针对性地采取预防与控制措施, 减少缺陷形成的概率,保证结构质量和性能满足要求。1.成型过程中产生的缺陷
复合材料在成型过程中往往会由于工艺原理和理论的非完美性而产生缺陷,人为操作的随机性会产生夹杂、铺层错误、固化不完全等缺陷,固化过程控制不好会产生孔隙、分层、脱胶等缺陷。原材料因素, 也是复合材料产生缺陷的一个主要原因。预浸料中局部树脂含量不均匀、毛团、纤维弯曲会造成复合材料的贫胶、富胶和纤维曲屈。如果预浸料储存时间过长,则会在固化成型过程中因树脂的流动性变差而导致贫胶、富胶、纤维脱粘以至分层等缺陷。如果这些缺陷不能及时发现,对复合材料的性能会有很大影响,甚至会造成不可挽回的损失。
2.使用过程中产生的缺陷
复合材料构件在使用过程中往往会由于应力或环境因素而产生缺陷,以至被破坏。复合材料损伤的产生、扩展与积累会加剧材料的环境与应力腐蚀,加剧材料老化,造成材料的耐湿热性能严重下降,强度与刚度急剧损失,大大降低材料的使用寿命,有时会造成严重后果。传统观念采取的是发现问题后进行修补(维修或修理)的办法,要求在发现危及安全的缺陷后立即进行修复。而新的观念是预测并管理,要求对可能发生的缺陷、故障进行预报,从而能在某一合适时间段内采取措施。所以复合材料在使用过程中的定期检测,就显得极为重要,也越来越受到人们的重视。
二、复合材料结构件的无损检测
先进复合材料中的微观破坏和内部缺陷, 用常规的机械与物理方法一般不能满足检验精度要求,也不能采用破坏性实验方法进行检测, 必须对其进行无损探伤检测, 即在不损坏结构使用性能的前提下, 采取一定的手段, 检测其特征质量,确定其是否达到需要的工程使用要求。无损检测是检验产品质量、保证产品使用安全、延长产品寿命必要的有效技术手段。可应用于航空复合材料结构中缺陷无损检测的技术很多, 包括目视检查法、声阻法、射线检测技术、超声检测技术、声-超声技术、涡流检测技术、微波检测技术等。1.目视检查法
目视检查法是使用最广泛、最直接的无损检测方法。它可以检查出褪色、表面划伤、裂纹、起泡、表面欠压、起皱、桔皮、凹痕、富胶、贫胶等缺陷；尤其对透光的玻璃钢产品，可用透射光检查出内部的某些缺陷和定位，如夹杂、气泡、疏松、搭接的部位和宽度、蜂窝芯的位置和状态、镶嵌件的位置等。另外，利用反射光可以观察到表面不平和其他缺陷。2.声阻法
声阻法又称机械阻抗分析法，它是通过测量结构件被测点振动力阻抗的变化来确定是否有异常的结构存在。声阻仪是专为复合材料与蜂窝结构件的整体性检测发展起来的便携式检测仪器，可检测出板—板胶接结构（或复合材料）件或蜂窝结构的单层、多层板分离区域。此方法操作简单，效果很好，能满足设计和使用要求。3.射线检测技术
对于先进复合材料而言, 射线检测仍然是最直接、最有效的无损检测技术之一, 特别适合于检测先进复合材料中的孔隙和夹杂等体积型缺陷,对垂直于材料表面的裂纹也具有较高的检测灵敏度和可靠性, 对树脂聚集与纤维聚集也有一定的检测能力, 也可测量小厚度复合材料铺层中的纤维弯曲等缺陷,但对复合材料中最为常见的分层缺陷检测比较困难, 对平行于材料表面的裂纹射线检测技术也不敏感。在所有的射线检测技术中, 胶片射线照相技术应用最为广泛, 经过多年的发展, 该技术已经比较成熟, 许多国家都建立了针对复合材料的胶片射线照相技术规范或标准。近几年来, 随着计算机技术的迅速发展, 射线实时成像检测技术航空用复合材料结构件无损检测技术分析(RTR 技术)日趋完善, 并开始应用于结构的无损检测。RTR 技术利用图像增强器将穿透材料后的射线信息转换为可视图像(即光电转换)。然后输入计算机经过计算机处理将可视图像转换为数字图像, 在显示器屏幕上显示出材料内部缺陷的性质、大小和位置等信息。与胶片照相技术相比, RTR 技术不需要胶片的暗室处理, 缩短了曝光时间, 成像质量与胶片照相技术相当, 但在检测过程的实时性、检测效率、经济性以及远程传送和方便实用等方面具有无比的优越性。实时成像技术可应用于先进复合材料产品的在线检测,可以对装配线上的工件进行实时快速检测。康普顿背散射成像(CST)技术是一种新的射线检测技术, 它具有单侧非接触、检测灵敏度高、快速三维成像的特点, 非常适合于复合材料等原子序数较低材料的物体, 对低密度材料的检测可获得比透射成像更高的图像对比度, 特别是当被检物体结构限制无法进行双侧成像检测时, CST技术就显示出明显的优势。CST 技术在国外航空航天领域已经得到了广泛的应用, 在国内, 由于缺少相关的技术设备, 此项技术还尚处于探索性的研究阶段, 但鉴于该技术的独特性能, 可以预见它必将成为航空航天无损检测领域一个极具开发与应用潜力的检测手段。
4.超声检测技术
超声检测方法主要包括有脉冲反射法、穿透法、反射板法、共振法、阻抗法等, 它们各有特点, 可根据材料结构的不同选用合适的检测方法。对于一般小而薄、结构简单的平面层压板及曲率不大的复合材料构件, 宜采用水浸式反射板法;对于小而稍厚的复杂结构件, 无法采用水浸式反射板法时, 可采用喷水脉冲反射法或接触带延迟块脉冲发射法;对于大型复合材料结构宜采用水喷穿透法或水喷脉冲反射法。复合材料的多层结构使得声波在材料中的衰减较大, 而且航空航天领域的先进复合材料构件多为薄形结构, 所引起的噪声和缺陷反射信号的信噪比低, 不易分辨, 在选择合适的检测方法时应进行全面、细致的考虑。
5.声-超声检测技术
声-超声(AU)技术又称应力波因子(SWF)技术。与通常的无损检测技术不同,AU 技术主要用于检测和研究材料中分布的细微缺陷群及其对结构力学性能(强度或刚度等)的整体影响, 属于材料的完整性评估技术。采用声-超声振幅C 扫描技术也能够对复合材料与金属材料间的粘接界面进行有效检测, 而且克服了超声反射技术信号清晰度不高、超声透射技术传感器可达(及)性差的缺点。
复合材料的声发射技术研究20 世纪70 年代始于美国, 80 年代在法、日、英等国得到发展和广泛应用。先进复合材料中的声发射源主要有纤维断裂、基体微裂纹、基体宏观裂纹、纤维-基体界面脱开、纤维摩擦基体、纤维断裂松驰等。通过对材料或结构在加载过程中产生的声发射信号进行检测和分析, 可以对复合材料构件的整体质量水平进行评价, 反映复合材料中损伤的发展与破坏模式, 预测构件的最终承载强度, 并能够确定出构件质量的薄弱区域。声发射检测技术仅可用于复合材料承力结构件的整体无损检测, 对单个缺陷的检测准确性较低。声发射技术是检测复合材料结构整体质量水平的非常实用的技术手段, 使用简单方便, 可以在测试材料力学性能的同时获取材料动态变形损伤过程中的宝贵信息。它包括参数分析法与波形分析法两种方法。参数分析法是通过记录和分析声发射信号的特征参数, 如幅度、能量、持续时间、振铃计数和事件数等, 来分析材料的损伤破 坏特征, 如损伤程度和部位、破坏机制等;波形分析法是指对声发射信号的波形进行记录与分析,得到信号的频谱及相关函数等, 通过分析材料不同阶段和不同机制引起损伤的频谱特征, 可以获取材料的损伤特征。6.涡流检测技术
涡流检测技术的基本原理是利用涡流探头中线圈通以交变电流后, 能够在线圈附近的检测试样中产生涡流, 该涡流又能产生一个交变反磁场,交变反磁场会改变线圈磁场, 从而使流经线圈中的电流也随之改变。当线圈上的电压恒定, 线圈中电流变化引起线圈阻抗变化, 通过测量线圈阻抗的变化, 就可以得到试样内部的缺陷信息。但这种技术只适用于导电复合材料, 对G F R P 和KFRP 不适用, 而对CFRP 是适用的。利用涡流检测技术可检测出C F R P 中的纤维含量与缺陷,对复合材料与金属粘接结构中金属材料的翘曲变形也具有较高的检测灵敏度。7.微波检测技术
微波在复合材料中穿透能力强、衰减小, 适合于复合材料的无损检测。它可以克服常规检测方法的不足(如超声波在复合材料中衰减大、难以检测内部较深部位缺陷, 射线检测对平面型缺陷灵敏度低等), 对复合材料结构中的孔隙、疏松、基体开裂、分层和脱粘等缺陷具有较高的灵敏性。据报道, 美国在20 世纪60 年代就采用微波技术对大型导弹固体发动机玻璃钢壳体中的缺陷和内部质量进行检测;我国的陆荣林等人也采用微波反射技术对不同复合材料中的空洞型缺陷进行了检测。结果证明了微波检测技术对复合材料中缺陷检测的有效性。除上述检测技术外, 还有目视法、流体渗透法、激光全息法等其他技术也可用于先进复合材料的无损检测。
三、技术关键
1.针对复合材料装机结构件的快速高效无损检测技术
赋予传统复合材料无损检测新的技术内涵,使之更适合未来复合材料的低成本设计、制造和装机应用主流,通过提高传统检测技术的功效,达到提高检测效率、降低检测成本的目的。开展无损检测新技术和新方法的研究,探索研究适合复合材料的快速高效无损检测技术和方法。美国等复合材料用量较大的国家,自20世纪90年代后期已经开始将复合材料无损检测技术研究的重点转移到快速高效的无损检测方向, 而且有了初步应用成果。2.针对新型复合材料的无损检测技术
与发达国家相比, 目前我国复合材料无损检测技术的研究深度和发挥作用的程度还远远不够。复合材料的一个重要结构特征就是内部各组分之间物理界面复杂,如果能利用无损检测技术得到这些界面的全部信息,将会对材料研究和工艺分析起十分重要的指导作用。
四、结束语
复合材料无损检测技术是一门专门的学科，是我们所面临的新课题，应重视对复合材料无损检测人员的技术培训工作，开展复合材料无损检测技术的建标工作，进行复合材料结构和无损检测方法，分析、制订试验方案，设计和制备无损检测标准试样，编制复合材料无损检测标准与缺陷验收规范，并加强与国内外知名厂所、高校的复合材料无损检测先进技术的合作与交流，进一步学习国外复合材料无损检测的先进技术，提高我国复合材料结构无损检测水平。
第五篇：无损检测案例分析
焊缝无损检测缺陷图片
一、气孔与圆缺
图8-1-1 分散的气孔
图8-1-2 密集气孔
图8-1-3 夹钨
二、条形夹渣与条形气孔
图8-1-4 条形夹渣
图8-1-9 内咬边
图8-1-10 外咬边
七、内凹
图8-1-11 内凹
八、烧穿
图8-1-12 烧穿
就是说这种工艺卡没有在技术上起到指导作用，是一张毫无价值的工艺卡。
4、问题处理
（1）重新编制检测工艺卡。
（2）进一步检查其现场记录中的参数是否符合其工艺规程及所用标准的要求，所拍底片的各项指标是否合格。
【案例3】无损检测人员资格
1、背景
长输管道φ508×7，50km，设计要求射线检测100%，联头及穿越段超声100%，执行标准均为SY/T4109-2005。
2、问题描述
某检测公司承揽这一工程，检查中发现，该公司现场共有检测人员4人，两个检测机组，每个机组均综合检测RT、UT；其中王某为项目负责人，持证情况为RTⅢ、UTⅢ、PTⅡ、MTⅡ，李某为项目技术负责人、评片员，持证情况为RTⅡ、UTⅡ、PTⅡ、MTⅡ，王某注册单位为该公司，李某为其他单位。另有机组长赵某持RTⅡ；周某持UTⅡ；均注册在该公司。王某提出可以用合并检测机组，同时赵某负责评片，周某负责超声报告，而由王某统一审核。
3、问题分析
（1）根据该项目的情况，该项目至少要有RTⅢ、UTⅢ各一人项，RTⅡ、UTⅡ若干人项，RTⅠ、UTⅠ各两人项。工作分别人Ⅲ级编制工艺、审核报告，Ⅱ级根据记录评定结果、编制检测报告；Ⅰ级以上人员在Ⅱ级和Ⅲ级人员的指导下负责现场操作，做好记录。
（2）该检测项目部现有人员，李某为非法执业，其所出具的检测报告均为无效。（3）现场机组长证书不全，至少应当持有所从事的检测类别Ⅰ级以上证书。
（4）很多检测项目，在人员报批时资质都是足够的，但是在检测过程中，极容易出现资质不够的情况。
（5）项目负责人王某提出的方案，从资质上讲能符合要求，但是在实际工作中是不可能实现的，故王某的方案不可取，就是该项目人员配备不合格。
4、问题处理
（1）警告并清退李某，对其所出具的检测报告进行复核并重新出具，并按《特种设备安全监察条例》及相关法规，视情节轻重进行处罚。
（2）勒令该公司限期增加检测人员，达到最低限度以上。
【案例4】无损检测部位指定
1、背景
某管线，规格为φ377×10，射线检测抽查比例为50%、Ⅱ级合格，超声检测比例为100%、Ⅱ级合格。有现场监理，检测焊口由现场监理指定。
2、问题描述
（3）监理在指定焊口时要着重于固定口的抽检。对于油水混合管和排空管，由于预制焊口检测比例相对增大，在总比例一定的前提下，必然会导致固定焊口检测比例相对不足，因此在进行固定口抽检时必须要保证B和C两种管道固定口的检测数量能够满足其所要求的检测比例。
【案例6】无损检测标准执行
1、背景
某集气站管线包括A管φ57×4.5、B管φ45×3，设计要求为“100%超声探伤，10%射线探伤复检，Ⅱ级合格；不能进行超声波探伤的管线，进行20%射线探伤，Ⅱ级合格；不能进行超声波和射线探伤的焊缝，必须进行100%的渗透或磁粉探伤，无缺陷为合格”。
2、问题描述
在现场发现，所有的管线均以100%超声探伤，10%射线复检为委托比例；检测公司报告也是以此比例出具报告。
3、问题分析
（1）现场监理没有研究设计图纸说明书，不明白哪些是不能进行超声波探伤的焊缝，哪些是不能进行超声波和射线探伤的焊缝；这种不能，主要是指SY/T4109-2005标准条文适用范围之外的不能，即超声波不能检测的有：壁厚小于5mm或外径小于57mm，或为法兰、弯头与直管相接焊缝，或非对接焊缝。射线不能检测的有：非对接焊缝。由于现场监理对检测标准不熟悉，致使指令错误。
（2）检测公司的指令接收人员应当明了SY/T4109-2005各个部分的适用范围，在接到指令的同时应当先研究指令与标准的符合性，然后才能签字。显然，在这一事件中检测公司现场人员失职。
（3）检测公司工艺卡编制人员技术水平低下，没有按照相关技术标准制定工艺，而是凭空编造工艺卡。
（4）检测公司报告签发人没有对报告的合规性做应有的审核，在明显不符合标准的报告上签字。
4、问题处理
（1）现场监理指令错误，对现场无损检测监理人员进行更换。
（2）检测公司从报告签发人到现场操作人员或水平低下，或责任心不强，由检测公司更换人员，并建议业主考虑更换检测公司的可能。
（3）由于A管、B管的壁厚范围均小于5mm，无法进行超声波检测，因此对焊缝进行100%射线检测（即以射线检测代替超声检测），对于非对接焊缝等无法进行射线检测的焊缝，进行100%渗透或磁粉探伤。
【案例7】无损检测底片评定
1、背景
某长输管线工程，规格φ508×9，射线100%检测，标准SY/T4109-2005 Ⅱ级合格。的记录，发成合格报告的情况，则应以作假嫌疑追究报告编制、审核人员的责任。
4、问题处理
（1）监理公司改派具有国家质监总局颁发的射线检测Ⅱ级或以上的人员来担任无损检测监理工程师，履行监理职责并签字。
（2）检测公司将李某证书向主管部门办理延期，或在李某复试后至成绩公布之间增派一名Ⅱ级人员。
（3）由检测公司认真检查报告，并将错误的报告重新打印，签字。
【案例9】射线检测现场
1、背景
查某长输管线工程，规格φ508×9，射线100%检测，标准SY/T4109-2005 Ⅱ级合格
2、问题描述
在检查过程中发现，有检测人员在检测合格段进行无损检测活动，经查：检测人员系该标段检测承包商某检测公司员工，现场无委托单、无检测派工单，管线上已经贴好的两个片联上显示：日期均为三天前日期；A片焊口号与实际焊口不符；B焊口有明显的返修痕迹，但片联上无返修“R”标识。经检查人员跟踪至项目部检查：A焊口原始片划伤严重，底片质量不合格，但上报为Ⅰ级片合格；B焊口有明显密集气孔，Ⅳ级片。
3、问题分析
（1）这是一起严重的作假行为。
（2）A片的原因只是暗室人员不小心、或洗片机存在问题将底片划伤，本可以重照，但检测公司以工程进度为由，自作主张，签发了合格报告，然后在他处做假片。
（3）B片有缺陷不正常上报，与施工单位串通，返修后补片，日期提前，这是典型的串通提高一次合格率的做法。
4、问题处理
（1）对A片重新进行检测，防腐返工费用由检测公司负责，B片作为返修重新上报。（2）依据有关规定对检测公司、施工单位的相关人员进行处理。
【案例10】超声波检测现场
1、背景
某长输管线，规格为φ355×6，射线100%检测，标准SY/T4109-2005 Ⅱ级合格；穿跨越段、联头段增加100%超声复检，标准SY/T4109-2005 Ⅱ级合格。
2、问题描述
在对某穿河段的检查过程中，发现以下问题：
（1）检测人员使用的探头为2.5P13×13K2，工艺卡要求为5P8×8K3,两者不符，记录上也记录为5P8×8K3。
（2）现场耦合剂为清洁剂，经查，所有检测记录为合格的焊口的6点位即正仰焊位置，没有
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