劉拓

【摘? 要】隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的迅猛進步，對于機械設備的運行質(zhì)量以及運行精度的要求越來越高。無損檢測技術具有非破壞性、可靠、安全的優(yōu)勢，可以利用化學現(xiàn)象、物理原理對設備進行檢驗。在工業(yè)生產(chǎn)和應用過程中無損檢測技術逐漸受到人們的重視，論文主要針對無損檢測技術在機械工業(yè)中的應用與發(fā)展進行探究。

【Abstract】With the continuous development of social economy and the rapid progress of modern industry， the requirements for the operation quality and accuracy of mechanical equipment has become higher and higher. Nondestructive testing technology has the advantages of non-destructive， reliable and safe. We can use chemical phenomena and physical principles to inspect the equipment. People are paying more and more attention to the application of nondestructive testing technology in the industry. This paper mainly discusses the application and development of nondestructive testing technology in mechanical industry.

【關鍵詞】無損檢測技術;機械工業(yè);應用

【Keywords】nondestructive testing technology; machinery industry; application

【中圖分類號】TG115.28;TH21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）06-0173-02

1 引言

機械設備的核心部件主要包括傳動軸和變速器。傳動軸是機械設備運行的執(zhí)行器件，變速器控制著工程機械設備的運行速度和運行效果，無損檢測技術可以避免檢測過程中對設備造成的二次傷害，檢測精度較高，已經(jīng)成為當前機械行業(yè)發(fā)展必不可少的環(huán)節(jié)。因此，需要加強對無損檢測技術的研究，明確無損檢測技術在機械工業(yè)中的作用和價值，促進機械工業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

2 無損檢測技術概述

無損檢測技術涉及的結構件和材料的質(zhì)量均勻性以及使用可靠性，是檢測技術的關鍵組成部分。在機械生產(chǎn)過程中難免會存在一些影響，產(chǎn)品使用可靠性和質(zhì)量的缺陷容易被帶入后續(xù)加工，如擠壓工藝、鑄造，鍛造和焊接工藝以及軋制工藝中，威脅產(chǎn)品的使用性能以及使用安全性。在機械工業(yè)中應用無損檢測技術，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量鑒定管理水平。當前常用的無損檢測技術主要包括超聲檢測法（UT）、TOFD，PAUT，射線檢測法（RT）、滲透檢測法（PT）、磁粉檢測法（MT）以及渦流檢測法（ET）。隨著科學技術的不斷發(fā)展，聲發(fā)射檢測技術、超聲全息照相法、電磁超聲檢測、紅外檢測、激光全息照相法等無損檢測新工藝和新技術也得到了應用。在提高檢測質(zhì)量和檢測效率的同時，也能夠進一步保護機械設備的使用性能。無損檢測技術當前主要應用于評價工藝制造過程中零部件質(zhì)量控制和機械設備使用壽命或者剩余壽命，掌握缺陷與強度的定量關系以及明確設備在使用和制造過程中產(chǎn)生的缺陷情況以及結構不完整性等，可以為零部件和機械設備制造工藝的改進和提升提供技術支持，提高產(chǎn)品質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)零部件的缺陷和設備存在的故障和問題，并采取針對性的措施進行解決，保證交付合格的零部件和設備可以正常、穩(wěn)定、高效、可靠運行[1]。

設計檢測法是當前在機械工業(yè)中常用的無損檢測技術之一，主要是利用射線在材料中透射性能以及射線強度衰減程度的不同的原理進行檢測，可以探測工件存在的缺陷。在實際檢測中，所使用的射線主要是X射線、中子射線以及伽馬射線。射線衰竭是由于物質(zhì)與光子的相互作用產(chǎn)生湯姆遜效應、康普頓效應、光電效應以及電子對等，使得射線散射或者被吸收而造成射線衰減現(xiàn)象。通常情況下，射線的衰減程度與射線通過物質(zhì)的貫穿行程以及物質(zhì)厚度有關，物質(zhì)變厚，射線衰減的程度越大。其次，射線的衰減程度還與射線的性質(zhì)以及物體的性質(zhì)有關，射線的波長越小，衰減程度越小，物質(zhì)的密度以及原子序數(shù)越大，會導致射線衰減的程度也不斷增大，這種衰減關系是呈指數(shù)關系的衰竭。射線的檢測方法主要包括X射線熒光屏觀察法、透視照相法、電勢觀察法、電離觀察法[2]。

超聲檢測法主要利用物質(zhì)存在的缺陷或者物質(zhì)本身的聲學特性進行具體檢測，可以很好地對物體的某些特性以及存在的缺陷等進行檢測，具體的超聲波檢測法可以利用聲速、聲阻抗、衰減系數(shù)等聲學特性以及某些待測非聲學量，檢測如彈性、強度、密度、溫度、濃度、硬度、厚度、流速、流量等參數(shù)存在的相關性或者函數(shù)關系。超聲檢測法對于平面型缺陷的檢測有著十分重要的應用價值，可以靈活測定平面型缺陷，一經(jīng)過檢測就能夠得到結果。超聲檢測設備易于攜帶，不必外接電源，穿透力比較強，但是超聲波檢測法要求被檢測的物質(zhì)表面光滑，難以探測出細小的裂縫，檢測精準度較差。而且超聲波檢測法要有參考標準以能夠正確接收信號，對于檢測人員的專業(yè)技能和綜合素養(yǎng)有著較高的要求[3]。

3 無損檢測技術在機械工業(yè)中的應用

在機械工業(yè)無損檢測中應用圖像識別技術時，可以通過磁粉探傷方法明確機械材料存在的缺陷，并結合圖像識別技術開發(fā)全自動磁粉探傷系統(tǒng)。結合機械設備的實際建造工藝和使用狀態(tài)，對檢測項目進行完善和升級。工作人員可以熒光磁粉無損檢測技術作為支持，利用攝像系統(tǒng)功能準確采集圖像信息，并對圖像信息進行識別和自動處理，結合計算機技術和信息控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動探傷。在實際機械工業(yè)設備檢測和操作過程中，通過圖像識別技術可以對發(fā)動機曲軸表面裂縫進行無損檢測，發(fā)揮自動磁粉探傷系統(tǒng)的功能，能夠?qū)D像進行科學處理和自動識別。但是在輸入數(shù)字圖像信號的過程中，存在的噪聲往往會影響圖像采集的質(zhì)量和效果。因此，還需要應用數(shù)字圖像處理技術正確識別裂紋，便于后續(xù)圖像處理工藝的規(guī)范開展。在圖像識別技術的基礎之上，工作人員還可以建立系統(tǒng)完善的無損檢測系統(tǒng)，以滿足機械零件無損檢測的客觀需求。例如，在曲軸圖像識別過程中，由于曲軸結構比較復雜，形狀變化多端，整體尺寸較大，發(fā)動機中連接多個軸徑空間分布狀態(tài)比較特殊，而且兩個連桿之間間隔角度較大，采取曲軸完整圖像識別的難度相對較大。應用圖像識別技術建立起無損檢測系統(tǒng)，能夠獲取完整的曲軸圖像信息，并對曲軸表面的缺陷進行深入檢測，在發(fā)動機曲軸整體無損檢測過程中有著重要的應用價值和良好的適用性[4]。

4 無損檢測技術在機械工業(yè)中的發(fā)展

隨著科學技術的不斷發(fā)展和信息化時代的全面到來，無損檢測儀器的性能也獲得了迅猛提升，在機械工業(yè)領域無損檢測技術的應用越來越廣泛。材料科學技術、計算機技術以及電子技術等基礎學科的發(fā)展使得無損檢測的新工藝、新方法、新技術和新流程逐漸發(fā)展起來，主要包括電磁超聲檢測技術、紅外檢測技術、聲發(fā)射檢測技術、聲波檢測技術、聲震檢測技術以及激光全息檢測技術等。聲發(fā)射技術與激光全息檢測技術主要應用于檢測復合材料膠接結構以及蜂窩結構等。微波檢測技術在樹脂、陶瓷以及增強塑料的檢測方面得到非常良好的使用，對各種蜂窩結構的具體分層以及脫粘問題也可以很好地檢測，可以很好地檢測出金屬加工工件表面的具體裂紋情況以及粗糙度。聲發(fā)射檢測技術主要在焊接工程當中進行應用，可以很好地完成焊縫質(zhì)量的具體檢測。紅外檢測技術主要應用在點焊焊點質(zhì)量、鑄模質(zhì)量以及軸承質(zhì)量等檢測當中，也可以很好地對火車車輪軸承的過熱現(xiàn)象進行測量。

從當前無損檢測技術的實際應用情況來看，無損檢測技術可以在不損傷這些設備的前提下，對工業(yè)生產(chǎn)中的工程零部件結構件和材料進行有效測試和檢驗，并根據(jù)檢驗結果評價機械設備的完整性、連續(xù)性、安全可靠性以及相關物理性能。無損檢測技術當前在我國的應用已經(jīng)十分廣泛，在機械制造領域、造船領域、航空航天領域、石油化工行業(yè)以及核能行業(yè)等工業(yè)領域中廣泛使用，已經(jīng)成為材料和產(chǎn)品靜態(tài)檢測、動態(tài)檢測以及質(zhì)量管理不可或缺的環(huán)節(jié)。

5 結語

綜上所述，在機械工業(yè)中應用無損檢測技術能夠在不破壞原有產(chǎn)品零件和機械設備使用性能的前提下，保證檢測質(zhì)量和檢測準確性。無損檢測技術在當前機械工業(yè)產(chǎn)品設計、機械制造、機械加工、成品檢驗以及在線檢測等階段有著十分重要的應用價值，對于機械工業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有至關重要的意義。因此，需要加強對無損檢測技術的研究與重視，明確無損檢測技術的應用方式和發(fā)展前景，為我國機械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有效的技術支持。

【參考文獻】

【1】張鳳敏.淺議起重機械無損檢測技術 [J].科技創(chuàng)新與應用，2016（35）：143.

【2】丁鋒，姜樹杰.無損檢測技術在冶金設備機械安檢中的應用 [J].天津冶金，2016（01）：50-52.

【3】張鳳敏.淺談機械焊接結構的無損檢測技術[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（10）：131.

【4】宮宇帝.金屬材料焊接中超聲無損檢測技術的有效應用探析[J]. 科技創(chuàng)新與應用，2015（12）：115.