貴州材料檢測(cè)：金屬材料常用的腐蝕檢測(cè)方法匯總

當(dāng)前我國(guó)金屬材料應(yīng)用范圍極其廣泛，但金屬材料的腐蝕一直是金屬材料使用中的一大常見(jiàn)問(wèn)題。在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)具體情況，依據(jù)可靠性和適用性的原則選擇合適的方法，從而達(dá)到高效、準(zhǔn)確的檢驗(yàn)?zāi)康?。腐蝕檢測(cè)是對(duì)設(shè)備和構(gòu)件的腐蝕狀態(tài)、速度以及某些與腐蝕相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。其主要目的是確定系統(tǒng)的腐蝕狀況，給出明確的腐蝕診斷信息；通過(guò)檢測(cè)結(jié)果制定維護(hù)和維修策略、調(diào)節(jié)生產(chǎn)操作參數(shù)，從而控制腐蝕的發(fā)生與發(fā)展，使設(shè)備處于良性運(yùn)行狀態(tài)。隨著現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型的檢測(cè)技術(shù)在腐蝕檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

一、渦流法

利用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)檢測(cè)被檢工件內(nèi)感生渦流的變化來(lái)無(wú)損的評(píng)定導(dǎo)電材料及其工件的某些性能，或發(fā)現(xiàn)缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法稱為渦流檢測(cè)。

渦流檢測(cè)是控制各種金屬材料及少數(shù)非金屬導(dǎo)電材料（如石墨）及其產(chǎn)品品質(zhì)的主要手段之一。與其他無(wú)損檢測(cè)相比，渦流檢測(cè)更容易實(shí)現(xiàn)檢測(cè)自動(dòng)化，特別是對(duì)管材、棒材和線材有很高的檢測(cè)效率。

渦流檢測(cè)的基本原理

當(dāng)導(dǎo)體處在變化的磁場(chǎng)中或相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)切割磁力線時(shí)，由電磁感應(yīng)定律，其內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出電流。這些電流的特點(diǎn)是：在導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路，呈漩渦狀流動(dòng)，因此稱之為渦流。

當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線圈靠近導(dǎo)電試件（相當(dāng)于次級(jí)線圈）時(shí)，由電磁感應(yīng)理論可知，與渦流伴生的感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)疊加，使得檢測(cè)線圈的復(fù)阻抗發(fā)生改變。導(dǎo)電體內(nèi)感生渦流的幅值大小、相位、流動(dòng)形式及伴生磁場(chǎng)受到導(dǎo)電體的物理及制造工藝性能的影響。因此，通過(guò)測(cè)定檢測(cè)線圈阻抗的變化，就可以非破壞性地判斷出被測(cè)試件的物理或工藝性能及有無(wú)缺陷等，貴州材料檢測(cè)此即為渦流檢測(cè)的基本原理。

渦流檢測(cè)的特點(diǎn)

1. 對(duì)導(dǎo)電材料表面和近表面缺陷的檢測(cè)靈敏度較高；

2. 應(yīng)用范圍廣，對(duì)影響感生渦流特性的各種物理和工藝因素均能檢測(cè)；

3. 一定條件下，能反映有關(guān)裂紋深度的信息；

4. 不需用耦合劑，檢測(cè)時(shí)與工件不接觸，所以檢測(cè)速度很快，易于實(shí)現(xiàn)管、棒、線材高速、高效的自動(dòng)化檢測(cè)；

5. 可在高溫（耦合劑在高溫下會(huì)流失）、薄壁管、細(xì)線、零件內(nèi)孔表面等其他檢測(cè)方法不適用的場(chǎng)合實(shí)施檢測(cè)；

6. 渦流檢測(cè)不僅可以探傷，而且可以揭示工件尺寸變化和材料特性，例如電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的變化，利用這個(gè)特點(diǎn)可綜合評(píng)價(jià)容器消除應(yīng)力熱處理的效果，檢測(cè)材料的質(zhì)量以及測(cè)量尺寸；

7. 缺點(diǎn)：受趨膚效應(yīng)的限制，很難發(fā)現(xiàn)工件深處的缺陷；缺陷的類型、位置、形狀不易估計(jì)，需輔以其他無(wú)損檢測(cè)的方法來(lái)進(jìn)行缺陷的定位和定性（感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)疊加，使檢測(cè)線圈的復(fù)阻抗發(fā)生改變，不能直接反映缺陷的類型、位置、形狀）；不能用于絕緣材料的檢測(cè)；對(duì)形狀復(fù)雜的零件，渦流檢測(cè)的效率相對(duì)較低。

渦流檢測(cè)的應(yīng)用

二、聲發(fā)射技術(shù)

聲發(fā)射（Acousticemission 簡(jiǎn)稱 AE）又稱應(yīng)力波發(fā)射，是材料或零部件受力作用產(chǎn)生變形、斷裂過(guò)程中將釋放聲能，某些腐蝕歷程如應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，腐蝕疲勞開(kāi)裂，空炮開(kāi)裂，摩擦腐蝕和微振磨損都伴隨有聲能的釋放，通過(guò)監(jiān)聽(tīng)和記錄這種聲波來(lái)檢測(cè)材料和構(gòu)件中卻像或腐蝕損傷的發(fā)生和發(fā)展，并確定他們的位置。這種彈性波以聲波形式存在，頻率范圍很寬包括數(shù)赫茲到數(shù)兆赫茲，如果能量足夠大，并且頻率集中在聲音頻段內(nèi)，則可以被人耳所聽(tīng)見(jiàn)。

聲發(fā)射的傳播過(guò)程是從聲發(fā)射源開(kāi)始，通過(guò)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳播的。利用電子手段來(lái)檢測(cè)聲發(fā)射活動(dòng)的技術(shù)已被廣泛采用。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)不但具有整體性、快速及時(shí)性、經(jīng)濟(jì)性等特性，還對(duì)缺陷的類型作出危害等級(jí)評(píng)估。

檢測(cè)原理

從聲發(fā)射源發(fā)射的彈性波最終傳播到達(dá)材料的表面，貴州材料檢測(cè)引起可以用聲發(fā)射傳感器探測(cè)的表面位移，這些探測(cè)器將材料的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后再被放大、處理和記錄。通過(guò)對(duì)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終達(dá)到以下目的：①確定聲發(fā)射源的部位；②分析聲發(fā)射源的性質(zhì)；③確定聲發(fā)射發(fā)生的時(shí)間或載荷；④評(píng)定聲發(fā)射源的嚴(yán)重性。

隨著聲發(fā)射技術(shù)的不斷發(fā)展，這種成熟的技術(shù)被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域：

（1）石油化工工業(yè)：各種壓力容器、壓力管道和海洋石油平臺(tái)的檢測(cè)和結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)，常壓貯罐底部、各種閥門和埋地管道的泄漏檢測(cè)等。

（2）電力工業(yè)：高壓蒸汽汽包、管道和閥門的檢測(cè)和泄漏監(jiān)檢測(cè)，汽輪機(jī)葉片的檢測(cè)，汽輪機(jī)軸承運(yùn)行狀況的監(jiān)檢測(cè)，變壓器局部放電的檢測(cè)。

（3）材料試驗(yàn)：材料的性能測(cè)試、斷裂試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、腐蝕監(jiān)檢測(cè)和摩擦測(cè)試，鐵磁性材料的磁聲發(fā)射測(cè)試等。

（4）民用工程：樓房、橋梁、起重機(jī)、隧道、大壩的檢測(cè)，水泥結(jié)構(gòu)裂紋開(kāi)裂和擴(kuò)展的連續(xù)監(jiān)視等。

（5）航天和航空工業(yè)：航空器殼體和主要構(gòu)件的檢測(cè)和結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)，航空器的時(shí)效試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)檢測(cè)和運(yùn)行過(guò)程中的在線連續(xù)監(jiān)檢測(cè)等。

（6）金屬加工：工具磨損和斷裂的探測(cè)，打磨輪或整形裝置與工件接觸的探測(cè)，修理整形的驗(yàn)證，金屬加工過(guò)程的質(zhì)量控制，焊接過(guò)程監(jiān)檢測(cè)，振動(dòng)探測(cè)，鍛壓測(cè)試，加工過(guò)程的碰撞探測(cè)和預(yù)防。

（7）交通運(yùn)輸業(yè)：長(zhǎng)管拖車、公路和鐵路槽車及船舶的檢測(cè)和缺陷定位，鐵路材料和結(jié)構(gòu)的裂紋探測(cè)，橋梁和隧道的結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)，卡車和火車滾珠軸承和軸頸軸承的狀態(tài)監(jiān)檢測(cè)，火車車輪和軸承的斷裂探測(cè)。

優(yōu)點(diǎn)

1. 聲發(fā)射檢測(cè)是一種被動(dòng)檢驗(yàn)方法，探測(cè)到的能量來(lái)自被測(cè)試物體本身，而不是像超聲或射線探傷方法一樣由無(wú)損檢測(cè)儀器提供；

2. 聲發(fā)射檢測(cè)方法對(duì)線性缺陷較為敏感，它能探測(cè)到在外加結(jié)構(gòu)應(yīng)力下這些缺陷的活動(dòng)情況，穩(wěn)定的缺陷不產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)；

3. 在一次試驗(yàn)過(guò)程中，聲發(fā)射檢驗(yàn)?zāi)軌蛘w探測(cè)和評(píng)價(jià)整個(gè)結(jié)構(gòu)中活性缺陷的狀態(tài)，因此效率高；

4. 可提供活性缺陷隨載荷、時(shí)間、溫度等外變量而變化的實(shí)時(shí)或連續(xù)信息，因而適用于工業(yè)過(guò)程在線監(jiān)控及早期或臨近破壞預(yù)報(bào)。

三、射線照相技術(shù)

射線照相，是指用 X 射線或 γ 射線來(lái)檢測(cè)材料和工件、并以射線照相膠片作為記錄介質(zhì)和顯示方法的一種無(wú)損檢方法。它可以檢測(cè)材料的局部腐蝕，借助于標(biāo)準(zhǔn)的“圖像特性顯示儀”， 還可以測(cè)量壁厚。使用最普遍的是 X 射線，也使用同位素和高能射線，這種技術(shù)取決于射線在材料中的穿透性，射線穿過(guò)構(gòu)件作用于照相底片或熒光屏，在底片上產(chǎn)生的圖像密度與受檢材料的厚度和密度有關(guān)。X 射線源需要電網(wǎng)供電和水冷卻，而 γ 射線則從一種小劑量的合適的放射性材料中就可以得到。因而，γ 射線顯示法更適合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。γ 射線還具有穿透能力較強(qiáng)的特點(diǎn)，但分辨能力低于 X 射線，因?yàn)?X射線可以聚焦。

基本原理

射線照相檢測(cè)是利用 X 射線和 γ射線的感光特性，通過(guò)射線源發(fā)出的射線穿過(guò)受檢材料或工件在射線照相底片上感光，射線在通過(guò)受檢材料或工件的缺陷部位后在底片上的感光與正常的區(qū)域存在差異，貴州材料檢測(cè)由此來(lái)判定被檢材料和工件的內(nèi)部是否存在缺陷，從而在不破壞或不損害被檢材料和工件的情況下，評(píng)估其質(zhì)量和使用價(jià)值。

總結(jié)：射線照相技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以得到永久性的記錄，結(jié)果比較直觀，檢測(cè)時(shí)不需要去掉設(shè)備表面的保護(hù)層。由于射線照相技術(shù)需要把射線源放在送檢構(gòu)件的一側(cè)，照相底片或熒光屏放在另一側(cè)，所以這種技術(shù)通常要求構(gòu)件的兩側(cè)都能達(dá)到觸及，因而難以用于在線檢測(cè)。同時(shí)射線對(duì)人體有害，其應(yīng)用受到限制。在生產(chǎn)過(guò)程中使用射線照相技術(shù)進(jìn)行腐蝕檢測(cè)，應(yīng)仔細(xì)選擇檢測(cè)點(diǎn)，并盡可能采用統(tǒng)計(jì)的方法，測(cè)量速度一般較慢，費(fèi)用高。