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金屬材料腐蝕檢測之聲發射檢測原理和優點

作者:百檢網 時間:2022-08-01 來源:互聯網

  聲發射(Acousticemission 簡稱 AE)又稱應力波發射,是材料或零部件受力作用產生變形、斷裂過程中將釋放聲能,某些腐蝕歷程如應力腐蝕開裂,腐蝕疲勞開裂,空炮開裂,摩擦腐蝕和微振磨損都伴隨有聲能的釋放,通過監聽和記錄這種聲波來檢測材料和構件中卻像或腐蝕損傷的發生和發展,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赫茲到數兆赫茲,如果能量足夠大,并且頻率集中在聲音頻段內,則可以被人耳所聽見。

  聲發射的傳播過程是從聲發射源開始,通過整個結構進行傳播的。利用電子手段來檢測聲發射活動的技術已被廣泛采用。

  聲發射檢測技術不但具有整體性、快速及時性、經濟性等特性,還對缺陷的類型作出危害等級評估。

  檢測原理

  從聲發射源發射的彈性波*終傳播到達材料的表面,引起可以用聲發射傳感器探測的表面位移,這些探測器將材料的機械振動轉換為電信號,然后再被放大、處理和記錄。

  通過對所得到的數據進行分析,*終達到以下目的:

  ①確定聲發射源的部位;

  ②分析聲發射源的性質;

  ③確定聲發射發生的時間或載荷;

  ④評定聲發射源的嚴重性。

  隨著聲發射技術的不斷發展,這種成熟的技術被應用到各個領域:

  (1)石油化工工業:各種壓力容器、壓力管道和海洋石油平臺的檢測和結構完整性評價,常壓貯罐底部、各種閥門和埋地管道的泄漏檢測等。

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

  (3)材料試驗:材料的性能測試、斷裂試驗、疲勞試驗、腐蝕監檢測和摩擦測試,鐵磁性材料的磁聲發射測試等。

  (4)民用工程:樓房、橋梁、起重機、隧道、大壩的檢測,水泥結構裂紋開裂和擴展的連續監視等。

  (5)航天和航空工業:航空器殼體和主要構件的檢測和結構完整性評價,航空器的時效試驗、疲勞試驗檢測和運行過程中的在線連續監檢測等。

  (6)金屬加工:工具磨損和斷裂的探測,打磨輪或整形裝置與工件接觸的探測,修理整形的驗證,金屬加工過程的質量控制,焊接過程監檢測,振動探測,鍛壓測試,加工過程的碰撞探測和預防。

  (7)交通運輸業:長管拖車、公路和鐵路槽車及船舶的檢測和缺陷定位,鐵路材料和結構的裂紋探測,橋梁和隧道的結構完整性檢測,卡車和火車滾珠軸承和軸頸軸承的狀態監檢測,火車車輪和軸承的斷裂探測。

  優點

  1. 聲發射檢測是一種被動檢驗方法,探測到的能量來自被測試物體本身,而不是像超聲或射線探傷方法一樣由無損檢測儀器提供;

  2. 聲發射檢測方法對線性缺陷較為敏感,它能探測到在外加結構應力下這些缺陷的活動情況,穩定的缺陷不產生聲發射信號;

  3. 在一次試驗過程中,聲發射檢驗能夠整體探測和評價整個結構中活性缺陷的狀態,因此效率高;

  4. 可提供活性缺陷隨載荷、時間、溫度等外變量而變化的實時或連續信息,因而適用于工業過程在線監控及早期或臨近破壞預報。

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