[發(fā)明專利]點陣式熱傳導(dǎo)測溫?zé)o損裂紋檢測法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310293494.2
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103383358A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔令超;張威;田艷紅;王春青;李海龍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種裂紋檢測方法，尤其涉及一種無損裂紋檢測方法。

背景技術(shù)

機(jī)器零部件中最嚴(yán)重的缺陷是出現(xiàn)裂紋。裂紋產(chǎn)生的原因是多種多樣的，主要有以下幾種：

第一，在制造階段由原材料產(chǎn)生的裂紋；

第二，加工制造階段產(chǎn)生的裂紋；

第三，設(shè)備在使用中發(fā)生的裂紋。

檢查這些裂紋通常使用無損檢測法，可是，要想判斷這些裂紋是有害還是無害都相當(dāng)困難。一旦產(chǎn)生漏判，運行的機(jī)件上產(chǎn)生裂紋的擴(kuò)展就會對生產(chǎn)安全運行造成很大威脅和嚴(yán)重后果。

現(xiàn)有表面檢測裂紋技術(shù)主要有如下幾種方法：?

1、滲透法：

滲透探傷是在金屬表面涂上具有浸透性的某種有色液體，擦拭以后，由于在裂紋中殘留有液體，故能顯示出裂紋。

2、磁粉法：

此法是利用磁粉的細(xì)粒，在進(jìn)入由于裂紋而引起的漏磁場時，就會被吸住留下，由于漏磁場比裂紋寬，故積聚的磁粉用肉眼容易看出。

3、渦流檢測法：

此法是利用渦流裂紋探測器進(jìn)行的。其原理是探測器接觸裂紋時，使探測器線圈的阻抗減弱而取得電壓上的變化，即在儀器刻度盤上顯示出相應(yīng)數(shù)值或發(fā)出報警聲。同樣還能利用渦流法來測量裂紋的深度值。

4、射線探測法：?

在設(shè)備監(jiān)測中，常用易于穿透物質(zhì)的χ、γ射線。當(dāng)射線在穿透物體過程中，由于受到吸收和散射，使強(qiáng)度減弱，其衰減的程度與物體厚度、材料的性質(zhì)及射線的種類有關(guān)，因此當(dāng)物體有氣孔等體積缺陷時，射線就容易通過。反之，若混有吸收射線的異物夾雜時，射線就難以通過。用強(qiáng)度均勻的射線照射所檢測的物體，使透過的射線在照像底片上感光，通過對底片的觀察來確定缺陷種類、大小和分布狀況，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來評價缺陷的危害程度。但此法費用較高。

5、超聲波探傷法：

此法是利用發(fā)射的高頻超聲波（1～10MHz）射入到被檢測物的內(nèi)部，如遇到內(nèi)部缺陷則一部分入射的超聲波在缺陷處被反射或衰減，然后經(jīng)探頭接收后再放大，由顯示的波形來確定缺陷的部位及其大小，再根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來評定缺陷的危害程度。

上述幾種方法各有優(yōu)缺點，其主要缺點是對淺表微裂紋難以準(zhǔn)確檢測。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有表面檢測裂紋技術(shù)存在對淺表微裂紋難以準(zhǔn)確檢測的缺陷，本發(fā)明提供一種點陣式熱傳導(dǎo)測溫?zé)o損裂紋檢測法。

本發(fā)明的點陣式熱傳導(dǎo)測溫?zé)o損裂紋檢測法步驟如下：

在待測工件上方設(shè)置激光器和紅外熱像儀，將激光束設(shè)定功率照射在待測工件表面0.1-2秒，令工件照射點溫度快速升高，同時用紅外熱像儀實時檢測距離激光光點1-10mm位置處待測工件表面的溫升曲線，檢測其最高值，根據(jù)溫升最高值判斷在激光光點與檢測區(qū)之間是否存在裂紋。

????工作原理如下：

當(dāng)以一定功率的激光光點照射在工件表面時，其光點照射處吸收能量溫度會急劇上升并向四周和下方傳導(dǎo)，由于在均勻材質(zhì)中其熱導(dǎo)率是一致的，當(dāng)激光加熱時間也一致時，在激光照射點附近其溫升必然也一個定量，其檢測原理參見圖1。

當(dāng)在激光光點照射處有一裂紋時，熱傳導(dǎo)路徑被部分或全部截斷，處于裂紋的另一側(cè)其溫升必然低于無裂紋處，其溫升大小與裂紋深淺也有一對應(yīng)關(guān)系，其檢測原理參見圖2。

本方法具有以下優(yōu)點：

1、x光一般檢測氣孔、夾渣等，裂紋難檢測，非金屬不適用；超聲需借助介質(zhì)，即將工件浸入水或油中，給檢測帶來不便，且檢測結(jié)果不直觀，非專業(yè)人員無法操作；渦流法首先對非金屬不適用，其次對非鐵磁性材料也無能為力。而本方法應(yīng)用面廣闊，金屬、非金屬、復(fù)合材料等皆適用，只需調(diào)整相應(yīng)的激光和測量參數(shù)。

2、現(xiàn)有檢測法皆對微裂紋檢測困難，定性已難，定量更難。而本檢測方法不僅對工件上的淺表微裂紋有較高的檢出率，更可描繪出其位置、形狀、深淺等三維信息。

3、本檢測方法簡便直觀，無損，檢測過程無需中間介質(zhì)，對工件無不良影響，檢測結(jié)果直觀準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1為無缺陷位置檢測原理示意圖；

圖2為有裂紋位置檢測原理示意圖；

圖3為溫升曲線圖，其中：T0為室溫，T1為正常溫升曲線，T2為有裂紋溫升曲線；

圖4為工件裂紋檢測過程示意圖；

圖5為實際有裂紋工件圖；

圖6為根據(jù)檢測結(jié)果繪制的工件圖。

具體實施方式