金屬材料常用的腐蝕檢測方法匯總

貴州材料檢測：金屬材料常用的腐蝕檢測方法匯總

當前我國金屬材料應用范圍極其廣泛，但金屬材料的腐蝕一直是金屬材料使用中的一大常見問題。在實際的生產實踐中應根據具體情況，依據可靠性和適用性的原則選擇合適的方法，從而達到高效、準確的檢驗目的。腐蝕檢測是對設備和構件的腐蝕狀態(tài)、速度以及某些與腐蝕相關的參數進行測量。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；通過檢測結果制定維護和維修策略、調節(jié)生產操作參數，從而控制腐蝕的發(fā)生與發(fā)展，使設備處于良性運行狀態(tài)。隨著現代檢測技術的不斷發(fā)展，各種新型的檢測技術在腐蝕檢測領域中的應用越來越廣泛。

一、渦流法

利用電磁感應原理，通過檢測被檢工件內感生渦流的變化來無損的評定導電材料及其工件的某些性能，或發(fā)現缺陷的無損檢測方法稱為渦流檢測。

渦流檢測是控制各種金屬材料及少數非金屬導電材料（如石墨）及其產品品質的主要手段之一。與其他無損檢測相比，渦流檢測更容易實現檢測自動化，特別是對管材、棒材和線材有很高的檢測效率。

渦流檢測的基本原理

當導體處在變化的磁場中或相對于磁場運動切割磁力線時，由電磁感應定律，其內部會感應出電流。這些電流的特點是：在導體內部自成閉合回路，呈漩渦狀流動，因此稱之為渦流。

當載有交變電流的檢測線圈靠近導電試件（相當于次級線圈）時，由電磁感應理論可知，與渦流伴生的感應磁場與原磁場疊加，使得檢測線圈的復阻抗發(fā)生改變。導電體內感生渦流的幅值大小、相位、流動形式及伴生磁場受到導電體的物理及制造工藝性能的影響。因此，通過測定檢測線圈阻抗的變化，就可以非破壞性地判斷出被測試件的物理或工藝性能及有無缺陷等，貴州材料檢測此即為渦流檢測的基本原理。

渦流檢測的特點

1. 對導電材料表面和近表面缺陷的檢測靈敏度較高；

2. 應用范圍廣，對影響感生渦流特性的各種物理和工藝因素均能檢測；

3. 一定條件下，能反映有關裂紋深度的信息；

4. 不需用耦合劑，檢測時與工件不接觸，所以檢測速度很快，易于實現管、棒、線材高速、高效的自動化檢測；

5. 可在高溫（耦合劑在高溫下會流失）、薄壁管、細線、零件內孔表面等其他檢測方法不適用的場合實施檢測；

6. 渦流檢測不僅可以探傷，而且可以揭示工件尺寸變化和材料特性，例如電導率和磁導率的變化，利用這個特點可綜合評價容器消除應力熱處理的效果，檢測材料的質量以及測量尺寸；

7. 缺點：受趨膚效應的限制，很難發(fā)現工件深處的缺陷；缺陷的類型、位置、形狀不易估計，需輔以其他無損檢測的方法來進行缺陷的定位和定性（感應磁場與原磁場疊加，使檢測線圈的復阻抗發(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；對形狀復雜的零件，渦流檢測的效率相對較低。

渦流檢測的應用

二、聲發(fā)射技術

聲發(fā)射（Acousticemission 簡稱 AE）又稱應力波發(fā)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(jiān)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(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(fā)射的傳播過程是從聲發(fā)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(fā)射活動的技術已被廣泛采用。聲發(fā)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(fā)射源發(fā)射的彈性波最終傳播到達材料的表面，貴州材料檢測引起可以用聲發(fā)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，最終達到以下目的：①確定聲發(fā)射源的部位；②分析聲發(fā)射源的性質；③確定聲發(fā)射發(fā)生的時間或載荷；④評定聲發(fā)射源的嚴重性。

隨著聲發(fā)射技術的不斷發(fā)展，這種成熟的技術被應用到各個領域：

（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(yè)：高壓蒸汽汽包、管道和閥門的檢測和泄漏監(jiān)檢測，汽輪機葉片的檢測，汽輪機軸承運行狀況的監(jiān)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(jiān)檢測和摩擦測試，鐵磁性材料的磁聲發(fā)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(xù)監(jiān)視等。

（5）航天和航空工業(yè)：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(xù)監(jiān)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(jiān)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(yè)：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(tài)監(jiān)檢測，火車車輪和軸承的斷裂探測。

優(yōu)點

1. 聲發(fā)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(fā)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(wěn)定的缺陷不產生聲發(fā)射信號；

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

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

三、射線照相技術

射線照相，是指用 X 射線或 γ 射線來檢測材料和工件、并以射線照相膠片作為記錄介質和顯示方法的一種無損檢方法。它可以檢測材料的局部腐蝕，借助于標準的“圖像特性顯示儀”， 還可以測量壁厚。使用最普遍的是 X 射線，也使用同位素和高能射線，這種技術取決于射線在材料中的穿透性，射線穿過構件作用于照相底片或熒光屏，在底片上產生的圖像密度與受檢材料的厚度和密度有關。X 射線源需要電網供電和水冷卻，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場應用。γ 射線還具有穿透能力較強的特點，但分辨能力低于 X 射線，因為 X射線可以聚焦。

基本原理

射線照相檢測是利用 X 射線和 γ射線的感光特性，通過射線源發(fā)出的射線穿過受檢材料或工件在射線照相底片上感光，射線在通過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，貴州材料檢測由此來判定被檢材料和工件的內部是否存在缺陷，從而在不破壞或不損害被檢材料和工件的情況下，評估其質量和使用價值。

總結：射線照相技術的優(yōu)點是可以得到永久性的記錄，結果比較直觀，檢測時不需要去掉設備表面的保護層。由于射線照相技術需要把射線源放在送檢構件的一側，照相底片或熒光屏放在另一側，所以這種技術通常要求構件的兩側都能達到觸及，因而難以用于在線檢測。同時射線對人體有害，其應用受到限制。在生產過程中使用射線照相技術進行腐蝕檢測，應仔細選擇檢測點，并盡可能采用統(tǒng)計的方法，測量速度一般較慢，費用高。