《無損檢測(cè) 金屬結(jié)構(gòu)交流電磁場(chǎng)檢測(cè)方法》《無損檢測(cè) 樹脂基復(fù)合材料制件的聲振檢測(cè) 第 1 部分:敲擊法》
在工業(yè)生產(chǎn)與工程建設(shè)領(lǐng)域,無損檢測(cè)技術(shù)如同精密的 “體檢醫(yī)生”,默默守護(hù)著金屬結(jié)構(gòu)與各類材料制件的安全與質(zhì)量?!稛o損檢測(cè) 金屬結(jié)構(gòu)交流電磁場(chǎng)檢測(cè)方法》與《無損檢測(cè) 樹脂基復(fù)合材料制件的聲振檢測(cè) 第 1 部分:敲擊法》這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制定,正是為無損檢測(cè)技術(shù)這一 “體檢醫(yī)生” 提供了更精準(zhǔn)、規(guī)范的 “診斷指南”。
金屬結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于特種設(shè)備、石油化工、海洋工程以及核電等關(guān)鍵領(lǐng)域,其安全性至關(guān)重要。在這些領(lǐng)域中,金屬結(jié)構(gòu)由于所處環(huán)境復(fù)雜、承載介質(zhì)特殊,極易產(chǎn)生各類缺陷,如裂紋、腐蝕等,這些缺陷一旦引發(fā)泄漏、斷裂事故,將造成難以估量的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。以往常見的滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)以及渦流檢測(cè)等表面無損檢測(cè)技術(shù),各有短板。滲透和磁粉檢測(cè)對(duì)結(jié)構(gòu)表面質(zhì)量要求嚴(yán)苛,檢測(cè)前需耗費(fèi)大量時(shí)間與人力進(jìn)行表面清理、打磨,且滲透檢測(cè)只能捕捉表面開口缺陷,磁粉檢測(cè)僅適用于碳鋼等鐵磁性材料;渦流檢測(cè)雖對(duì)表面要求較低,但檢測(cè)深度有限。在此背景下,交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)起源于上世紀(jì) 80 年代,由英國倫敦大學(xué)學(xué)院的 Dover 等教授在 ACPD 基礎(chǔ)上創(chuàng)新提出。其工作原理精妙而高效:通過激勵(lì)線圈在工件中感應(yīng)出均勻的交變電流,當(dāng)電流流經(jīng)裂紋、腐蝕等缺陷位置時(shí),會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng),進(jìn)而引發(fā)空間磁場(chǎng)畸變。檢測(cè)傳感器就像敏銳的 “偵察兵”,能夠精準(zhǔn)測(cè)量這些磁場(chǎng)畸變信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷的高效檢測(cè)與評(píng)估。憑借均勻感應(yīng)電場(chǎng)這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì),該技術(shù)顯著提升了對(duì)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)深度,同時(shí)具備強(qiáng)大的探頭提離抗干擾能力,能夠在焊縫等復(fù)雜結(jié)構(gòu)區(qū)域 “大顯身手”,對(duì)金屬結(jié)構(gòu)表面及近表面缺陷實(shí)現(xiàn)高精度定量檢測(cè)。目前,在國外,交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)已被廣泛認(rèn)可并應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系也已較為完善。但在國內(nèi),該技術(shù)雖正處于快速發(fā)展階段,卻面臨著標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題,各地、各協(xié)會(huì)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程和要求各不相同,嚴(yán)重制約了技術(shù)的推廣與應(yīng)用。因此,制定《無損檢測(cè) 金屬結(jié)構(gòu)交流電磁場(chǎng)檢測(cè)方法》國家標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。
《無損檢測(cè) 樹脂基復(fù)合材料制件的聲振檢測(cè) 第 1 部分:敲擊法》標(biāo)準(zhǔn)的制定同樣意義重大。樹脂基復(fù)合材料憑借輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等卓越性能,在航天工業(yè)、軍用航空、民用航空以及其他眾多領(lǐng)域大放異彩。然而,隨著其應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,對(duì)其質(zhì)量檢測(cè)的要求也日益提高。聲振檢測(cè)作為一種歷史悠久卻又不斷創(chuàng)新發(fā)展的無損檢測(cè)方法,在樹脂基復(fù)合材料制件檢測(cè)領(lǐng)域獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。它利用受檢件在幾十至幾百千赫茲振動(dòng)頻率下的振動(dòng)特性,將受檢件視為一個(gè)振動(dòng)結(jié)構(gòu),通過外力使其產(chǎn)生受迫振動(dòng),然后檢測(cè)其聲音、振動(dòng)阻抗等變化,以此來探測(cè)內(nèi)部缺陷。其中,敲擊法作為聲振檢測(cè)的重要分支,操作簡便且成本低廉。它借助敲擊錘等工具敲擊受檢件表面,此時(shí)人耳或聲音采集傳感器便 “上崗工作”,采集受檢件發(fā)出的聲音,并對(duì)聲譜(如頻率、幅度)進(jìn)行細(xì)致分析。當(dāng)受檢件內(nèi)部存在分層、脫粘等缺陷時(shí),其振動(dòng)特性會(huì)發(fā)生改變,如缺陷區(qū)的頻率、持力時(shí)間等參數(shù)與良好區(qū)存在明顯差異,檢測(cè)人員便可據(jù)此精準(zhǔn)判斷缺陷情況。
在實(shí)際生產(chǎn)中,樹脂基復(fù)合材料制件結(jié)構(gòu)復(fù)雜且產(chǎn)量巨大,對(duì)于次承力結(jié)構(gòu)和非承力結(jié)構(gòu),若采用傳統(tǒng)的超聲、射線等檢測(cè)技術(shù),不僅檢測(cè)周期漫長,成本也極為高昂。而敲擊檢測(cè)以其操作簡單、快速、成本低廉的特點(diǎn),在這些結(jié)構(gòu)的檢測(cè)中優(yōu)勢(shì)盡顯。但由于此前缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),敲擊檢測(cè)在實(shí)際應(yīng)用中存在諸多不規(guī)范之處,影響了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。此次《無損檢測(cè) 樹脂基復(fù)合材料制件的聲振檢測(cè) 第 1 部分:敲擊法》標(biāo)準(zhǔn)的制定,將為樹脂基復(fù)合材料制件敲擊檢測(cè)提供全面、系統(tǒng)的操作指南,充分發(fā)揮聲振檢測(cè)技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),為提升各領(lǐng)域樹脂基復(fù)合材料產(chǎn)品質(zhì)量筑牢堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制定過程嚴(yán)謹(jǐn)而科學(xué)。相關(guān)起草單位在接到標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)后,深入開展調(diào)研工作,廣泛收集國內(nèi)外相關(guān)資料與數(shù)據(jù),并結(jié)合自身豐富的科研成果和實(shí)際檢測(cè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),精心編制標(biāo)準(zhǔn)草案。隨后,組織行業(yè)內(nèi)權(quán)威專家對(duì)草案進(jìn)行多輪研討與論證,從標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容、驗(yàn)證試驗(yàn)情況到與國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析,都進(jìn)行了逐字逐句、細(xì)致入微的審查與完善。在驗(yàn)證試驗(yàn)環(huán)節(jié),針對(duì)不同材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的金屬試件以及各類樹脂基復(fù)合材料制件,設(shè)置了大量具有代表性的缺陷樣本,運(yùn)用交流電磁場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備和敲擊檢測(cè)工具進(jìn)行反復(fù)測(cè)試,獲取了海量精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),有力驗(yàn)證了標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性與實(shí)用性。
這兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)的制定,是我國無損檢測(cè)領(lǐng)域的重大進(jìn)展?!稛o損檢測(cè) 金屬結(jié)構(gòu)交流電磁場(chǎng)檢測(cè)方法》將為交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)在金屬結(jié)構(gòu)檢測(cè)中的規(guī)范化應(yīng)用提供關(guān)鍵技術(shù)支撐,大幅提高金屬結(jié)構(gòu)檢測(cè)的質(zhì)量與效率,保障關(guān)鍵領(lǐng)域金屬結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行,推動(dòng)相關(guān)行業(yè)技術(shù)革新?!稛o損檢測(cè) 樹脂基復(fù)合材料制件的聲振檢測(cè) 第 1 部分:敲擊法》則將規(guī)范樹脂基復(fù)合材料制件敲擊檢測(cè)操作,充分挖掘聲振檢測(cè)技術(shù)潛力,助力樹脂基復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭力。它們共同完善了我國無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系,為我國工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。
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