试析自动化无损检测技术的应用

马风梅

西宁特钢股份有限公司技术质量部 810000

近年来，随着经济的发展，对自动化无损检测技术的需求有了明显的提高，对钢棒的自动化检测是一个重要的方面，采用的主要方法是超声和涡流的自动化检测。特别是最近10年来，在科学技术的推动下，自动化无损检测技术也快速的进步，主要由于我国的工业化程度不断提高，钢铁、电子、计算机等众多方面的进一步发展，对自动化检测技术带来了巨大的推动。比如，对管棒材、板材、焊缝、复合材料结构等种类繁多的设备进行自动化的无损检测，尤其是我国航空航天事业的发展，对这一领域中的各种重要结构或者零部件都进行自动化无损检测，这些都是当今自动化无损检测技术的使用非常广泛的领域，对工业部门的应用进行分类，自动化无损检测技术的应用主要表现在下面几点。

1.对原材料进行自动化无损检测

在生产过程中需要进行批量的原材料生产，针对钢棒的特点进行检测，以超声和涡流等技术为主要的检测方法，对其进行自动化的无损检测，比如，对钢棒的板材进行超声自动化检测，对薄壁管材和丝材的涡流自动化检测等。

2.零部件的自动化无损检测

在生产和制造的过程中，各种重要零部件的自动化无损检测，例如钢铁制造过程中重要铸、锻件的自动化超声扫描检测，焊缝的超声自动化扫描检测和基于射线方法的成像检测，集成电路的超声扫描成像检测等。

3.新物质的超声自动化无损检测

当前，在技术的推动下，新型的材料、工艺不断出现，特别是一些复合材料、固相焊接等，在我国钢铁等大型的工业领域中进行批量的应用，扩展了自动化无损检测的使用范围，增加了自动化无损检测技术的活力。许多的科学研究中都要运用自动化无损检测技术对新型材料的微结构特点，问题的表现和进行相关实验的研究分析。对一些产品从生产到使用的全过程进行质量的监测和控制，及时发现产品的问题，进行维修，这些产品的包括范围众多，与主要的管道、特种设备等，进行自动化无损检测。

4.焊接自动化无损检测技术及其典型应用

对钢铁的焊缝进行自动化检测的使用时间较长，相对而言，技术比较成熟。采用的主要方法是超声法对其进行自动化检测，超声波在不同的物体中有不同的传播规律，遵循在焊缝中的传播规律，如果在检测中发现焊缝区的某个位置有缺陷，在故障的周围地段，声波将会产生反射、折射、衍射等不同的照射形式，换能器根据接收到的超声信号，进行是否有缺陷的判断，为了确保判断的准确性和及时性，保证材料的质量，一般要求声音的传导方向和缺陷的出现方向保持一条垂直线的程度。为了提高检测的覆盖面，使焊缝的所用位置都能被进行全面的自动化检测，应该按照需要进行检测的焊接结构的特点和形式，对自动扫描的方式进行合理的设计，可以对焊缝实施自动化的扫查检测。比如，焊缝的结构如果为圆环形，可以根据具体的形状设计自动化检测方式，一般使用(X，y)两自由度自动扫描的技术，可以通过超声三视投影成像显示口查看检测之后的情况。

5.复合材料自动化无损检测技术及其典型应用

我国钢铁事业的发展，需要先进的技术条件为依托。许多复合材料在钢铁等重要工业领域具有重要的作用，运用这些复合材料进行批量的装机使用，为了确保材料的高质量，需要对复合材料进行全面细致的自动化无损检测，提别是当前由于很多复合材料的结构复杂，尺寸比以往的也要大。比如，对于一个机身蒙皮的检测，如果使用单一的通道进行扫查检查，花费较长的时间，速度缓慢。由于钢棒的使用大都处于设备的关键部位，一些重要承力结构和复杂结构的设备使用较广，因此要求使用的复合材料具有比较高的质量，这样才能确保较高的安全性和可靠性。所以，在复合材料领域，自动化无损检测技术有着广阔的应用前景。复合材料不同于传统的金属材料，它的结构更加复杂，在进行自动化检测的时候，要根据复合材料和它的结构特点，设计具体的针对性较强的检测方法，采用先进的检测技术，配置不同的检测设备。

当今，复合材料自动化无损检测采用的主要方法是超声法，比如，NASA、Boeing、Lockheed Martin、Airbus 等各种各样的设备。对于复合材料结构在制造和生产过程中的检测，要根据针复合材料中的不同构件，使用先进的扫查机构，对检测技术和进行数字化控制的技术进行设计，这样的技术具有较强的针对性，研发的设备可靠性更高，可以有效的完成对复合材料的构件进行全面的超声自动化无损检测。复合材料超声自动化检测技术主要包括两大类，分别是超声穿透法和超声反射法。前者在进行检测的时候，主要根据入射声波能量的变化来进行，声波在复合材料中进行传播的过程中，能量不是固定不变的，而是会随着距离产生衰减，可以利用这个特点对复合材料中的缺陷进行识别和检测，这种方法在国外的应用比较广泛，在两个相互对称的多轴扫描机构上安装超声换能器，数字控制系统对其产生作用，然后在运动编程的控制下，安装的探头实施自动扫描功能。后者在进行检测的时候，对超声换能器的分辨率很低，但要求具有高超的同步扫描控制技术。对一些机构复杂的组件，应该提高换能器的扫描速度，才可以提升检测的效率。同时，根据复合材料的特征，我国成功研制了用于平面类和非平面类复合材料结构的超声自动化无损检测系统。

6.结语

当前，随着我国钢铁工业的不断发展，自动化无损检测技术在经济发展中的作用越来越明显，尤其是进行现代化的工业生产，开展多样化的科学研究，需要自动化检测技术的支撑，许多工业发达国家为了提高工业的生产水平，都加大了对自动化无损检测技术的开发和研究。由于自动化无损检测技术具有很强的专业依赖性，作为一项综合技术，不仅仅需要技术的支撑，还需要先进的设备，完善的检测方法和丰富的操作经验，根据实际的情况，进行具体的设计和研究。

可以说，实现自动化检测的进一步发展，必须根据我国钢铁工业化的具体特点进行自主的设计和研发，盲目地购买国外先进检测设备，不根据实际情况进行创新，没有长久的发展动力和发展潜力。我们应该认真分析我国钢铁工业化程度、水平、生产的特点、文化内涵等内容，设计和研发适合我国发展程度、技术特点的自动化无损检测技术，研究与自动化无损检测技术相适应的装备，才是可取之策。

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