Các phương pháp thử nghiệm không phá hủy-phổ biến là gì?

1. Kiểm tra siêu âm (UT)
Nguyên tắc kỹ thuật
Kiểm tra siêu âm sử dụng sóng âm thanh có tần số hơn 20 kHz để di chuyển qua các vật liệu nhằm tìm ra các khuyết tật bao gồm vết nứt, lỗ rỗng và tạp chất. Điều này gây ra sự phản xạ, khúc xạ và nhiễu xạ. Bạn có thể tìm ra các đứt gãy ở đâu, chúng lớn đến mức nào và chúng trông như thế nào bằng cách xem xét sự thay đổi về biên độ, vị trí và hình dạng của sóng phản xạ. Đầu dò siêu âm thay đổi xung điện thành sóng âm, truyền qua vật liệu và quay trở lại đầu dò. Sóng âm thanh sau đó được thay đổi trở lại thành tín hiệu điện để chúng có thể được hiển thị và phân tích.
Điểm mạnh chính
Khả năng xuyên thấu mạnh: có thể tìm thấy kim loại, phi kim loại{0}}và vật liệu composite dày từ vài mm đến vài mét.
Có thể tìm ra các lỗi với độ chính xác ± 0,1 mm bằng cách đo thời gian để sóng âm đi qua chúng.
Rất nhạy: có thể tìm thấy các lỗ hổng có đường kính nhỏ tới 0,1mm.
Phạm vi sử dụng rộng rãi: Hoạt động tốt với các mối hàn, vật đúc, vật rèn, vật liệu composite, v.v.
Sử dụng trong kinh doanh
Hàng không vũ trụ: Tìm kiếm các vết nứt và vấn đề tách lớp bên trong cánh tuabin và lớp phủ cánh.
Công nghiệp hóa dầu: Kiểm tra chất lượng mối hàn và khả năng chống ăn mòn của bình chịu áp lực và đường ống.
Việc phát hiện các khuyết tật đúc trong khối xi lanh động cơ và vỏ hộp số là một phần của việc chế tạo ô tô.
Ngành điện: chú ý đến độ mỏng của thành ống nồi hơi và các vết nứt do mỏi trong thiết bị nhà máy điện hạt nhân.
Kịch bản điển hình
Kiểm tra siêu âm cho thấy độ xốp bên trong của các cánh động cơ Boeing 787 Dreamliner cao hơn bình thường sau khi chúng được chế tạo bằng công nghệ SLM (Selective Laser Melting). Sau khi được xử lý bằng phương pháp ép nóng đẳng tĩnh (HIP), độ xốp giảm từ 5% xuống 0,1% và kiểm tra siêu âm cho thấy phạm vi dung sai giảm từ ± 0,03 mm xuống ± 0,005 mm.
2. Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT)
Nguyên tắc kỹ thuật
Khi tia X{0}}hoặc tia gamma xuyên qua vật liệu, sự khác biệt về mật độ giữa phần bị hư hỏng và không bị hư hại sẽ khiến lượng bức xạ bị hấp thụ khác nhau. Điều này tạo ra hình ảnh trên máy dò phim hoặc kỹ thuật số cho thấy các sai sót ở đâu, kích thước lớn như thế nào và hình dạng của chúng.
Điểm mạnh chính
Hình ảnh trực quan: hiển thị hình dạng của khuyết tật ngay lập tức bằng cách sử dụng phim hoặc ảnh kỹ thuật số.
Độ phân giải cao: có thể tìm thấy những sai sót nhỏ dài 0,1mm và rộng 0,01mm.
Khả năng ứng dụng mạnh mẽ: Có thể dùng để tìm các khuyết tật bên trong vật liệu kim loại, phi kim loại và vật liệu composite.
Sử dụng trong kinh doanh
Hàng không vũ trụ: Tìm kiếm các vết nứt và các vấn đề khác bên trong đĩa tuabin động cơ và buồng đốt.
Sản xuất ô tô: Kiểm tra chất lượng nóng chảy trong các mối hàn (như hàn điểm, hàn hồ quang).
Trong kinh doanh điện hạt nhân, hãy để ý đến các khuyết tật trong mối hàn và sự ăn mòn của bình chịu áp của lò phản ứng.
Bao bì điện tử: tìm mối hàn BGA để hàn ảo và các vết nứt bên trong chip.
Trường hợp bình thường
Để tìm các gờ và lỗ khí tại các lỗ chéo trong quá trình chế tạo thân van truyền động hybrid, Toyota tiến hành kiểm tra bằng tia X. Công nghệ hình ảnh-thời gian thực giúp giảm thời gian tìm kiếm nội dung từ 30 phút bằng phương pháp quay phim truyền thống xuống còn 5 phút. Nó cũng giữ cho sai số dung sai nằm trong phạm vi ± 0,008mm.
3. Thử nghiệm bằng hạt từ tính (MT)
Nguyên tắc kỹ thuật
Kiểm tra hạt từ tính sử dụng vật liệu sắt từ hóa như thép cacbon và thép hợp kim thấp{0}}để tạo ra từ trường rò rỉ tại vị trí khuyết tật. Trường này thu hút bột từ tính được đặt trên bề mặt, tạo ra các dấu vết từ tính cho thấy khuyết tật ở đâu và hình dạng như thế nào.
Điểm mạnh chính
Rất nhạy: có thể tìm thấy các vết nứt trên bề mặt rộng 0,1 μm.
Sử dụng đơn giản: Tiện ích này nhẹ và dễ sử dụng để thử nghiệm tại chỗ.
Chi phí thấp: Chi phí kiểm tra chỉ bằng 1{0}}1/5 chi phí kiểm tra chụp X quang.
Sử dụng trong kinh doanh
Ngành đường sắt: tìm kiếm các vết nứt và hư hỏng lỗ bu lông trên mặt ray.
Công nghiệp hóa dầu: Kiểm tra các vết nứt do ứng suất và ăn mòn bề mặt trên đường ống và bình chịu áp lực.
Đóng tàu: Kiểm tra sự thiếu nhiệt hạch và xỉ trong các mối hàn thân tàu.
Ngành điện: Hãy chú ý đến các khuyết tật trên bề mặt của vòng bảo vệ rôto máy phát điện.
Trường hợp bình thường
Đường sắt cao tốc-của Trung Quốc sử dụng công nghệ kiểm tra hạt từ tính để kiểm tra bề mặt vành bánh xe 100%. Công nghệ này có thể tìm ra các vết nứt siêu nhỏ có độ sâu 0,05mm, giúp ngăn ngừa tai nạn lái xe do gãy xương do mỏi và tăng gấp đôi tuổi thọ của bánh xe.
4. Kiểm tra độ thấm chất lỏng (PT)
Nguyên tắc kỹ thuật
Thử nghiệm thâm nhập sử dụng cách chất lỏng di chuyển qua các lỗ nhỏ để đưa thuốc nhuộm huỳnh quang hoặc nhiều màu sắc vào các lỗ hở trên bề mặt của vật liệu. Sau khi các tác nhân hình ảnh hoạt động, các điểm đánh dấu có thể nhìn thấy được tạo ra để hiển thị vị trí và những sai sót về hình dạng tồn tại.
Điểm mạnh chính
Khả năng ứng dụng rộng rãi: thực tế có thể tìm thấy mọi vật liệu không{{0} xốp xốp như kim loại, gốm sứ, polyme, v.v.
Vận hành linh hoạt: Không cần máy móc lớn; có thể được sử dụng trên hiện trường hoặc ở độ cao lớn.
Chi phí thấp: Chi phí kiểm tra chỉ bằng một-chi phí kiểm tra siêu âm.
Sử dụng trong kinh doanh
Hàng không vũ trụ: Tìm kiếm các vết nứt trên bề mặt cánh tuabin và thiết bị hạ cánh do mỏi.
Sản xuất ô tô: Kiểm tra độ xốp đúc của khối xi lanh động cơ và vỏ hộp số.
Thiết bị điện hạt nhân: tìm vết nứt nhỏ trên bề mặt mối hàn inox.
Ngành xây dựng: Nhìn vào các khuyết tật bề mặt trong mối hàn kết cấu thép.
Một trường hợp điển hình
Công nghệ kiểm tra thẩm thấu huỳnh quang được sử dụng để tìm ra các khuyết tật bề mặt trên lớp vỏ hợp kim titan của cánh máy bay Airbus A350. Tia cực tím làm cho các vết nứt rộng 0,02 mm rất dễ nhìn thấy. Tỷ lệ phát hiện tốt hơn mười lần so với kiểm tra bằng mắt thông thường và tỷ lệ vượt qua dung sai đã lên tới 99,5%.
5. Kiểm tra dòng điện xoáy (ET)
Nguyên tắc kỹ thuật
Nguyên lý cảm ứng điện từ được sử dụng trong thử nghiệm dòng điện xoáy. Khi cuộn dây thử nghiệm có dòng điện xoay chiều đến gần chất dẫn điện, nó sẽ tạo ra dòng điện xoáy chạy qua vật liệu. Chất lượng của vật liệu (độ dẫn điện, độ thấm từ) và các khuyết tật xác định kích thước, pha và hình dạng dòng chảy của dòng điện xoáy. Việc phát hiện những thay đổi trong trở kháng cuộn dây sẽ cho chúng tôi biết liệu có vấn đề gì không.
Điểm mạnh chính
Phát hiện không{0}}tiếp xúc: Không cần tác nhân ghép nối, hoạt động tốt trên các dây chuyền sản xuất tự động-tốc độ cao.
Tốc độ phát hiện nhanh: có thể tìm thấy đường ống hoặc dây dẫn dài vài mét trong một phút.
Lớp mỏng có thể phát hiện: hoạt động với vật liệu dẫn điện dày 0,1mm trở lên.
Sử dụng trong kinh doanh
Hàng không vũ trụ: Tìm kiếm các vết nứt trên cánh động cơ máy bay do mỏi và ăn mòn các lỗ đinh tán trên vỏ thân máy bay.
Ngành năng lượng: theo dõi xem thành bên trong của ống trao đổi nhiệt đang bị ăn mòn như thế nào và độ dày thành ống nồi hơi ngày càng mỏng hơn trong các nhà máy điện hạt nhân.
Trong doanh nghiệp sản xuất, hãy kiểm tra xem quá trình xử lý nhiệt và các khuyết tật bề mặt của dây đồng đối với mâm hợp kim nhôm dành cho ô tô có giống nhau hay không.
Vận tải đường sắt: phát hiện các vết nứt trên mặt bánh xe đường sắt-tốc độ cao và hư hỏng các lỗ bu lông đường sắt.
Trường hợp bình thường
Tesla sử dụng thiết bị kiểm tra dòng điện xoáy để kiểm tra trực tuyến bề mặt lá đồng trong khi chế tạo điện cực pin. Đầu dò dòng điện xoáy đa tần số có thể tìm thấy những vết xước chỉ sâu 0,01mm. Điều này giúp giảm 80% nguy cơ vỡ điện cực và kéo dài tuổi thọ của pin lên hơn 2000 lần.