作為一名質(zhì)量控制人員，最擔(dān)心的事情莫過(guò)于自己最好的客戶拿著自己公司生產(chǎn)的，卻帶有裂縫或者其他質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)品來(lái)“拜訪”自己。你的客戶肯定會(huì)很生氣的想知道在你們生產(chǎn)過(guò)程中，這些缺陷或者質(zhì)量問(wèn)題是如何產(chǎn)生的，以及你如何保證下次不會(huì)再發(fā)生類似情況。

沒(méi)有人會(huì)希望生產(chǎn)出帶有缺陷，甚至損壞的制件，但是我們的原材料、生產(chǎn)工藝流程、機(jī)械設(shè)備以及生產(chǎn)人員都不可能是十全十美的，這也就是為什么我們要對(duì)制件進(jìn)行檢測(cè)并且密切關(guān)注生產(chǎn)流程的原因。

將無(wú)損檢測(cè)技術(shù)用于檢測(cè)金屬制品中的缺陷已經(jīng)有幾十年的歷史了。不同的無(wú)損檢測(cè)方法適用于不同的金屬制件，并且，有些適用于離線批處理檢測(cè)，有些適用于連續(xù)在線檢測(cè)。本文將主要介紹幾種比較受歡迎的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，包括滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、超聲檢測(cè)和渦流檢測(cè)技術(shù);以及這些技術(shù)各自最適宜的應(yīng)用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)以及最新進(jìn)展等。

滲透和磁粉檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)(PT)是對(duì)視覺(jué)檢測(cè)的一種補(bǔ)強(qiáng)，主要適用于檢測(cè)無(wú)孔金屬材料的表面缺陷。關(guān)于這種技術(shù)的一個(gè)早期說(shuō)法是該技術(shù)在1800年就結(jié)合重油、煤油和白粉筆等被用于檢測(cè)機(jī)車部件上的裂紋。在20世紀(jì)40年代，熒光染料開(kāi)始被加入到滲透檢測(cè)技術(shù)中，在紫外光的照射下能夠大大提高金屬制件表面缺陷的能見(jiàn)度。

滲透檢測(cè)技術(shù)要求待檢測(cè)樣品表面清洗干凈，以保證染料能夠順利進(jìn)入到缺陷當(dāng)中。清洗干凈后，在表面上施加滲透劑，施加完畢后將多余的滲透劑清除干凈并涂覆顯影劑。隨后，在合適的燈光照射下進(jìn)行觀察。在檢測(cè)結(jié)束后，再次清洗樣品以去除滲透劑和顯影劑。

主要優(yōu)勢(shì)如下：

1 操作相對(duì)簡(jiǎn)單且成本低廉;

2 高度便攜;

3 對(duì)于表面上細(xì)小、緊密的不連續(xù)處高度敏感;

4 可用于檢測(cè)一些含有復(fù)雜外形的制件。

同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)和不足，主要為：

1 測(cè)試件表面必須高度清潔，無(wú)污垢、油脂、油漆、銹跡及其它污染物;

2 不能用于檢測(cè)多孔樣品，對(duì)于粗糙表面檢測(cè)較困難;

3 檢測(cè)完畢后通常需要清理掉所有的滲透液和顯影劑;

4 難以記錄數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。

磁粉檢測(cè)技術(shù)

磁粉檢測(cè)(MT)主要是利用磁場(chǎng)和小磁粉顆粒檢測(cè)鐵磁材料中的缺陷。這項(xiàng)技術(shù)早在19世紀(jì)末期就被人們研究：當(dāng)槍筒被磁化后，將磁羅盤沿著槍筒移動(dòng)并觀察磁場(chǎng)的變化。在1920年，人們就發(fā)現(xiàn)有色金屬碎屑可以用于檢測(cè)金屬制品中的缺陷。

磁粉檢測(cè)技術(shù)能夠檢測(cè)到金屬表面或者次表面上存在的缺陷。其檢測(cè)過(guò)程大致為：首先利用一個(gè)永磁體或者電磁鐵對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行磁化作用，隨后將在白光條件或者紫外光條件下可視的干磁粉或濕磁粉鋪到測(cè)試樣品的表面上，這些磁粉會(huì)形成一種視覺(jué)指示——和缺陷具有近似形狀和大小的磁痕。在檢測(cè)結(jié)束后，通常需要對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行消磁作用。

優(yōu)勢(shì)主要包括：

1 操作簡(jiǎn)單，成本低廉;

2 是檢測(cè)鐵磁材料中表面及次表面上缺陷的最佳方法;

3 能夠通過(guò)在材料表面涂上涂層(如油漆)的方法進(jìn)行更加明顯的觀察;

4 不需要嚴(yán)格的表面預(yù)清洗工作等。

局限性主要包括：

1 檢測(cè)材料僅限于鐵磁性材料;

2 只能用于檢測(cè)表面及近表面上的不連續(xù)處;

3 測(cè)試樣品通常需要進(jìn)行消磁作用，可能會(huì)帶來(lái)一些困難;

4 對(duì)于高速測(cè)試樣品或在線測(cè)試樣品難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。

紫外輻照LED光源的新發(fā)展顯著提高了滲透檢測(cè)技術(shù)和磁粉檢測(cè)技術(shù)的靈敏度。紫外輻照LED燈能夠提高光強(qiáng)度及效率，提供均勻的光束模式，并且使用方便。這種光源使得檢測(cè)過(guò)程中可以更多的借助可見(jiàn)光，而不用繼續(xù)在黑暗環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)。

超聲檢測(cè)技術(shù)

超聲檢測(cè)(UT)主要是利用高頻率聲波尋找材料中的缺陷和不連續(xù)處。最早使用超聲波檢測(cè)固體材料中的缺陷可以追溯到上個(gè)世紀(jì)30年代。電子工業(yè)的快速發(fā)展以及超聲波在醫(yī)學(xué)診斷方面的研究使用極大地推動(dòng)了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在，超聲檢測(cè)已經(jīng)成為一種成熟的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，主要用于檢測(cè)焊縫和一些具有復(fù)雜外形的樣品。此外，這項(xiàng)技術(shù)的一大特點(diǎn)是可以用于研究和檢測(cè)樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

一套完整的超聲檢測(cè)體系包括一個(gè)脈沖發(fā)生器/接收器、一個(gè)換能器和一個(gè)顯示器。脈沖發(fā)生器產(chǎn)生高壓電脈沖，并被換能器轉(zhuǎn)換成高頻率超聲能量。換能器通過(guò)水或者凝膠耦合到材料之上，材料中的缺陷或者不連續(xù)處反射出來(lái)的信號(hào)通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大和處理，傳送到顯示器上。最終接收到的信號(hào)信息能夠用于計(jì)算缺陷的位置、尺寸和取向等。超聲檢測(cè)技術(shù)能夠用于厚度測(cè)量，以及材料的力學(xué)性能和晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定。

優(yōu)點(diǎn)主要包括：

1 檢測(cè)靈敏度高，能夠用于檢測(cè)微小缺陷;

2 能夠精確檢測(cè)出缺陷的位置和尺寸;

3 允許快速檢測(cè)和自動(dòng)化檢測(cè);

4 只需要檢測(cè)測(cè)試樣品的一個(gè)表面;

5 能夠檢測(cè)出次表面缺陷。

存在的不足主要有：

1 需要用到耦合劑;

2 檢測(cè)設(shè)備較昂貴;

3 要求高度熟練的檢測(cè)人員;

4 需要參考標(biāo)準(zhǔn)和校準(zhǔn)工作;

5 對(duì)于實(shí)現(xiàn)在線生產(chǎn)檢測(cè)自動(dòng)化成本較高。

電腦軟件、模型建造以及相控陣技術(shù)的發(fā)展為快速、高分辨率的缺陷繪圖鋪平了道路。超聲檢測(cè)技術(shù)能夠結(jié)合材料處理系統(tǒng)和水浴槽一起集成到生產(chǎn)線上，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)更好的監(jiān)測(cè)。

渦流檢測(cè)技術(shù)

渦流檢測(cè)(ET)主要是采用電磁場(chǎng)檢測(cè)金屬制品表面和次表面上的缺陷。電磁感應(yīng)科學(xué)是在19世紀(jì)中期發(fā)展而來(lái)，在19世紀(jì)后期，人們發(fā)現(xiàn)將線圈與具有不同電導(dǎo)率的金屬接觸時(shí)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生改變。在19世紀(jì)50年代到60年代，渦流技術(shù)逐漸成了一種廣泛應(yīng)用于核能和航空工業(yè)領(lǐng)域的新興技術(shù)。

在渦流檢測(cè)技術(shù)中，將通電線圈放置在待檢測(cè)金屬樣品附近，金屬樣品內(nèi)會(huì)感應(yīng)出渦流。與不含有缺陷的同種金屬制品對(duì)比，被測(cè)制品中若存在缺陷或者結(jié)構(gòu)發(fā)生改變都會(huì)導(dǎo)致渦流變化。因?yàn)闇u流的分布和大小，除了與線圈的形狀和尺寸、電流的大小和頻率等有關(guān)外，還取決于試件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無(wú)裂紋缺陷等。因而，在保持其他因素相對(duì)不變的條件下，用一探測(cè)線圈測(cè)量渦流所引起的磁場(chǎng)變化，可推知試件中渦流的大小和相位變化，進(jìn)而獲得有關(guān)電導(dǎo)率、缺陷、材質(zhì)狀況和其他物理量(如形狀、尺寸等)的變化或缺陷存在等信息。

渦流檢測(cè)通常能夠在幾秒鐘內(nèi)完成，這使得它可以很方便的被整合到生產(chǎn)線中，并且，檢測(cè)過(guò)程不需要用到耦合劑，檢測(cè)之前也不需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)清洗工作。此外，由于渦流還受電導(dǎo)率影響，這種技術(shù)還可以用來(lái)檢測(cè)合金之間的差異性等。

優(yōu)勢(shì)主要包括：

1 瞬時(shí)響應(yīng);

2 檢測(cè)表面缺陷極度敏感;

3 綠色、環(huán)保，不需要耦合劑等化學(xué)試劑;

4 結(jié)果可靠，可重復(fù)性高;

5 易于整合到生產(chǎn)線上。

存在的不足主要有：

1 只適用于金屬檢測(cè);

2 只能用于檢測(cè)表面缺陷;

3 儀器設(shè)備較為昂貴;

4需要有經(jīng)驗(yàn)的操作員裝配儀器設(shè)備。

電子工業(yè)及電腦技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)為渦流陣列、多頻檢測(cè)、數(shù)據(jù)分類和存儲(chǔ)等方面鋪好了道路，從而推動(dòng)渦流檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

總結(jié)

對(duì)于特定的產(chǎn)品，不同檢測(cè)技術(shù)間的選擇主要取決于待檢測(cè)產(chǎn)品的幾何外形、材料組成，以及你可能檢測(cè)到的缺陷類型等因素。上述的幾種檢測(cè)方法中，一些適合作為離線檢測(cè)選擇;其他的更加適合集成到生產(chǎn)線中，可以檢測(cè)到所有產(chǎn)品。除了上述幾類無(wú)損檢測(cè)技術(shù)外，還有很多其他檢測(cè)技術(shù)可供選擇，例如射線檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)和紅外/熱成像檢測(cè)等。