304不锈钢管检测常用方法

发布时间：2021-04-01 08:38:37 丨 浏览次数：

304不锈钢管从原材料到成品，都会用到无损检测。比如材料分选、尺寸形位测量、特定物理和机械性能对比测定、应力和动态响应分析、内部不良结构或异常的检测，检测缺陷并给予评价，从而才能保证304不锈钢管的质量，使用的安全可靠性和降低制造成本，提高经济与社会效益的作用。

在各工业部门生产中对304不锈钢管检测，常采用的几种方法为：目视检测、液体渗透检测、磁粉检测、涡流检测、超声检测以及射线检测。

1、目视检测

目视检测是以肉眼或再通过适当器械观察被检304不锈钢管表面来发现缺陷的检测方法。此方法原理简单，易于理解和掌握，而且不受或很少受被检304不锈钢管材质、构造、形状、尺寸等因素的影响。但是，由于人眼的分辨能力有限，所以只能是敝开于表面上的缺陷和其他细节。随着科技的发展，人们已经借助内窥镜装置，使用电视摄像机成像技术对304不锈钢管进行实时检测。而且现在已经有刚性、柔性内窥镜，使得检测更全面、更方便。

2、渗透检测

渗透检测是一种以毛细作用原理为基础的检测技术。在检测时，将溶有荧光染料或着色染料的渗透液施加到304不锈钢管表面，由于毛细作用，渗透液渗入到细小的表面开口缺陷中，清除附着在工件表面的多余渗透液，经干燥后再施加显像剂，缺陷中的渗透液在毛细现象的作用下被重新吸附到零件表面上，就形成放大了的缺陷显示，即可检测出缺陷的形貌和分布状态。

液体渗透检测法可用于检验各种类型的裂纹、气孔、分层、缩孔、疏松、冷隔、折叠及其他开口于表面的缺陷；广泛用于检验有色金属和黑色金属的铸件、锻件、粉末冶金件、焊接件以及各种陶瓷、塑料及玻璃制品。

液体渗透检验法的优点有：

(1)不受被检试件几何形状、尺寸大小、化学成分和内部组织结构的限制，也不受缺陷方位的限制，一次操作可同时检验开口于表面的所有缺陷；

(2)不需要特别昂贵和复杂的电子设备和器械，可以以最小的投资用于检验各类材料和试件的表面缺陷，取得可观的经济效益；

(3)检验速度快，操作比较简便，大量的零件可以同时进行批量检验，因此，大批量的零件可实现100%的检验；

(4)检验人员经过较短时间的培训和实践就可以独立地进行操作；

(5)缺陷显示直观，检验灵敏度高。

其局限性则表现为：

(1)最主要的限制是只能检出试件开口于表面的缺陷，不能显示缺陷的深度及缺陷内部的形状和大小；(2)无法或难以检查多孔的材料，表面粗糙时，也会使试件表面的本底颜色或荧光底色增大，以致掩盖了细小的、分散的缺陷；(3)难以定量地控制检验操作程序，多凭检验人员的经验，认真程度和视力的敏锐程度。

渗透检测显示直观、容易判断，操作也非常快速、简便，设备简单、携带方便、检测费用低、适应于野外工作，在工业领域得到广泛应用。

3、磁粉检测

磁粉检测是在铁磁性材料被磁化后，由于工件上存在不连续性，则工件表面和近表面的磁力线会发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在表面的磁粉，在合适的光照条件下会形成可见的磁痕，从而显示出不连续性的大小、位置、形状和严重程度等。可以直观和显示出缺陷的大小、位置、形状和严重程度，并可大致确定缺陷性质[5]。严格来说，磁粉检测是漏磁场检测的一种方法，但由于其使用广泛，习惯上常予单列。磁粉法的特点是：(1)用于铁磁性材料检测。(2)用于检测表现表面和近表面缺陷，可探测的深度一般在1-2 mm；(3)磁化场的方向应与缺陷的主平面相交，夹角应在45°⎯90°，有时还需从不同方向进行多次磁化；(4)不能确定缺陷的深度，且宽而浅的缺陷也难以检出；(5)检测后常需退磁和清洗；(6)试件表面不得有油脂或其他能粘附磁粉的物质。

磁粉检测根据磁化试件的方法可分永久磁铁法、直流电法、交流电法等，根据磁粉的施加可分为干粉法和湿粉法，荧光磁粉法；而根据在工件中建立磁场的方向，通常分为周向磁化、纵向磁化和复合磁化。

由于磁粉检测法试件表面的洁净度要求较高，所以不太适合对使用过的管件进行检测，一般用于新管出厂时的检测。当采用普通磁粉探伤时，由于管件表面的氧化层色与磁粉颜色相近，观察时缺陷处磁痕不够清晰而容易造成误检或漏检。所以主要采用荧光磁粉法来检测。在管件表面包覆一层荧光物质，当荧光磁粉受到漏磁场作用沉积在缺陷上时，在紫外线灯光的照射下，荧光磁粉表层的荧光物质激发出黄绿色的荧光，显示出缺陷的形状和位置。荧光磁粉探伤灵敏度高，容易检测到微小裂纹，但检测结果受到人为因素的影响较大。近年来，人们逐渐将图形图象处理技术引入磁粉探伤中，通过采用CCD摄像头将磁粉的图像拍摄下来，通过图像采集卡将其输入到计算机中，利用图形识别技术来判断缺陷的位置及形状，从而实现磁粉探伤的自动化。该技术的主要问题是设备结构复杂，对环境要求高，一般要有专用的暗室。

4、涡流检测

涡流检测是建立在电磁感应基础上的一种无损检测方法。在检测时，将被检件放入或靠近通以交流电的线圈，则此线圈产生随时间变化的磁通可使被检件感生电动势而产生涡流。若被检件中存在缺陷，则会改变涡流正常流动并由此导致线圈阻抗或线圈的电压发生变化并能得到相应的电信号，从而可由此信号的振幅和相位等判定缺陷的存在及其程度。检测结果可直接用电信号输出，易于实现自动化检测，并且除了检测缺陷之外，还可以检测材质和尺寸形位等变化。

涡流检测的主要优点是检测速度快，线圈与试件可不直接接触，无需耦合剂。但缺点是只限于导电材料，对形状复杂试件难作检查，由于存在趋肤效应只能检查薄试件或厚试件的表面、近表面部位。对于铁磁性材料及制件需完全直流磁化到饱和以免在涡流检测期间磁化状态有任何变化而影响检测，且随后又需须将此试件退磁，缺陷必须能截断涡流方可被检出，检测结果尚不直观，判断缺陷性质、大小及形状尚难，对多参量敏感时解释的是否正确取决于作业者的水平。然而，远场涡流检测技术有效地弥补了上述的常规涡流检测的局限性。远场涡流法属低频涡流检测技术，它的探头是内通过式探头，由于激励线圈和一个设置在与激励线圈相距约二倍内径长度较小的测量线圈构成，激励线圈通以低频交流电，其能量流两次穿过管壁并沿管壁传播，测量线圈能测到来自激励线圈的穿过管壁后返回管内的磁场，因而能以相同的灵敏度检测管子内外壁缺陷及壁厚减薄，不受趋肤深度的限制，可对碳钢或其它强铁磁性管有效检测。探头在管内摆动对检测也基本没有影响。其优点有：(1)检测结果可以直接用电信号输出，因此可以进行自动化检测；(2)由于采用非接触式的方法，检测速度快；(3)适用于表面缺陷的检测；(4)适用范围较广，除能检测缺陷外，还能检测材质变化，尺寸形状的变化等；(5)特别适合304不锈钢管、线材的检测；(6)安全防护简单；(7)对碳钢或其它强铁磁性管子的蚀坑，裂纹等缺陷的检测十分有效。但也存在很多问题，如缺陷的特征与缺陷的分类，对形状复杂的试件难以进行检测等。

5、超声检测

超声检测一般是指使超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

对于宏观缺陷的检测，常用频率是0.5∼25 MHz的短脉冲以反射法进行。其工作原理是：用超声波探头向被测物体发出超声脉冲，此超声脉冲便在被测物体内传播，传播中的声脉冲遇到声特性阻抗(材料密度与声速的相乘积)有变化部分，入射声能可被反射，根据反射信号的幅度与反射波之间的时差可确定反射面与声入射点之间的距离。采用特定的扫描显示方式及相应的电子线路可获得试件中缺陷分布及形态的图像。

超声波检测的优点是：(1)作用于材料的超声强度足够低，最大作用应力远低于弹性极限；(2)可用于金属、非金属、复合材料制作的无损评价；(3)对确定内部缺陷的大小、位置、取向、埋深、性质等参量较之其他无损方法有综合优势；(4)仅需从一侧接近试件；(5)设备轻便对人体及环境无害，可作现场检测；(6)所用参数设置及有关波形均可存储供以后调用。

主要局限性是：(1)对材料及制作缺陷作精确的定性，定量表征仍须作深入研究；(2)为使超声波能以常用的压电换能器为声源进入试件一般需用耦合剂；(3)对试件形状的复杂性有一定限制。

6、射线检测

射线检测是将具有穿透能力的X或其他例子的射线，透照被检304不锈钢管，借后者对射线的衰减效应，并以适当的记录介质或器件，显示穿透被检304不锈钢管的射线强度分布所构成的图像来检出缺陷。射线检测的优点是既可检出表面缺陷，也可检出近表面和内部缺陷。检测结果受被检304不锈钢管材质和表面状态影响较小，除密度较低或特别高、粗糙度特别差、形状或结构特别复杂的材料制品外，其余均可检测。此法结果直观，定量精确，能做原始检验的永久记录，且可长期保存。

局限性是：检测周期长、成本高、可检厚度有限、检出缺陷尤其是分离面与射线束垂直的分层型缺陷灵敏度低，还有难以检测或效果欠佳的管焊缝、粗晶或铸造管的检测，需要防护等。