在国民经济各行业中无损检测的应用越来越广泛,方法也是多种多样。据不完全统计,现有无损检测方法和手段达多种。在冶金行业中,使用较广泛的无损检测方法有超声波检测、涡流检测、漏磁检测、磁粉检测、射线检测和渗透检测。

我公司生产无缝钢管。由干原材料和生产工艺的原因,无缝钢管中经常会出现凹坑、结疤、裂纹、外折、擦伤、麻面等缺陷。我公司采用的无缝钢管无损探伤方法是涡流检测、超声波检测、磁粉检测。

1.涡流探伤方法及检出缺陷类型

涡流探伤方法这是一种通过电磁感应而实现缺陷检测的方法。当钢管通过通有高频交流电的探头线圈时,线圈建立的交变磁场就会与钢管发生电磁感应作用,在钢管中感生出涡流。钢管中的涡流也会产生自己的磁场,涡流磁场同样会与线圈发生电磁感应作用,进而在线圈上感生电压。当钢管中出现不连续性缺陷时就会影响到涡流的强度和分布,涡流的变化又引起了线圈感应电压的变化。通过电压的变化,即可判知钢管中缺陷的存在。

检出缺陷类型我公司使用的是穿过式涡流探伤设备。在使用过程中,很容易检出横向的短缺陷,例如凹坑、结疤、擦伤、麻面、横向划伤等缺陷。但是对于纵向轧折的检出率很低,容易漏检。究其原因是我们的穿过式线圈是自比差动式的,对于轧折这种纵向长缺陷,当探头线圈处于其中间部位时两测量绕组的接收信号被抵消,而当探头线圈处于其两个端部时由于缺陷端部的平滑过渡,产生的信号较低,往往不会达到报警线,因此轧折缺陷经常发生漏检。

2.超声波检测方法及检出缺陷类型

超声波探伤方法这是一种通过超声波发射而实现缺陷检测的方法。将超声仪器产生的高频电脉冲加在探头压电晶片上,激励晶片振动使之产生超声波。超声波通过藕合介质后到达钢管表面,经过折射和波型转换在管壁中传播,当遇到缺陷时,部分超声波被反射回来,再经过折射和波形转换,通过藕合介质被探头接收到。信号经过仪器处理后,在屏幕上显示出来。

检出缺陷类型我公司使用的是常规压电超声波探伤设备。超声波探伤对于钢管表面和内部的某些缺陷检出效果良好,例如划道、折叠、翘皮、非金属夹杂等,尤其是对发纹很敏感,但是对于外折,特别是裂口明显的较大外折,检出率很低容易发生漏检。究其原因是由于超声波检测对于缺陷的取向十分敏感,只有当缺陷与超声波的传播方向垂直时方可获得最大的反射回波信号,而外折是一种近似平行于钢管表面的缺陷,在使用折射横波对管壁进行的超声波探伤中,声束以近似“投射至外折上即发生折射,不会发生反射沿原路返回被探头接收到,因此而造成漏检。

3.磁粉检测方法及检出缺陷类型

磁粉探伤方法这是一种通过探测漏磁场的存在而实现缺陷检测的方法。将铁磁性钢管被磁化后,由于不连续性缺陷的存在,使钢管表面和近表面的磁力线发生畸变而产生漏磁场。如果在钢管表面喷洒磁粉,漏磁场就会吸附磁粉,形合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出缺陷的位置、形状和大小。一般钢管检测采用的是荧光磁粉探伤法。

(2)检出缺陷类型:我公司使用的磁粉探伤机采用的磁化方式为由周向磁化和纵向磁化实现的复合磁化,它在钢管上产生一个方向不断变化的合成磁场,可以发现钢管上不同方向的表面和近表面缺陷,尤其是很窄的微小裂纹,这些裂纹往往弥合紧密,人眼难以发现,磁粉探伤法对他们具有很高的检测灵敏度。然而,对于凹坑、结疤、擦伤、麻面等缺陷,磁粉探伤的效果不佳,不仅无法与涡流表面探伤相比,甚至不及人眼的目视检查。究其原因是这些表面缺陷均属于缓变型,当被磁化后,很难产生局部磁力线的溢出形成漏磁场,因而不能吸附磁粉形成磁痕被显示。

综上所述,由于各种探伤方法的原理不同,具有各自使用特点,所以检出缺陷的类型是不同的。只有在了解充分了解各种探伤方法的基础上,发挥各种探伤设备的潜能和优势,同时采用多种检测手段相互补充,才能有效检出缺陷,达到控制钢管产品质量的目的。