扫一扫 加微信
首页 > 新闻资讯 > 行业动态 > 消息正文
首页 > 新闻资讯 > 行业动态 > 消息正文
低周疲劳试样裂纹的在线无损检测方法
发布:kittyll   时间:2015/12/18 10:21:49   阅读:4297 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

在工程实践中,常常需要尽早发现结构初始裂纹的产生并记录裂纹扩展过程,根据被检构件材料及结构形式的差异,目前已发展出了多种无损检测方法。
 
不同的无损检测方法由于其检测原理和特性的不同,具有其各自的优缺点,但对于高强度合金材料低周疲劳试样的在线无损检测,因其裂纹扩展寿命短、裂纹扩展速率快等特点,常用无损检测方法的可靠度和准确度都无法达到满意的效果。
 
目前常用的方法有:长焦显微镜观测法、银涂层判别法、声发射(AE)检测法和应变片检测法等。
 
长焦显微镜观测法
 
长焦显微镜观测法是目视检测的一种,即借助于长度尺寸经过标定的具有固定视场的显微镜贴于试样表面进行观察,当试样的危险部位产生裂纹时,随着加载裂纹尖端会产生开闭动作,通过长焦显微镜的观察即可发现裂纹的出现并记录裂纹尺寸。
 
银涂层判别法
 
银涂层判别法利用韧度很低的银粉涂于试样表面形成多条银粉线,在银粉线的两级分别接电极,并实时检测电极的通断。
 
试验初始,银粉线的两级应一直保持接通状态,试验中当试样产生裂纹并扩展至银粉线处时,韧度较低的银粉线将随裂纹的产生一同断裂,检测电极通断即可实时检测银粉线断裂的时间和对应的循环数。如果事先对可能的起裂点至各条银粉线外边沿的尺寸进行测量,则银涂层还可记录裂纹尺寸与循环数的对应关系。
 
一般情况下,试验件的材料都为导电的金属材料,因此还需要在试样与银粉线之间涂抹一层绝缘且低韧度的材料。银涂层判别法检测过程如图1所示。
 

图1  银涂层判别法检测过程
 
AE检测法
 
AE即当物体或材料内部迅速释放能量而产生瞬态弹性波的一种物理现象,而AE信号则表示一个或多个AE事件经传感器接收并经系统处理后以某种形式出现的电信号。通过检测设备及检测系统可以收集和鉴别收集到的电信号,从而能够从中获取需要的有价值的信息,为结构或材料的缺陷判别提供支持。AE检测如图2所示。
 

图2  AE检测法检测结果
 
应变片检测法
 
应变片检测法即在试样危险部位表面粘贴应变片,试验时实时对比应变片的应变值与载荷循环的规律,可以发现试样应变片粘贴位置附近材料缺陷的产生时间,当应变值出现急剧变动时可认为试样的裂纹已扩展至应变片附近,通过测量起裂点至应变片最近应变丝的距离可实现循环数与裂纹长度的对应。应变片检测结果如图3所示。
 

图3  应变片法检测结果
 
优缺点及适用场合
 
表:不同检测方法优缺点及适用场合
检测方法 优点 缺点 适用场合
长焦显微镜观测法 无需事先准备、工具简单、使用方便、技术要求低 读数精度有限、不便于发现初始裂纹产生、低周疲劳读数有效性差 高周疲劳、裂纹长度与寿命对应精度要求不高的情况
银涂层判别法 原理简单、测量结果直观、表面形状要求低 准备工作复杂、表面占用面积大、涂层工艺有待提高、不易更改 裂纹产生部位明确、非裂纹部位变形小的情况
AE检测法 探头位置要求低,检测准确度高 无法测量缺陷尺寸、监测环境要求高、使用设备多、技术要求高 需要在线监控、使用环境噪音低的结构件
应变片检测法 原材料获取方便、检测可连接到测量系统内,无需专用检测设备 高应变下应变片粘贴工艺有待提高、难以精确测量裂纹长度 需要同时测量应变的试件
 
四种方法各有优缺点,有时仅采用一种方法难以得到满意的检测结果,这时可以组合检测,如应变片检测法检测初始裂纹的产生,如裂纹长度要求精度不高可采用长焦显微镜观测法测量裂纹长度,测量精度要求较高则可采用银涂层法进行监测。

节选自《无损检测》2015年9期
 
免费下载全文>>>
 
本文作者:郑建军,中国飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点实验室工程师,主要从事飞机结构强度试验设计与分析工作。


 
相关信息
   标题 相关频次
 10万m3浮顶油罐转动浮梯走轮轴断裂失效分析
 2
 L458M钢管道无损检测缺陷产生原因
 2
 齿轮的失效分析
 2
 船舶焊缝裂纹的预防
 2
 船舶内壳板关键节点焊缝中的裂纹分析
 2
 磁巴克豪森噪声技术的发展现状
 2
 电站锅炉无损检测技术
 2
 复旦大学团队实现有机材料的高激发态发光转换调控
 2
 红外检测技术的研究与发展现状
 2
 厚壁高强钢球罐埋藏裂纹的TOFD检测及其成因分析
 2
 基于交流电磁场的连续油管缺陷的在线检测
 2
 基于声发射的全尺寸飞机静强度损伤监测
 2
 裂纹到底在哪里?——让外国专家拜服的本领!
 2
 裂纹的良性与恶性
 2
 滤清器外壳开裂分析
 2
 铝合金梁裂纹振动红外热像检测的数值模拟
 2
 某电厂高压缸缸体裂纹缺陷修复
 2
 你知道“第三超声波”吗?来看这种新型超声检测技术的厉害之处
 2
 扰动磁场检测技术中裂纹磁场信号的反演
 2
 什么是延迟裂纹?延迟裂纹如何产生的?
 2
 使用超电磁材料制作无损检测探头的模拟分析
 2
 铁道车辆车轮辐板孔的磁记忆检测
 2
 相控阵VS射线 探伤能力大比拼
 2
 小身材大用途:新型飞机涡流检测对比试样
 2
 在役奥氏体不锈钢螺栓的超声相控阵检测
 2
 正电子湮没无损测试技术与应用
 2
 智能涂层传感器监测裂纹的工程适用性
 2
  “2017远东无损检测新技术论坛”正式通知
 1
  北京率先推出氢能装备试验检测服务
 1
  镍铜合金铸件的渗透检测
 1
  陕西省无损检测学会召开第十六届理事会
 1
  上海金相机械设备有限公司发布新产品QGZ-300大型自动切割机
 1
 “2016远东无损检测新技术论坛” 正式通知
 1
 “2017远东无损检测新技术论坛”预通知
 1
 “2018远东无损检测新技术论坛”学术报告/论文征集通知
 1
 “2018远东无损检测新技术论坛”预通知
 1
 “2019远东无损检测新技术论坛”预通知
 1
 “2023 EVIDENT杯相控阵超声检测技术优秀论文评选”征文启事
 1
 “奥林巴斯杯2021超声检测技术优秀论文评选”活动颁奖仪式在沪举行
 1
 “奥林巴斯杯2021超声检测技术优秀论文评选”征文启事
 1
 “材料与测试网”预祝2015年“延长化建杯”第三届全国无损检测技能竞赛圆满成功
 1
 “超级针”X射线成像系统问世
 1
 “狗鼻子”探测器:让警犬面临下岗
 1
 “火眼金睛”的无损检测神探 ——记“浙江工匠”宋刚兴
 1
 “金属材料在线检测技术和检测设备”专题报道重磅推出
 1
 “墨子号”实现星地量子密钥分发 圆满实现全部目标
 1
 “试样”一词不适用于无损检测
 1
 “探空飞梭”游艺机钢丝绳在线检测和评估的解决方案
 1
 “我把上班当事业来对待” ——宝钢黄石公司“轧辊女神探”柯佩立足岗位成才的故事
 1
 “先进无损检测技术及仪器系统产业技术创新战略联盟”筹备会在北京顺利召开
 1