无损检测(NDT)

无损检测就是指在检查机械材料内部不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下,利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、状态及缺陷的类型、数量、形状、性质、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法
无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测的重要性已得到公认。主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)、涡流检测 ET 五种。

检查方法
1
视力检查
对复合结构进行检查的一个基本且有用的方法是目视检查。检查员寻找明显的结构损坏迹象,如烧伤、脱粘和分层。当然,这应该是许多实例使用的最基本的 NDT 类型,因为它可以通过减少其他测试来节省时间和金钱,或者在某些情况下完全减少对其他类型测试的需求。目视检查最重要的优点是它的快速过程。目视检查的另一个优点是该过程的相对可负担性。目视检查不需要设备,但这种方法有其固有的缺点。
2
敲击测试
这是另一种基本的检查方法。您沿着零件表面轻敲一枚硬币(或其他的物品)。明亮的金属声表明结构良好。沉闷的“砰砰”声表示存在缺陷,例如分层或脱粘。它在较薄的结构上更有效,而在非常厚的层压板上则失去了效果。另一个缺点是有时也会给出错误的读数,比如是否在背面附加了另一个结构。
3
超声波检测

超声波是指频率≥20kHz 的声波,其波长与材料内部缺陷的尺寸相匹配。根据超声波在材料内部缺陷区域和正常区域的反射、衰减与共振的差异来确定缺陷的位置与大小。超声波检测主要分为脉冲反射法、穿透法和反射板法。根据不同的缺陷来选择合适的检测方法。
超声波不仅能检测复合材料构件中的分层,孔隙,裂纹和夹杂物等。而且在判断材料的疏密、密度、纤维取向、曲屈、弹性模量、厚度等特性和几何形状等方面的变化也有一定作用。对于一般小而薄、结构简单的平面层压板及曲率不大的构件。宜采用水浸式反射板法。对于小或稍厚的复杂结构件无法采用水浸式反射板法时可采用水浸或喷水脉冲反射法和接触延迟块脉冲反射法;对于大型结构和生产型的复合材料构件的检测宜采用喷水穿透法或喷水脉冲反射法。由于复合材料组织结构具有明显的各 向异性而且性能的离散性较大。因而产生缺陷的机理复杂且变化多样。再加上复合材料构件的声衰减大由此引起的噪声与缺陷反射信号的信噪比低, 不易分辨,应选合适的方法。
4
热成像

热成像可用于检查复合结构。在其最基本的形式中,对零件施加热量,然后在零件冷却时通过红外摄像机对其进行观察。这可以向受过训练的眼睛提供缺陷的迹象。
5
射线检测
射线检测 (RT) 是最常用的检测方法。复合材料最常见的损坏类型是分层导致气穴;分层只能在 RT 中看到,如果其方向不垂直于 X 射线束。有许多类型的射线照相术,每种都有特定的应用。当零件既不太厚也不太薄时,常规射线照相是最有用的。对于 1 至 5 mm 的薄部件,使用低压射线照相,而 γ 射线射线照相适用于厚部件。这些类型的射线照相可用于检测大孔隙、夹杂物、跨层裂纹、不均匀的纤维分布和纤维取向错误,例如纤维皱纹等。
X 射线检测

复合材料的 X 射线检测与金属结构的检测类似。图像基于材料密度。如果以一定角度设置,它也可以看到一些分层。目前常用的是胶片照相法。它是检查复合材料中孔隙和夹杂物等体积型缺陷的优良方法。对增强剂分布不匀也有一定的检出能力。该方法检测分层缺陷很困难。裂纹一般只有当其平面与射线束大致平行时方能检出。所以该法通常只能检测与试样表面垂直的裂纹,可与超声反射法互补。
6
声发射

声发射 (AE) 是一种有效的缺陷分析方法。这种机械振动是由材料缺陷产生的,例如基体微裂纹、纤维-基体脱粘、局部分层或纤维拉出和断裂。由这些类型的缺陷产生的应力波从它们的起源同心地扩散开来,并被一组高度敏感的压电体检测到。
7
声学-超声波检测
声-超声(Acoustic-Ultrasonic简称 AU)技术又称应力波因子(Stress Wave Factor简称 SWF )技术。与通常的无损检测方法不同。AU 技术主要用于检测和研究材料中分布的细微缺陷群及其对结构力学性能(强度或刚度)的整体影响,属于材料完整性评估技术。
声学-超声波是声学和超声波测试的组合方法,专门用于确定复合材料内部缺陷和不均匀性的严重程度。在无损检测中,声学/超声类检测具有基于最佳经济性、灵活性和灵敏度的巨大潜力。这是一种有用的方法,因为它允许查看和评估非关键缺陷。第二个优点是它可以很好地指示结构由于疲劳载荷或冲击损坏而造成的累积损坏。
8
剪切散斑干涉无损检测
剪切散斑干涉无损检测是一种激光光学方法。复合材料的失效通常是由于应力集中而发生的,缺陷的严重性很容易通过特定缺陷周围的应变集中程度来推断,这是剪切成像的一个优势。剪切散斑干涉无损检测的第二个优点是它比许多其他类型的无损检测更不易受噪声影响。这很好,因为它允许不太熟练的用户能够在没有大量培训的情况下,检查和确定零件的可用性。剪切散斑干涉无损检测的一个主要缺点是除分层以外的缺陷类型的表征非常困难。因此,它有时与其他类型的非破坏性评估技术结合使用,可以帮助识别某些缺陷。






