新技术-红外热波无损探伤.ppt

红外热波无损探伤技术 红外热波无损探伤技术是一项二十世纪九十年代发展起来的实用技术。 红外热波无损探伤技术的核心: 针对各类试件选择不同特性的热源对试件进行周期、脉冲、直流等函数形式的加热； 采用现代红外成象技术，并在计算机控制下进行时序热波信号探测和数据采集； 红外热波无损探伤技术 使用根据热波理论模型和现代图象处理理论模型而研制的专用计算机软件进行实时图象信号处理和分析。 “红外热波探伤仪”。包括热象仪、加热装置、控制装置、计算机及图象处理装置和专用计算机软件。 优点 与多种常用的探伤技术，如超声波、X光、热成象、全息摄影、磁化等等相比，红外热波无损探伤技术具有: 适用面广（可用于所有金属和非金属材料）， 速度快（每个测量一般只需数秒钟）， 观测面积大（根据被测对象，一次测量可覆盖面积近一平方米）， 测量结果用图象显示，直观易懂， 多数情况下不污染也不需接触试件等优点。 应用领域和前景 红外热波探伤技术的功能和用途主要是无损探伤和检测。 用于各种新材料，特别是多层复合材料的研究； 各工业、制造业中探测各种承重设备表面及表面下的疲劳裂纹； 各种粘接、焊接质量检测，涂层检测； 应用领域和前景 用于对产品研发过程中加载或破坏性试验过程的评估； 做定量测量分析，如测量材料厚度和各种涂层、夹层的厚度以及进行表面下的材料和结构特征识别。 红外热波无损探伤测到的在受撞击后多层复合材料中的损伤 绝热层的检测 各种各样的热机、发动机都有两个基本问题：提高效率和防止过热烧毁。通用办法是在其燃烧腔内金属部件上涂陶瓷或合金材料的绝热层。而绝热层在金属上的附着性能常常决定了热机的寿命。 所有已知可用的探伤办法都无法做到即不损伤又不接触样品。而采用热波探伤的方法后，每个试件只需几十秒钟，便可将绝热层的附着情况清晰的显示出来。 绝热层的检测 类似的试验: 通用汽车公司铸铝缸体内衬附着问题；洛克西德公司涡轮发电机叶片绝热层在运行中同步监测问题等等。航天器的液体燃料发动机和火箭固体燃料发动机的喷口绝热层附着问题； 各种镀膜、涂层、夹层的探伤问题；粘接质量问题等都可用同样方法进行探测。 单向、不接触厚度测量 比如测量喷漆的厚度； 测金属板材的厚度等。精度可以非常高（如：测1mm厚铝板的精度可达到微米级，小于1％）。这里须强调“单向”和“不接触”，否则意义不大。 飞机蒙皮锈蚀定量测量。 裂纹探测 对于各种各样的裂纹进行无损检测一直是无损探伤界的难题。特别对那些与表面垂直并完全闭合的裂纹，曾长期没有可靠的检测办法。 而采用热波无损探伤技术却可以得到令人满意的结果。这是近几年热波探伤技术发展最快的领域。这一成果的实现关键是采用了超声加热法。这一成果于99年完成原理试验和少量的实验室应用试验，2000年才完成专利申请。 裂纹探测 检测的结果：包括探测到了飞机蒙皮的疲劳裂纹；铸铝引擎外壳的裂纹；钢曲轴的裂纹；铜焊裂纹；陶瓷茶杯裂纹；牙齿上的裂纹；核桃皮上的裂纹等等。 用于大型工程中大面积、快速检测的可能性以及对各种输油、输气管道，燃料、化工原料、核材料等的储存、运输罐等等进行实地检测的潜力，应用前景十分广阔 飞机检测 红外热波探伤技术用于飞机探伤主要是探测其蒙皮损伤。飞机蒙皮损伤大致有五类： 一是起降过程中受异物撞击（如冰雹、飞沙、飞鸟等）后引起的损伤，特别是采用复合材料的部分，受撞击后表面完好，而强度和密封性已被破坏； 二是因高低空压力变化产生的“吹气球”效应，从而导致应力集中处（铆钉附近）的金属因疲劳而产生裂纹； 飞机检测 三是各种化学原因造成的锈蚀，特别是内表面锈蚀； 四是各种原因引起的结构损伤，如各种失效的粘接、焊接、铆接； 五是密封不好引起的机身蜂窝结构件和泡沫材料件的积水。热波探伤对于所有这五类损伤的检测效果都远优于其它探伤办法。 * 铸铝引擎箱体 曲轴 瓷杯 磨擦焊接钢棒 飞机蒙皮铝板 *