带涂层金属零件表面缺陷的无损检测综述

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1、带涂层金属零件表面缺陷的无损检测综述张颖志，等带涂层金属零件表面缺陷的无损检测综述ResearchonNDTforCoatedMetalSurfaceDetects张颖志徐志祥(大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024)[摘要]现阶段，对带涂层的金属零件表面进行探伤检测时，需要去除表面涂层以保证检测的精确性。然而涂层的去除会严重地降低检测效率，增加繁琐工序。因此，研究带涂层金属表面缺陷的直接检测已经成为新课题。针对国内外一些可行的直接检测方法进行了综述。介绍金属表面裂纹的成因、特点，对现有的多种检测方法进行了详细概述，并且总结了直接检测方法的问题与趋势。为今

2、后带涂层金属表面探伤方法的深入研究提供可鉴之处。[关键词]涂层；金属表面缺陷；直接检测；无损检测[中图分类号]TG115.28[文献标识码]A-3-?1994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net带涂层金属零件表面缺陷的无损检测综述张颖志，等-3-?1994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.ne

3、t带涂层金属零件表面缺陷的无损检测综述张颖志，等引言近年来，无损检测技术在航空航天、铁路运输、管道运输等诸多领域发挥着巨大作用。不仅对保障设备的可靠运行和人身安全有重大意义，为国家和企业也带来了更多经济效益。金属作为常用的材料被广泛地应用于工业生产制造中。然而金属零件在交变载荷等的作用下，易产生疲劳裂纹损伤，进而引发重大事故。疲劳裂纹多由微裂纹萌生于零件表面，继而扩展，最后导致零件断裂。现阶段，对表面带涂层的金属零件表面探伤时，需要去除表面涂层来保证检测的准确性。这样做造成工序繁琐，检测效率低。因此，针对免去除涂层而直接检测的研究迫在眉睫。本文基于五大无损检测方法

4、对带涂层金属表面缺陷的直接检测进行综述，以检测原理的不同分为热像、电磁、声波三类。详细介绍了各种检测方法及其对比分析，总结了直接检测存在的问题及发展趋势。1带涂层金属表面裂纹检测概况目前，普遍采用的五大常规无损检测方法为：超声检测；射线检测；涡流检测；磁粉检测；渗透检测。近些年来，又不断涌出新的检测技术如扰动磁场检测技术（ACFM);微波技术；红外技术等。对于带涂层金属表面缺陷的直接检测，受限于涂层使得常规检测方法不再适用。常规超声检测是目前应用较广的_种检测方法，但是超声存在近场盲区，主要用于零件的内部缺陷检测，对于表面缺陷检测效果较差；磁粉检测应用于大型铁磁类

5、零件的表面及近表面探伤，对被检件的表面光滑度要求较高，当检测表面带涂层时，为防止产生伪裂纹信号需要去除表面保护层；渗透检测仅适合表面开口裂纹检测，对表面带涂层的零件不能检测；射线较适合于内部缺陷的检测。由此可知，涂层的存在使得一些常规的检测方法不再适用。因此，本文就近些年发展出的一-3-?1994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net带涂层金属零件表面缺陷的无损检测综述张颖志，等些可行的无损检测方法进行了总结，并对其进行了对比分

6、析。2热像法热像检测法基于热力学第二定律[1]，通过热像仪来记录因缺陷引起的零件表面温度变化，经过信号处理和图像处理，分析温度云图来判断试件有无缺陷。根据热激励源的不同，详细介绍脉冲热像法和涡流热像法。两种方法的特点及应用范围的比较见表1。2.1脉冲热像法脉冲热像检测也称红外热像检测。使用脉冲闪光灯对试件进行加热，应用热像仪对采集到的温度信号进行分析，判断缺陷的有无。当被检件带涂层时，由于涂层的发射率大于金属的发射率，所以涂层的存在相当于增加了金属的发射率。因发射率的不同会对温度值的测量有很大影响，在检测时，需准确设定发射率。同时需要根据涂层的特性来确定脉冲闪光灯

7、的加热强度和加热时间。当检测金属材料时，由于金属导热快，易达到热平衡，所以需要辅助更加快速高效的冷却手段和加热手段。国外C.Dalton等[2]利用红外扫描系统对黒漆下钢板表面裂纹进行了研究，分析了裂纹与热流方向呈不同角度时对检测结果的影响。美国TWI公司开发了一套便携式的热探测系统，采用全新的处理方法，对每个像元方程进行微分到图像序列重组并显示，与传统的红外检测技术相比大大缩减了检测时间[3]。红外热像检测的不足之处是灵敏度易受背景辐射干扰和裂纹深度的影响，微小裂纹的探出能力较弱，所以其适用于材料表面及近表面大裂纹缺陷的检测。2.2涡流热像法涡流热像法是涡流检测

8、技术和热成