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洞见博客

超声检测应用的材料指南

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超声检测设备

我们种类齐全的NDT超声检测(UT)设备具有出色的能力,可以无损方式测量厚度、定位缺陷,并检测材料或部件的结构完整性。

这些超声检测仪器用于航空航天汽车铁路采矿,以及石油和天然气行业的许多应用中。

以下是可以通过超声检测进行的、按英文字母顺序列出的各种应用:

饮料行业中使用的铝罐要进行常规检测,以确保壁厚的准确性。使用超声测量技术,您只需将超声波从外侧耦合到工件中,就可以立即通过数字方式测量工件的壁厚

奥氏体(和其他合金)

奥氏体材料主要由于具有良好的耐腐蚀能力,在所有商用不锈钢材料中占比达70%耐腐蚀合金(CRA)巴氏合金都属于奥氏体材料。在检测以下材料时,超声检测成效卓著:

碳钢

碳钢结构很容易受到腐蚀,而腐蚀会使材料原来的厚度减少。如果出现了腐蚀,却在相当长的一段时间内没有被发现,则腐蚀会蔓延,会减弱金属壁的支撑强度,并导致危险的结构性损坏。考虑到安全和经济两方面的因素,我们需要对易受腐蚀的金属管道、箱罐或结构进行定期检测。

超声检测可在能够接触到表面一侧的情况下,准确地探测到潜在的内部腐蚀,而不会损坏材料,即使在透过漆层进行检测或检测(在役)高温材料时也是如此。还可以使用我们的超声检测设备和扫查器对金属管道进行轴向检测

除了可以对金属管道和储罐进行腐蚀测量,在制造过程中也可以进行精确厚度测量。例如,通过对飞机引擎的空心涡轮叶片的壁厚测量,我们不仅可在制造过程中探测到芯偏移,还可以在使用过程中测量到磨损情况。

对管道及管件的连接焊缝检测也是超声检测设备(如NDT工业扫查器)在声学和机械方面要面对的一个挑战。

铸件

铁质和非铁质空心铸件的壁厚可以使用超声方式进行测量,即便是如发动机缸体的形状复杂的铸件,也是如此。超声测厚仪还可用于检查铸铁的球化率

在铸造过程中,金属铸件内部会产生空隙、多孔性、夹杂物和裂纹等缺陷。受过专门训练的操作人员使用一台超声探伤仪和一些适当的探头,就可以使这些缺陷生成超声指示信号,并对信号进行辨别,找到缺陷。

在复合材料行业中异军突起的增材制造,也可用于生产铸件。

陶瓷

大多数结构和电子陶瓷部件都很适合使用超声测厚方法进行检测。通常可以对很宽厚度范围内的烧结陶瓷进行测量,而且测量的精确度很高。超声测厚仪可用于测量结构陶瓷产品的厚度,如涡轮叶片、阀门和发动机的其他部件。弹性模量也可以通过测量纵波和横波的声速来计算。

包层金属炊具

通过传统的超声检测可以监测包层金属炊具的厚度,这种炊具的主体为不锈钢,其底座由相对较厚的铜或铝层夹在两层薄钢之间制成。检测这种厨具厚度对于质量控制非常重要,因为包层厨具制造商需要监测构成底座的三层厚度。

复合材料

复合材料通常比传统材料(如铝、钢、甚至钛)更强韧、更轻便。通过超声检测可以探测到飞机内侧和外侧蒙皮的脱粘缺陷,流体侵入情况,以及夹芯碾碎的情况。

由于越来越多具有复合材料结构的飞机投入使用,因此需要在机场,飞机周转期间,快速检查飞机的撞击损坏情况。相控阵超声技术可用于对复杂的航空航天复合材料部件进行全体积检测。此外,航空航天复合材料的超声厚度测量可以在诸如机翼、机身、导管、面板和风扇叶片等部件上即时完成。

碳纤维(CFRP)和玻璃纤维(GFRP)属于这类复合材料。

玻璃纤维

超声测厚仪可用于检测各种玻璃纤维制品。在检测过程中,可以从工件的一侧进行测量。例如,在玻璃纤维储罐和管道的制造过程中,作为其中的一个环节,可以使用测厚仪对它们进行检测,也可以在它们的使用过程中进行检测,以确保它们没有因所承装的腐蚀性化学品而受到腐蚀或产生分层缺陷。玻璃纤维船体的厚度测量和玻璃纤维胶衣的测量也是超声检测技术在造船业中的已知用途。

玻璃

玻璃是一种价格低廉且用途非常广泛的工程材料,可被铸造、模压或吹塑成各种形状。玻璃对高频声波也有很强的透射性,因而成为一种非常适用于使用超声测厚技术进行检测的材料。

大多数普通玻璃产品的几何形状较为复杂,因而很难或无法使用卡尺或千分尺进行机械厚度测量。然而,几乎所有的普通玻璃产品都可以使用超声测厚仪轻松测量。这种检测不会损坏玻璃材料,而且还可迅速、准确、可靠地完成厚度测量。

超声探伤仪还有助于确保金条质地均匀,没有掺入其他物质

探伤仪发出的声波会从金条底部、金条内的掺入物(如钨金属)或内部空隙处反射回来。使用探伤仪可以对从金条底部反射的声波和从金条内部掺入物或孔隙反射的声波进行区分。

对金条进行超声检测

超声检测设备可用于测量铸铁的球化程度,或区分球墨铸铁和灰口铸铁。这项技术有助于帮助铸造厂检查球墨铸铁的匀质性。

液体

如果在罐装过程中,您需要快速、自动地对大量容器中的液位进行测量,超声液位测量就是一个很好的解决方案。通过无损超声检测,可以测量容器或管道中的液位(直接液位测量),或探测封闭容器中是否存在液体(存在/不存在检测)。

采矿设备

在采矿行业,相控阵超声技术在检测重型设备部件时具有许多优势特性:

塑料

所有常见的塑料都可以使用超声方式测量。例如:

属于这一材料类别的还有高密度聚乙烯(HDPE),这是一种多用途热塑性塑料,用于制造管道和许多其他零件和组件。

橡胶

与其他材料相比,橡胶的声波衰减性一般较高,但通常可以使用高穿透型测厚仪测量这类材料的厚度。

常见应用包括:

一些飞机结构部件,如发动机支架和框架,采用钛铸件制造。由于这种材料具有较大的颗粒结构,因此很难检测。与使用X射线或传统超声技术的方法相比,使用相控阵超声技术检测钛铸件具有更好的探测能力。

探究其他超声检测应用

超声检测应用于各行各业中,我们将继续发现更多的应用!请浏览我们的在线资源库,了解更多应用,或订阅洞见博客,以便在第一时间了解新的应用和案例研究。

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电子书:《相控阵超声技术应用入门》

在线研讨会:当今常规超声仪器在提高检测质量方面的发展与进步

在线研讨会:在使用超声和相控阵方式对腐蚀缺陷进行探测与评估方面的发展情况


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市场专员, 便携无损检测设备

Betsy has a technical sales and content marketing background. She joined Olympus in 2020 and works with Olympus’ portable nondestructive testing (NDT) portfolio of ultrasonic thickness gauges, flaw detectors, and their solutions. She holds a Bachelor of Science degree and a Master's degree from Iowa State University of Science and Technology.

八月 26, 2021
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