紅外熱波無損探傷技術(shù)

紅外熱波無損探傷技術(shù)是一項二十世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的實用技術(shù)。紅外熱波無損探傷技術(shù)的核心:針對各類試件選擇不同特性的熱源對試件進(jìn)行周期、脈沖、直流等函數(shù)形式的加熱；采用現(xiàn)代紅外成象技術(shù)，并在計算機控制下進(jìn)行時序熱波信號探測和數(shù)據(jù)采集；使用根據(jù)熱波理論模型和現(xiàn)代圖象處理理論模型而研制的專用計算機軟件進(jìn)行實時圖象信號處理和分析?！凹t外熱波探傷儀”。包括熱象儀、加熱裝置、控制裝置、計算機及圖象處理裝置和專用計算機軟件。優(yōu)點與多種常用的探傷技術(shù)，如超聲波、X光、熱成象、全息攝影、磁化等等相比，紅外熱波無損探傷技術(shù)具有:適用面廣（可用于所有金屬和非金屬材料），速度快（每個測量一般只需數(shù)秒鐘），觀測面積大（根據(jù)被測對象，一次測量可覆蓋面積近一平方米），測量結(jié)果用圖象顯示，直觀易懂，多數(shù)情況下不污染也不需接觸試件等優(yōu)點。應(yīng)用領(lǐng)域和前景紅外熱波探傷技術(shù)的功能和用途主要是無損探傷和檢測。用于各種新材料，特別是多層復(fù)合材料的研究；各工業(yè)、制造業(yè)中探測各種承重設(shè)備表面及表面下的疲勞裂紋；各種粘接、焊接質(zhì)量檢測，涂層檢測；用于對產(chǎn)品研發(fā)過程中加載或破壞性試驗過程的評估；做定量測量分析，如測量材料厚度和各種涂層、夾層的厚度以及進(jìn)行表面下的材料和結(jié)構(gòu)特征識別。絕熱層的檢測各種各樣的熱機、發(fā)動機都有兩個基本問題：提高效率和防止過熱燒毀。通用辦法是在其燃燒腔內(nèi)金屬部件上涂陶瓷或合金材料的絕熱層。而絕熱層在金屬上的附著性能常常決定了熱機的壽命。所有已知可用的探傷辦法都無法做到即不損傷又不接觸樣品。而采用熱波探傷的方法后，每個試件只需幾十秒鐘，便可將絕熱層的附著情況清晰的顯示出來。類似的試驗:通用汽車公司鑄鋁缸體內(nèi)襯附著問題；洛克西德公司渦輪發(fā)電機葉片絕熱層在運行中同步監(jiān)測問題等等。航天器的液體燃料發(fā)動機和火箭固體燃料發(fā)動機的噴口絕熱層附著問題；各種鍍膜、涂層、夾層的探傷問題；粘接質(zhì)量問題等都可用同樣方法進(jìn)行探測。單向、不接觸厚度測量比如測量噴漆的厚度；測金屬板材的厚度等。精度可以非常高（如：測1mm厚鋁板的精度可達(dá)到微米級，小于1％）。這里須強調(diào)“單向”和“不接觸”，否則意義不大。飛機蒙皮銹蝕定量測量。裂紋探測對于各種各樣的裂紋進(jìn)行無損檢測一直是無損探傷界的難題。特別對那些與表面垂直并完全閉合的裂紋，曾長期沒有可靠的檢測辦法。而采用熱波無損探傷技術(shù)卻可以得到令人滿意的結(jié)果。這是近幾年熱波探傷技術(shù)發(fā)展最快的領(lǐng)域。這一成果的實現(xiàn)關(guān)鍵是采用了超聲加熱法。這一成果于99年完成原理試驗和少量的實驗室應(yīng)用試驗，2000年才完成專利申請。檢測的結(jié)果：包括探測到了飛機蒙皮的疲勞裂紋；鑄鋁引擎外殼的裂紋；鋼曲軸的裂紋；銅焊裂紋；陶瓷茶杯裂紋；牙齒上的裂紋；核桃皮上的裂紋等等。用于大型工程中大面積、快速檢測的可能性以及對各種輸油、輸氣管道，燃料、化工原料、核材料等的儲存、運輸罐等等進(jìn)行實地檢測的潛力，應(yīng)用前景十分廣闊飛機檢測紅外熱波探傷技術(shù)用于飛機探傷主要是探測其蒙皮損傷。飛機蒙皮損傷大致有五類：一是起降過程中受異物撞擊（如冰雹、飛沙、飛鳥等）后引起的損傷，特別是采用復(fù)合材料的部分，受撞擊后表面完好，而強度和密封性已被破壞；二是因高低空壓力變化產(chǎn)生的“吹氣球”效應(yīng)，從而導(dǎo)致應(yīng)力集中處（鉚釘附近）的金屬因疲勞而產(chǎn)生裂紋；三是各種化學(xué)原因造成的銹蝕，特別是內(nèi)表面銹蝕；四是各種原因引起的結(jié)構(gòu)