在工程實踐中，常常需要盡早發現結構初始裂紋的產生并記錄裂紋擴展過程，根據被檢構件材料及結構形式的差異，目前已發展出了多種無損檢測方法。

　　不同的無損檢測方法由于其檢測原理和特性的不同，具有其各自的優缺點，但對于高強度合金材料低周疲勞試樣的在線無損檢測，因其裂紋擴展壽命短、裂紋擴展速率快等特點，常用無損檢測方法的可靠度和準確度都無法達到滿意的效果。

　　目前常用的方法有：長焦顯微鏡觀測法、銀涂層判別法、聲發射（AE）檢測法和應變片檢測法等。

　　長焦顯微鏡觀測法

　　長焦顯微鏡觀測法是目視檢測的一種，即借助于長度尺寸經過標定的具有固定視場的顯微鏡貼于試樣表面進行觀察，當試樣的危險部位產生裂紋時，隨著加載裂紋尖端會產生開閉動作，通過長焦顯微鏡的觀察即可發現裂紋的出現并記錄裂紋尺寸。

　　銀涂層判別法

　　銀涂層判別法利用韌度很低的銀粉涂于試樣表面形成多條銀粉線，在銀粉線的兩級分別接電極，并實時檢測電極的通斷。

　　試驗初始，銀粉線的兩級應一直保持接通狀態，試驗中當試樣產生裂紋并擴展至銀粉線處時，韌度較低的銀粉線將隨裂紋的產生一同斷裂，檢測電極通斷即可實時檢測銀粉線斷裂的時間和對應的循環數。如果事先對可能的起裂點至各條銀粉線外邊沿的尺寸進行測量，則銀涂層還可記錄裂紋尺寸與循環數的對應關系。

　　一般情況下，試驗件的材料都為導電的金屬材料，因此還需要在試樣與銀粉線之間涂抹一層絕緣且低韌度的材料。銀涂層判別法檢測過程如圖1所示。

　　圖1  銀涂層判別法檢測過程

　　AE檢測法

　　AE即當物體或材料內部迅速釋放能量而產生瞬態彈性波的一種物理現象，而AE信號則表示一個或多個AE事件經傳感器接收并經系統處理后以某種形式出現的電信號。通過檢測設備及檢測系統可以收集和鑒別收集到的電信號，從而能夠從中獲取需要的有價值的信息，為結構或材料的缺陷判別提供支持。AE檢測如圖2所示。

　　圖2  AE檢測法檢測結果

　　應變片檢測法

　　應變片檢測法即在試樣危險部位表面粘貼應變片，試驗時實時對比應變片的應變值與載荷循環的規律，可以發現試樣應變片粘貼位置附近材料缺陷的產生時間，當應變值出現急劇變動時可認為試樣的裂紋已擴展至應變片附近，通過測量起裂點至應變片最近應變絲的距離可實現循環數與裂紋長度的對應。應變片檢測結果如圖3所示。

　　圖3  應變片法檢測結果

　　優缺點及適用場合
 

　　表：不同檢測方法優缺點及適用場合

　　四種方法各有優缺點，有時僅采用一種方法難以得到滿意的檢測結果，這時可以組合檢測，如應變片檢測法檢測初始裂紋的產生，如裂紋長度要求精度不高可采用長焦顯微鏡觀測法測量裂紋長度，測量精度要求較高則可采用銀涂層法進行監測。




 

《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
投稿聯系：編輯部
電話：010-82387968
郵箱：ecorr_org@163.com
中國腐蝕與防護網官方 QQ群：140808414