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熱噴涂涂層的質(zhì)量檢測

涂層的質(zhì)量直接關(guān)系到表面工程技術(shù)應用的成功與否,關(guān)系到零部件甚至是整個(gè)設備的使用壽命和安全性能,因此對涂層表面進(jìn)行質(zhì)量檢測是非常必要的。對于涂層表面的質(zhì)量檢測,有三種基本的方法:外觀(guān)檢查、無(wú)損檢測與破壞性抽檢。

1. 外觀(guān)檢查

(1)外觀(guān)檢查的目的

使用涂層的目的除了防護基材及達到某些功能指標外,幾乎都要求一定的外觀(guān)質(zhì)量,不允許存在明顯的缺陷;另外外觀(guān)檢查在一定程度上還能推斷出涂層工藝上的不足。因此,涂層的外觀(guān)檢驗是最基本、最常見(jiàn)的檢驗內容,外觀(guān)不合格就無(wú)需進(jìn)行其他項目的測試。

用肉眼或低倍放大鏡對表面涂層進(jìn)行檢查是最基本的方法之一。對于一些較厚的熱噴涂層,用肉眼就可以觀(guān)察到表面涂層的不平整、氣孔、氧化、起皮、飛濺、表面裂紋以及剝落等表面缺陷。

(2)檢查條件

為了便于清楚地觀(guān)察涂層表面缺陷、防止外來(lái)因素的干擾,目測涂層表面缺陷應在規定的外觀(guān)檢驗工作臺或外觀(guān)檢驗箱進(jìn)行。

外觀(guān)檢查工作采用自然照明時(shí),試樣應放置在無(wú)反射光的白色平臺上,利用順時(shí)針?lè )较蜃匀簧⑸涔膺M(jìn)行檢查。

外觀(guān)檢查工作臺和外觀(guān)檢查箱采用人工照明時(shí),應采用照度為300lx近似自然光(相當于40W日光燈500 mm處的照度)。目測檢查時(shí),試樣和肉眼的距離不小于300 mm,對于重要的涂層和有特殊要求的試件,允許采用2~5倍的放大鏡檢查。

進(jìn)行涂層外觀(guān)缺陷檢驗的試件,在檢查前應對涂層表面進(jìn)行清潔。

2. 無(wú)損檢測

熱噴涂涂層也可以用無(wú)損檢測(NDT)技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量檢測。

NDT技術(shù)是在不損傷被檢測對象的條件下,利用材料內部結構異?;蛉毕荽嬖谒鸬膶?、聲、光、電、磁等反應的變化,來(lái)探測各種工程材料、零部件、結構件等的內部和表面缺陷,并對缺陷的類(lèi)型、性質(zhì)、數量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化做出判斷和評價(jià)。

NDT技術(shù)的種類(lèi)很多,其中的超聲波檢測、射線(xiàn)檢測、渦流檢測、磁粉檢測、滲透檢測是五種最常用、最成熟的檢測方法,通常稱(chēng)為常規無(wú)損檢測技術(shù)。除這五大常規NDT技術(shù)外,還有一些應用比較多的其他NDT技術(shù),如中子射線(xiàn)檢測技術(shù)、射線(xiàn)計算機層析檢測技術(shù)、聲發(fā)射檢測技術(shù)、噪聲檢測診斷技術(shù)、磁彈性檢測技術(shù)(Barkhausen噪聲檢測、磁聲發(fā)射檢測)、漏磁場(chǎng)檢測技術(shù)、工業(yè)內窺鏡檢測技術(shù)、激光全息檢測技術(shù)、微波檢測技術(shù)和滲漏檢測技術(shù)等。

各種無(wú)損檢測方法都有其適用范圍,互相之間不能完全相互替代,沒(méi)有哪一種方法是萬(wàn)能的,任何一種檢測方法都不可能給出所需要的全部信息。因此,必須根據不同的缺陷類(lèi)型,來(lái)選擇一種或兩種NDT技術(shù)進(jìn)行檢測。

就缺陷類(lèi)型來(lái)說(shuō),通??煞譃轶w積型和面積型兩種。表1為不同的體積型缺陷及其可采用的NDT方法,表2為不同的面積型缺陷及其可采用的NDT方法。

表1 不同的體積型缺陷及其可采用的檢測方法

缺陷類(lèi)型

可采用的檢測方法

夾雜、夾渣、、疏松

目視檢測(表面)、滲透檢測(表面)、磁粉檢測(表面及近表面)、渦流檢測(表面及近表面)

縮孔、氣孔、腐蝕坑

超聲檢測、射線(xiàn)檢測、紅外檢測、微波檢測、中子照相、光全息檢測

表2 不同的面積性缺陷及其可采用的檢測方法

缺陷類(lèi)型

可采用的檢測方法

分層、粘接不良、折迭

目視檢測、超聲檢測、磁粉檢測、渦流檢測

冷隔、裂紋、未熔化

微波檢測、聲發(fā)射檢測、紅外檢測


應用NDT技術(shù)對表面涂層進(jìn)行質(zhì)量檢測,還應考察被檢對象的許多情況,其中主要包括:

(1)涂層材料的特性(磁性、非磁性、金屬、非金屬等),不同涂層材料性質(zhì)可采用的無(wú)損檢測方法見(jiàn)表9-3。

(2)零部件的形狀(管、棒、板、餅及各種復雜的形狀)。

(3)零部件中可能產(chǎn)生的缺陷的形態(tài)(體積型、面積型、連續型、分散型)。

(4)缺陷在零部件中可能存在的部位(表面、近表面或內部)。

表3 不同材質(zhì)可采用的無(wú)損檢測方法

檢測方法

主要材料特性

滲透檢測

缺陷必須延伸到表面

磁粉檢測

必須是磁性材料

渦流檢測

必須是導電材料

微波檢測

能透入微波

射線(xiàn)檢測

隨工件厚度、密度以及化學(xué)成分變化而變化

中子照相

隨工件厚度、密度以及化學(xué)成分變化而變化

一般來(lái)說(shuō),射線(xiàn)檢測對體積型缺陷比較敏感,超聲波檢測對面缺陷比較敏感,磁粉檢測只能用于鐵磁性材料的檢測,滲透檢測則用于表面開(kāi)口缺陷的檢測,而渦流檢測對開(kāi)口或近表面缺陷、磁性和非磁性的導電材料都具有很好的適用性。在對熱噴涂涂層表面進(jìn)行無(wú)損檢測時(shí),必須根據具體的情況進(jìn)行具體技術(shù)的選擇。

3. 破壞性抽檢

如果應用熱噴涂技術(shù)對零部件進(jìn)行了大規模、成批次的處理,往往需要抽取部分零部件進(jìn)行破壞性的抽檢,以確保零部件表面熱噴涂層的質(zhì)量,破壞性檢測可以借助金相分析等各種常規檢測(檢查)技術(shù)和方法進(jìn)行。







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