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热喷涂涂层的质量检测
来源: | 作者:pmoe40897 | 发布时间: 650天前 | 1062 次浏览 | 分享到:


涂层的质量直接关系到表面工程技术应用的成功与否,关系到零部件甚至是整个设备的使用寿命和安全性能,因此对涂层表面进行质量检测是非常必要的。对于涂层表面的质量检测,有三种基本的方法:外观检查、无损检测与破坏性抽检。

1. 外观检查

(1)外观检查的目的

使用涂层的目的除了防护基材及达到某些功能指标外,几乎都要求一定的外观质量,不允许存在明显的缺陷;另外外观检查在一定程度上还能推断出涂层工艺上的不足。因此,涂层的外观检验是最基本、最常见的检验内容,外观不合格就无需进行其他项目的测试。

用肉眼或低倍放大镜对表面涂层进行检查是最基本的方法之一。对于一些较厚的热喷涂层,用肉眼就可以观察到表面涂层的不平整、气孔、氧化、起皮、飞溅、表面裂纹以及剥落等表面缺陷。

(2)检查条件

为了便于清楚地观察涂层表面缺陷、防止外来因素的干扰,目测涂层表面缺陷应在规定的外观检验工作台或外观检验箱进行。

外观检查工作采用自然照明时,试样应放置在无反射光的白色平台上,利用顺时针方向自然散射光进行检查。

外观检查工作台和外观检查箱采用人工照明时,应采用照度为300lx近似自然光(相当于40W日光灯500 mm处的照度)。目测检查时,试样和肉眼的距离不小于300 mm,对于重要的涂层和有特殊要求的试件,允许采用2~5倍的放大镜检查。

进行涂层外观缺陷检验的试件,在检查前应对涂层表面进行清洁。

2. 无损检测

热喷涂涂层也可以用无损检测(NDT)技术进行质量检测。

NDT技术是在不损伤被检测对象的条件下,利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,来探测各种工程材料、零部件、结构件等的内部和表面缺陷,并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判断和评价。

NDT技术的种类很多,其中的超声波检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、渗透检测是五种最常用、最成熟的检测方法,通常称为常规无损检测技术。除这五大常规NDT技术外,还有一些应用比较多的其他NDT技术,如中子射线检测技术、射线计算机层析检测技术、声发射检测技术、噪声检测诊断技术、磁弹性检测技术(Barkhausen噪声检测、磁声发射检测)、漏磁场检测技术、工业内窥镜检测技术、激光全息检测技术、微波检测技术和渗漏检测技术等。

各种无损检测方法都有其适用范围,互相之间不能完全相互替代,没有哪一种方法是万能的,任何一种检测方法都不可能给出所需要的全部信息。因此,必须根据不同的缺陷类型,来选择一种或两种NDT技术进行检测。

就缺陷类型来说,通常可分为体积型和面积型两种。表1为不同的体积型缺陷及其可采用的NDT方法,表2为不同的面积型缺陷及其可采用的NDT方法。

表1 不同的体积型缺陷及其可采用的检测方法

缺陷类型

可采用的检测方法

夹杂、夹渣、、疏松

目视检测(表面)、渗透检测(表面)、磁粉检测(表面及近表面)、涡流检测(表面及近表面)

缩孔、气孔、腐蚀坑

超声检测、射线检测、红外检测、微波检测、中子照相、光全息检测

表2 不同的面积性缺陷及其可采用的检测方法

缺陷类型

可采用的检测方法

分层、粘接不良、折迭

目视检测、超声检测、磁粉检测、涡流检测

冷隔、裂纹、未熔化

微波检测、声发射检测、红外检测

应用NDT技术对表面涂层进行质量检测,还应考察被检对象的许多情况,其中主要包括:

(1)涂层材料的特性(磁性、非磁性、金属、非金属等),不同涂层材料性质可采用的无损检测方法见表9-3。

(2)零部件的形状(管、棒、板、饼及各种复杂的形状)。

(3)零部件中可能产生的缺陷的形态(体积型、面积型、连续型、分散型)。

(4)缺陷在零部件中可能存在的部位(表面、近表面或内部)。

表3 不同材质可采用的无损检测方法

检测方法

主要材料特性

渗透检测

缺陷必须延伸到表面

磁粉检测

必须是磁性材料

涡流检测

必须是导电材料

微波检测

能透入微波

射线检测

随工件厚度、密度以及化学成分变化而变化

中子照相

随工件厚度、密度以及化学成分变化而变化

一般来说,射线检测对体积型缺陷比较敏感,超声波检测对面缺陷比较敏感,磁粉检测只能用于铁磁性材料的检测,渗透检测则用于表面开口缺陷的检测,而涡流检测对开口或近表面缺陷、磁性和非磁性的导电材料都具有很好的适用性。在对热喷涂涂层表面进行无损检测时,必须根据具体的情况进行具体技术的选择。

3. 破坏性抽检

如果应用热喷涂技术对零部件进行了大规模、成批次的处理,往往需要抽取部分零部件进行破坏性的抽检,以确保零部件表面热喷涂层的质量,破坏性检测可以借助金相分析等各种常规检测(检查)技术和方法进行。


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