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熱噴涂涂層的質量檢測方法

熱噴涂涂層的質量檢測方法

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發布時間:
2019/12/12 17:01
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【摘要】:

熱噴涂涂層的質量檢測方法

 

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

1. 外觀檢查

(1)外觀檢查的目的

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質量,不允許存在明顯的缺陷;另外外觀檢查在一定程度上還能推斷出涂層工藝上的不足。因此,涂層的外觀檢驗是最基本、最常見的檢驗內容,外觀不合格就無需進行其他項目的測試。

用肉眼或低倍放大鏡對表面涂層進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

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

外觀檢查工作采用自然照明時,試樣應放置在無反射光的白色平臺上,利用順時針方向自然散射光進行檢查。

外觀檢查工作臺和外觀檢查箱采用人工照明時,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,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。

進行涂層外觀缺陷檢驗的試件,在檢查前應對涂層表面進行清潔。

2. 無損檢測

熱噴涂涂層也可以用無損檢測(NDT)技術進行質量檢測。

NDT技術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,并對缺陷的類型、性質、數量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化做出判斷和評價。

NDT技術的種類很多,其中的超聲波檢測、射線檢測、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,通常稱為常規無損檢測技術。除這五大常規NDT技術外,還有一些應用比較多的其他NDT技術,如中子射線檢測技術、射線計算機層析檢測技術、聲發射檢測技術、噪聲檢測診斷技術、磁彈性檢測技術(Barkhausen噪聲檢測、磁聲發射檢測)、漏磁場檢測技術、工業內窺鏡檢測技術、激光全息檢測技術、微波檢測技術和滲漏檢測技術等。

各種無損檢測方法都有其適用范圍,互相之間不能完全相互替代,沒有哪一種方法是萬能的,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型,來選擇一種或兩種NDT技術進行檢測。

就缺陷類型來說,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、聲發射檢測、紅外檢測

應用NDT技術對表面涂層進行質量檢測,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),不同涂層材料性質可采用的無損檢測方法見表9-3。

(2)零部件的形狀(管、棒、板、餅及各種復雜的形狀)。

(3)零部件中可能產生的缺陷的形態(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 不同材質可采用的無損檢測方法

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

射線檢測

隨工件厚度、密度以及化學成分變化而變化

中子照相

隨工件厚度、密度以及化學成分變化而變化

一般來說,射線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口缺陷的檢測,而渦流檢測對開口或近表面缺陷、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行無損檢測時,必須根據具體的情況進行具體技術的選擇。

3. 破壞性抽檢

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

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