一、引言
在不銹鋼構(gòu)件的生命周期里,缺陷就像潛伏的裂縫——看不見,卻可能在某一刻突然撕裂安全底線。渦流檢測(Eddy Current Testing, ECT)與超聲檢測(Ultrasonic Testing, UT)正是在“不破壞”的前提下,為不銹鋼“把脈”的兩種核心手段。它們一個像電磁雷達,一個像聲波探針,各懷絕技,又各司其職。
二、ECT:電磁世界的表面獵手
工作原理
ECT 讓高頻交流電穿過線圈,在不銹鋼表層激發(fā)出渦流;裂紋、腐蝕或材質(zhì)變化會擾亂渦流的磁場,從而被探頭捕獲
。
作用
? 發(fā)現(xiàn)毫米級表面或近表面裂紋、點蝕、晶間腐蝕;
? 通過電導(dǎo)率差異對 304、316L 等奧氏體不銹鋼進行混料分選;
? 在線高速篩查,無需耦合劑。
應(yīng)用領(lǐng)域
? 薄壁換熱管:石化冷凝器、核電蒸發(fā)器;
? 食品級衛(wèi)生管:在線檢測內(nèi)外壁折疊裂紋;
? 航空緊固件孔壁疲勞裂紋巡檢;
? 高端廚具 0.3 mm 拉絲板 100% 表面質(zhì)檢。
三、UT:聲吶般的深層探路者
工作原理
壓電晶片發(fā)射的超聲波在不銹鋼體內(nèi)傳播,遇缺陷時產(chǎn)生回波;通過時域或相控陣成像,可判定缺陷深度、當(dāng)量尺寸與取向
。
作用
? 定量測量內(nèi)部裂紋、未熔合、夾雜;
? 評估焊縫質(zhì)量等級(ISO 17640);
? 壁厚減薄監(jiān)測,實現(xiàn)腐蝕余量計算。
應(yīng)用領(lǐng)域
? 厚壁油氣集輸管道(≥5 mm):對接環(huán)焊縫一次性掃查;
? 超低溫 LNG 儲罐 9%Ni 鋼底板,檢測分層缺陷;
? 海上平臺立管,UT 導(dǎo)波技術(shù) 100 m 長距離篩查;
? 醫(yī)用 316LVM 鍛件,高分辨率相控陣檢測 φ0.4 mm 缺陷。
四、ECT 與 UT 的區(qū)別:一張對照表道盡分野
維度 | ECT | UT |
---|
能量媒介 | 電磁場 | 機械波 |
有效深度 | 0–3 mm(受集膚效應(yīng)限制) | 1 mm–數(shù)米,取決于頻率與結(jié)構(gòu) |
主要缺陷類型 | 表面/近表面裂紋、早期腐蝕 | 內(nèi)部裂紋、未熔合、夾雜、壁厚減薄 |
材質(zhì)適應(yīng)性 | 導(dǎo)電非鐵磁或弱鐵磁不銹鋼 | 所有不銹鋼,晶粒粗大時信噪比下降 |
表面要求 | 無需耦合,粗糙度 Ra≤6.3 μm 為佳 | 需耦合劑或水膜,粗糙度 Ra≤25 μm |
檢測速度 | 可達 10 m/s 線速度 | 通常 0.1–0.5 m/s,相控陣可提升 |
定量能力 | 半定量:裂紋長度、腐蝕面積 | 可精確到毫米級缺陷高度 |
現(xiàn)場適用性 | 線圈輕巧,適合高空或狹小空間 | 需耦合與掃查架,大型構(gòu)件需爬壁機器人 |
典型盲區(qū) | 深層缺陷、非導(dǎo)電涂層下裂紋 | 表面極淺裂紋、近表面盲區(qū)(死區(qū)) |
五、協(xié)同策略:1+1>2 的檢測生態(tài)
? 換熱器管:生產(chǎn)線先用 ECT 全速篩查外壁裂紋,再用 UT 抽樣驗證壁厚減?。?br style="font-family:inherit;scrollbar-color:transparent transparent;" />? LNG 不銹鋼管道環(huán)焊縫:UT 檢測根部未熔合,ECT 復(fù)檢蓋面微裂紋;
? 航空發(fā)動機葉片:低頻 ECT 鎖定表層疲勞裂紋,相控陣 UT 從葉根到葉尖三維成像。
六、結(jié)語
ECT 與 UT 并非對立,而是互補:一個精于“毫厘之末”,一個擅于“九地之下”。在不銹鋼構(gòu)件日益向高參數(shù)、長壽命演進的今天,理解并善用這兩種無損檢測技術(shù),正是守護安全、延長壽命、降低成本的關(guān)鍵鑰匙。