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前言
许多汽车零部件都要进行焊接、粘接、螺栓连接和机械接合等接合加工。因此要求有对焊接、粘接部进行简便并且可靠性高的无损检测方法。随着汽车轻量化、低成本化的进展，汽车用材不仅有钢材，还有铝材、塑料、复合材料等，因此在接合方法上多种多样，其中异种材料之间的焊接、粘接、机械接合的可靠性和耐久性是关注的焦点。许多汽车部件表面缺陷的检查方法是涂敷化学药品的无损检测法。因此检查后需将涂敷的化学药品清除。所以，从作业环境改善和对作业者健康的角度考虑，要求使用无化学药品的无损检测方法。以下对一些无化学药品的无损检测方法做简要介绍。这些方法是将光、热、超声波、涡电流、电流等外激发施加在检查对象物上，使对象物的温度发生变化，利用红外热像仪对对象物内部的缺陷、裂纹、内剥离以及焊接、粘接、嵌合的缺陷和密度不均匀性、涂装皮膜厚度进行无损检查。
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红外热像仪
无损检测用的红外热像仪应能检测出完好区与缺陷区之间的瞬时过渡现象引起的极微小温度差，以及具有高灵敏度和高帧率的高时间分辨率。红外热像仪的像素数和使用的透镜决定了空间分辨率视野角。视野角决定了像素的空间分辨率。所以在对大型对象物进行检测时，视野变大，在对微小区域进行检测时，使用放大透镜使像素的空间分辨率变小。因此要使用640×512像素-1240×1024像素的高像素红外热像仪。
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光激发无损检测
光激发无损检测的方法是脉冲热像仪无损检测法。脉冲热像仪无损检测法是利用闪光灯的光激发使检查对象物的温度升高，在对象物温度下降过程中，使完好区和缺陷区发生的温度变化量以及时间位相滞后量可视化，进而对缺陷进行检查的方法。脉冲热像仪无损检测法适用于导热系数高的金属等的焊接区和粘接区的无损检查，是捕捉表面缺陷间的瞬时过渡现象的检查方法。
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超声波激发无损检测
超声波激发无损检测利用与检查对象物接触的超声波振子对检查对象物进行超声波激发。检查对象物内的裂纹引起的内耗热和磁滞热传导到检查对象物的表面。红外热像仪将检查对象物表面的热状态进行图像化处理，进行缺陷检查。利用超声波激发检查方法对对象物进行检查时，内部气泡不发热，但裂纹前端产生很大热量，所以该方法适用于裂纹的检查和嵌合接合状态的检查。
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感应线圈激发无损检测
感应线圈激发检查法是对检查对象物进行检查时，利用感应线圈对导体金属进行非接触加热后，红外热像仪将金属温度下降过程中，完好区和缺陷区发生的温度变化和时间位相滞后图像化，从而对缺陷进行检测的方法。感应线圈激发无损检测有透射法和反射法两种方法。透射法是红外热像仪与感应线圈安装在检查对象物的两侧，利用检查对象物内部产生的、传导到检查对象物背面的热量进行缺陷检测的方法。反射法是红外热像仪与感应线圈在检查对象物的同一侧进行缺陷检测的方法。感应线圈产生的涡电流激发检查对象物，使检查对象物温度升高。同时在检查对象物表面产生同心圆状的均匀磁场。如果检查对象物表面有裂纹，同心圆状的均匀磁场就会绕过裂纹，形成磁场混乱的磁力线疏密差，从而发生检查对象物表面温度的不均匀分布。红外热像仪根据温度的不均匀分布检测出裂纹等缺陷。
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结语
红外热像仪无损检测通过对检查对象物施加各种热激发，对检查对象物内部缺陷进行图像化的检测评价。热激发的方法有许多种。应根据检查对象物的材料、热物性值、要求缺陷的大小和缺陷深度，选用适宜的热激发方法。高灵敏度高速红外热像仪可捕捉极微小的温度变化，与图像处理软件结合，可改善S/N。
使用红外热像仪的无损检测是基于检查对象物内部的热传导图像数据的检验方法。因此，红外热像仪无损检测的检验能力、可检验缺陷的最小尺寸和深度，以及可检查对象物的厚度等与激发热量、检查对象物的导热率、红外热像仪的空间分辨率有依存关系。使用红外热像仪的无损检测，对图像处理的阈值设定后，可进行半自动或全自动的在线检测。检查对象物缺陷的热传导率差别与焊接强度和粘接强度有关，通过与破坏性试验结果的对比，可设定缺陷热传导率差别的阈值。除了超声波激发无损检测，使用红外热像仪的无损检测是不接触检查对象物的、不使用对环境不利的化学药品的非接触检验方法。
本文摘选自本报2019年第15期B06部分内容，若要详细了解更多相关行业和技术信息，请关注本报纸质报纸每期A版和B版内容，或者登陆本报手机APP客户端，或者本报网站新址：http://www.worldmetals.com.cn/电子报阅读全文。转载请注明出处。
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