一、無(wú)損檢測(cè)法

（一）磁粉檢測(cè)

原理及適用范圍

磁粉探傷是通過(guò)磁粉在缺陷附近漏磁場(chǎng)中的堆積以檢測(cè)鐵磁性材料表面或近表面處缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)方法。適用于檢測(cè)鐵磁性鋼材，但不適用于檢測(cè)奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，馬氏體不銹鋼可進(jìn)行磁粉檢測(cè)；適用于檢測(cè)工件表面和近表面的裂紋、折疊、疏松、冷隔、發(fā)紋、非金屬夾雜、未焊透，氣孔等缺陷，不適用于檢測(cè)淺而寬的劃傷、埋藏較深的內(nèi)部缺陷以及與磁力線(xiàn)夾角小于45℃的缺陷；適用于檢測(cè)原材料（棒材、管材、板材、型材）、鍛鋼件、鑄鋼件、焊接件和機(jī)加工件等在多個(gè)階段（如工序間的半成品檢測(cè)和成品檢測(cè)，以及在役、定檢、維修件的檢測(cè)）的檢測(cè)，可為多個(gè)行業(yè)（如航空航天、機(jī)械制造等）提供檢測(cè)服務(wù)。

可分為熒光磁粉和非熒光磁粉檢測(cè)兩種，通常可用于實(shí)驗(yàn)室來(lái)樣檢測(cè)，也可以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。檢測(cè)范圍覆蓋在產(chǎn)品中原材料、生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)階段、在役期間、失效分析整個(gè)壽命周期。

檢測(cè)步驟

預(yù)處理→磁化工件→施加磁粉或磁懸液→觀察、記錄→對(duì)磁痕解釋和評(píng)定→退磁→后處理。其中，試件必須被適當(dāng)磁化、必須施加適合的磁粉、對(duì)任何磁痕都必須合理解釋和評(píng)定是磁粉檢測(cè)操作的三個(gè)最基本要素。磁粉檢驗(yàn)工序一般應(yīng)安排在各道加工工序完成以后進(jìn)行，特別是可能產(chǎn)生表面或近表面缺陷如鍛造、鑄造、熱處理、冷成形、焊接、磨削、校正、機(jī)械加工和加載試驗(yàn)等工序之后進(jìn)行，必要時(shí)也可在工序間安排檢驗(yàn)；有電鍍層的零件，磁粉檢驗(yàn)應(yīng)安排在電鍍工序之后進(jìn)行；對(duì)于鍍層較厚的零件，在電鍍前后應(yīng)安排工序，但鍍層不得超過(guò)50μm，使用中的零件，鍍層不得超過(guò)80μm；須進(jìn)行發(fā)藍(lán)、磷化、噴丸強(qiáng)化的零件，檢驗(yàn)工序應(yīng)安排在這些處理之前。受檢零件和材料表面應(yīng)無(wú)氧化皮、油污、灰塵、鐵銹、棉纖維、漆或其他會(huì)妨礙對(duì)磁痕做出正確判斷的雜質(zhì)，不符合要求的表面應(yīng)進(jìn)行清潔處理。凡能分解的組合件，應(yīng)分解為單個(gè)零件進(jìn)行檢驗(yàn)；對(duì)油孔或其他難于去除內(nèi)部磁粉的部位，可在檢驗(yàn)前用適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)堵住。具體操作時(shí)，連續(xù)法（適用于所有鐵磁性材料和零件的磁粉檢驗(yàn)，可分為濕粉法和干粉法）和剩磁法（適用于矯頑力在800A/m，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.8T以上的鐵磁性材料和零件檢驗(yàn)）有不同的操作要求。

濕粉法：在工件磁化的同時(shí)施加磁懸液，至少通電兩次，每次時(shí)間不得少于0.5s，停止?jié)沧⒋艖乙汉笤偻姅?shù)次，每次0.5 – 1s，檢驗(yàn)在斷電之后進(jìn)行。

干粉法：由于干粉法用的磁粉接觸到零件表面會(huì)失去流動(dòng)性，因此應(yīng)在施加磁粉前進(jìn)行磁化，在磁化的同時(shí)以最小的力呈均勻霧狀將干磁粉噴撒到零件表面，并在磁化力未去掉前用足夠壓力的干燥空氣將多余的磁粉吹掉后再除去磁化電流，使用干粉法需經(jīng)使用方批準(zhǔn)。

（二）超聲波檢測(cè)

原理

超聲波在金屬中傳播時(shí)，遇到缺陷會(huì)產(chǎn)生反射、折射等現(xiàn)象，通過(guò)分析這些信號(hào)來(lái)檢測(cè)金屬內(nèi)部的缺陷。

特點(diǎn)

可以檢測(cè)金屬內(nèi)部較深位置的缺陷，對(duì)面積型缺陷比較敏感，檢測(cè)精度較高，并且可以對(duì)缺陷進(jìn)行定位和定量分析。

（三）X射線(xiàn)檢測(cè)

原理

X射線(xiàn)穿透金屬材料時(shí)，由于缺陷部位與正常部位對(duì)X射線(xiàn)的吸收程度不同，會(huì)在成像板或探測(cè)器上形成不同的影像，從而檢測(cè)出金屬內(nèi)部的缺陷。

特點(diǎn)

能夠檢測(cè)出金屬內(nèi)部的裂紋、氣孔、夾雜物等缺陷，并且可以直觀地顯示出缺陷的形狀和位置，但對(duì)于厚度較大的金屬材料，檢測(cè)效果可能會(huì)受到一定影響。

二、視覺(jué)和觸覺(jué)檢測(cè)

視覺(jué)檢測(cè)

通過(guò)觀察金屬的顏色、光澤、形狀和質(zhì)地，可以初步判斷金屬的種類(lèi)和質(zhì)量。例如，黃金具有獨(dú)特的黃色光澤，而鐵則呈現(xiàn)銀灰色。

觸覺(jué)檢測(cè)

觸摸金屬的硬度和溫度等，也能輔助判斷。如鋁較軟，而鋼則較硬。這種方法是最基礎(chǔ)的金屬檢測(cè)方法。

三、光譜分析

原理及種類(lèi)

通過(guò)分析金屬元素發(fā)出的光譜特征來(lái)確定金屬成分，可以檢測(cè)金屬的純度、合金成分以及雜質(zhì)含量。光譜分析包括原子吸收光譜、原子發(fā)射光譜、X射線(xiàn)熒光光譜等多種技術(shù)，具有高靈敏度和高準(zhǔn)確性。

應(yīng)用場(chǎng)景

在金屬材料的質(zhì)量控制、成分分析以及材料研發(fā)等方面有著廣泛的應(yīng)用。

四、化學(xué)分析

原理

通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)檢測(cè)金屬。將金屬樣品與特定的化學(xué)試劑反應(yīng)，觀察反應(yīng)產(chǎn)物的顏色、沉淀物等特征，可以判斷金屬的種類(lèi)和含量。例如，鐵與硫酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生淺綠色的硫酸亞鐵溶液，而銅與硝酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色的硝酸銅溶液。

局限性

這種方法可能會(huì)對(duì)樣品造成一定的破壞，并且操作過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，需要一定的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。

五、電化學(xué)分析

原理

利用金屬的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)測(cè)量金屬在電解液中的電位、電流等參數(shù)，可以判斷金屬的種類(lèi)和純度。電化學(xué)分析包括電位滴定、極譜分析、循環(huán)伏安法等多種技術(shù)，具有較高的靈敏度和選擇性。

應(yīng)用領(lǐng)域

在金屬腐蝕研究、金屬表面處理效果評(píng)估以及金屬材料的純度檢測(cè)等方面有應(yīng)用價(jià)值。

六、密度檢測(cè)

原理

通過(guò)測(cè)量金屬的質(zhì)量和體積來(lái)計(jì)算其密度，進(jìn)而判斷金屬的種類(lèi)。不同金屬的密度差異較大，如鉛的密度約為11.34g/cm3，而鋁的密度僅為2.70g/cm3。通過(guò)比較測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)密度值，可以較為準(zhǔn)確地鑒別金屬種類(lèi)。

操作要點(diǎn)

需要精確測(cè)量金屬的質(zhì)量和體積，質(zhì)量可以使用天平測(cè)量，體積可以通過(guò)排水法等方法測(cè)量。

七、基于新算法和技術(shù)的檢測(cè)方法

基于級(jí)聯(lián)自編碼結(jié)構(gòu)（CASAE）和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的方法

一種基于級(jí)聯(lián)自編碼結(jié)構(gòu)（CASAE）和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的金屬表面缺陷檢測(cè)和識(shí)別方法，CASAE用于缺陷定位分割，CNN則對(duì)分割后的缺陷區(qū)域進(jìn)行分類(lèi)。這種方法在工業(yè)缺陷數(shù)據(jù)集上表現(xiàn)出色，優(yōu)于傳統(tǒng)FCN網(wǎng)絡(luò)。

光度立體圖像采集相關(guān)的方法

使用光度立體圖像采集裝置采集不同照明方向下高光金屬標(biāo)定球的圖像，根據(jù)采集到的圖像和標(biāo)定公式獲取照明方向矩陣；將待測(cè)金屬放入所述光度立體圖像采集裝置，依次點(diǎn)亮各個(gè)光源，獲得不同照明方向下的物體表面圖像序列；將所述物體表面圖像序列中的多張物體表面圖像進(jìn)行融合，獲得融合圖像；根據(jù)所述物體表面圖像序列和照明方向矩陣計(jì)算物體表面的散度圖；將融合圖像和散度圖分別輸入預(yù)設(shè)的雙支路特征融合網(wǎng)絡(luò)中，以提取圖像的融合特征，并輸出最終的缺陷檢測(cè)結(jié)果。通過(guò)提高缺陷與背景的對(duì)比度和捕獲表面的幾何形貌信息，提高了缺陷檢測(cè)能力。