X射線探傷機(jī)工業(yè)CT——領(lǐng)跑無損檢測行業(yè)的高技術(shù)

  上世紀(jì)80年代，美國佛羅里達(dá)州國家航空航天局肯尼迪空間中心，技術(shù)人員在對航天飛機(jī)進(jìn)行檢查突然發(fā)現(xiàn)，一個燃料管上可能有一個小小的毛病，這個管道由2.3毫米厚的不銹鋼制成，長約6英尺，重約2000磅，但是在他的連接處出現(xiàn)了一枚硬幣的凹痕，凹痕雖然不太深，但是可能會影響航天飛機(jī)下次升空的安全，因?yàn)樵?986年挑戰(zhàn)者號航天飛機(jī)就是因?yàn)槊芊馊κ芾渥冃味l(fā)生爆炸，所以美國人再也不會小看任何不起眼的質(zhì)量問題了，但是，這項(xiàng)檢查不是輕而易舉的事情，如何如果將這枚波紋管拆開檢查，就意味著這根價值10萬美元的部件將報(bào)廢，要用超聲波探傷，中子照相，渦流或磁通量測定等無損檢測的常規(guī)手段又無法獲得該別接觸的可靠數(shù)據(jù)，最后大顯神威的是一臺型號為CITA201的X射線探傷機(jī)工業(yè)CT，他對部件進(jìn)行了621次剖面掃描。他所給出的每個剖面圖像里均未發(fā)現(xiàn)裂紋，而且該樣品的壁厚還在加工工差之內(nèi)。這臺工業(yè)還對航天飛機(jī)其他部件做過其他檢查，猶如孫悟空的火眼金睛，哪怕小到幾微米的裂紋或者氣泡，都能在工業(yè)CT杰出的空間分辨本領(lǐng)和質(zhì)量分辨本領(lǐng)下原形畢露，這件事情非常明確向世人展示的工業(yè)CT這一新生無損檢測技術(shù)的巨大生命力量。

近年來，工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向是向生產(chǎn)過程中實(shí)時測試和自動控制領(lǐng)域進(jìn)軍，以往工業(yè)CT的工作特點(diǎn)是待客上門式的檢測，現(xiàn)在許多部門需要在流水線上對產(chǎn)品進(jìn)行ct掃描，以確定產(chǎn)品是否符合出廠的需要。有些工廠還希望將檢驗(yàn)的結(jié)果反饋到流水線的某些環(huán)節(jié)，以大大提高成品率和產(chǎn)品質(zhì)量，使工業(yè)CT創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，比如石油采集的熱軋無縫鋼管的質(zhì)量控制就是一個生動的實(shí)力。試想一下鋼管的同心度不夠格，在數(shù)千米的油井會偏離原定井位，鋼管的橢圓度達(dá)不到一定指標(biāo)，油井管接的螺紋連接處不會封閉的很好，鋼管的壁厚不到指標(biāo)或者管壁中有氣泡夾雜裂紋，油井怎能承受地下的高壓？如果采用離線的質(zhì)量檢查及抽樣將鋼管截?cái)鄼z查前面的各個尺寸參數(shù)，其結(jié)果必然是相當(dāng)可觀的廢品量，美國X射線探傷機(jī)方面的公司研制的一種成為鋼管全廠檢測系統(tǒng)的工業(yè)CT，在鋼管熱軋的同時，給出每一厘米長度上的剖面圖像，從而獲得鋼管全長度的截面尺寸的各種缺陷信息，計(jì)算機(jī)還能把測定的結(jié)果反饋到熱軋主控設(shè)備上，對不合格的熱軋參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，不但大大提高了成品率和產(chǎn)量，還由于每根鋼管都經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)產(chǎn)品的產(chǎn)級別有大大提高。

僅需一次CT掃描就可以獲得零件內(nèi)外部所有的幾何數(shù)據(jù)，不同于其他的掃描技術(shù)，工業(yè)CT掃描技術(shù)能夠重建零件，從內(nèi)到外的完整三維模型，經(jīng)過專門的軟件重建連接內(nèi)部，哪怕是一個幾微米的細(xì)小缺陷都可以都逃不過射線的探測。

除了材料缺陷檢測之外，其實(shí)工業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出想象，例如尺寸控制，裝配檢測，壁厚分析，逆向工程，只要零件經(jīng)過工業(yè)CT掃描之后，測量軟件就可以通過在重建的三維模型上進(jìn)行虛擬采點(diǎn)來進(jìn)行測量，不管連接的幾何尺寸多小，或者是這些幾何特征難以采集，工業(yè)ct及其重建軟件都能提供一個方便而又精準(zhǔn)的解決方案。