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                    韓贊東

                    http://www.so0112.com/ 來源: 本站原創  瀏覽次數:17979 發布時間:2013-1-28 QC檢測儀器網
                    標簽: 超聲檢測專家

                        在現代生產中針對不同材料和結構選擇何種無損檢測方法已成為人們關注的問題,為解決好這個問題,就必須對無損檢測方法及其特征有較全面的了解。所謂無損檢測,是在不損傷材料和產品的條件下研究其內部和表面有無缺陷的手段。也就是說,它利用材料內部結構的異;蛉毕莸拇嬖谒鸬膶、聲、光、電、磁等反應的變化,評價結構異常和缺陷存在及其危害程度。2012年2月16日我們走進百年學府采訪到清華大學機械工程系副教授、無損檢測中心主任博士生導師韓贊東老師,與我們一起探討材料與結構無損檢測的發展。
                        1.韓老師您好,首先非常感謝您能接受我們《QC檢測儀器》雜志的采訪,請您簡單的介紹一下自己?
                        1992年畢業于清華大學機械工程系,同年直讀清華大學焊接工藝與設備專業博士,1997年獲博士學位。博士畢業后,在清華大學機械系一直從事焊接工藝與過程控制、以及系統建模與信號處理方面的研究工作,期間曾于2001年在韓國產業科學研究院從事了一年的研究工作。從2004年開始,根據系學科發展的需要,我的研究重點開始轉移到材料測試與無損檢測領域。主要研究領域:1、無損檢測方法與技術,包括:金屬材料的超聲檢測和渦流檢測、航空復合材料超聲自動檢測系統、焊縫(厚壁焊縫、攪拌摩擦焊焊縫、奧氏體焊縫、耐熱鋼焊縫蠕變狀態等)的無損檢測技術; 2、檢測儀器和系統開發。曾參加國家重大專項子課題、國家自然科學基金項目、以及軍工和橫向項目等20余項,在國內外學術期刊上發表論文70余篇,其中被SCI/EI檢索的論文30余篇,并獲國家發明專利3項。
                        現為清華大學機械工程系無損檢測中心副教授、博士生導師,機械系學位委員會委員,中國焊接學會生產制造與質量保證專業委員會委員,SAE(Society of Automotive Engineers)會員。主講本科生課程《機械系統微機控制》和《測試與檢測技術基礎》。
                        2.請您談談金屬材料的超聲檢測的發展現狀及趨勢?
                        與其它常規無損檢測技術相比,超聲檢測具有被測對象范圍廣、檢測深度大、缺陷定位準確、檢測靈敏度高、成本低、使用方便、速度快、對人體無害及便于現場檢測等優點。幾十年來,超聲無損檢測已得到了巨大發展和廣泛應用,幾乎應用到所有工業部門。如作為基礎工業的鋼鐵工業、機器制造工業、鍋爐壓力容器有關工業部門、石油化工工業、鐵路運輸工業、造船工業、航空航天工業、核電工業等重要工業部門。目前大量應用于金屬材料和構件,包括質量在線監控和產品在役檢查。水平普遍提高,應用頻度和領域也日益增多。
                        就目前國內和國際的情況來看,無論從應用的范圍還是從研究的熱度,超聲檢測都是最重要的無損檢測方法之一。近年的期刊論文和會議論文中,超聲檢測(包括電磁超聲、空氣耦合超聲和激光超聲等新方法)相關的論文占比是相當高的。超聲無損檢測仍然是一種具有很大發展前景的檢測方法。
                        關于金屬材料超聲檢測的發展趨勢,從應用和研究兩方面綜合考慮,韓老師提出了三點:一是缺陷檢測的定量化,包括缺陷的準確定位、定性和定量。二是檢測過程的自動化,受益于現代電子技術和計算機技術的發展,不受操作者影響的高效率的檢測技術和系統將受到業界青睞。三是特殊對象和條件下的檢測新方法,在一些過去不能檢測、不好檢測的領域,運用一些新方法新工藝解決難題。這些發展趨勢受到了學術界和工業界的普遍關注。
                        3.十二五期間,我國將在天然氣、石油管道上加大發展力度,管道的檢測技術就顯得尤為重要,近些年在管道檢測技術方面有哪些新技術?
                        在不對管道進行開挖的情況下,對于管道腐蝕狀況的無損檢測主要可以分為外檢測和內檢測方法兩種。內檢測是指使用管道機器人采用漏磁、超聲、渦流等手段在管道的內部進行測量;而外檢測是指在地面通過測量管道的磁場、電流等信號對其做出評價。
                        一般來說,管道內檢測的優點在于距離管壁較近,檢測結果較為準確可靠,但是由于管道機器人體積和形狀的束縛,不能檢測管道內徑過小,有著尖銳拐角以及不能清管的管道。外檢測雖然沒有類似內檢測的管道外形限制,但操作時易受到地表環境影響,檢測精度較低,并且難以觸及管道內部的缺陷情況。
                        管道內檢測技術比較成熟,我想談一談非開挖的管道外檢測技術。
                        外檢測技術由于有土壤相隔,需要采用其它方法。按其原理主要可以分為:1.地表電位檢測,如PERSON法,直流電位梯度法(DCVG),密間隔電位測試法(CIPS)等;2.管道電位檢測,如變頻選頻法,電化學暫態檢測法;3.地表磁場檢測,如多頻管中電流法(PCM),磁記憶法等。但是這些方法基本都不能檢測管道的內部缺陷。
                        目前,在役管道檢測中最為成熟的方法為管道豬內檢法,其發展方向包括提高檢測精度、加快檢測速度、提高智能化水平、防止管道豬丟失技術等方面。
                        另一種很有吸引力的技術是NoPig技術,該技術在國外也正處于應用前的研究階段。通過在管道中注入含有多諧波成分的電流,在地面檢測空間磁場的分布,利用磁場-電流-結構反演算法,可以判斷管道中存在的缺陷。目前,中石油管道中心和清華大學都在開展這方面的探索性研究工作。
                        4.我國航空航天領域發展飛速,檢測技術也必須跟得上發展的步伐,請您談談航空復合材料超聲自動檢測系統的發展?
                        航天航空領域是無損檢測技術的主要應用領域之一。隨著復合材料在航空航天領域的廣泛使用,復合材料無損檢測是航空航天領域一個重要的發展方向。復合材料在出廠之前的檢測主要采用超聲檢測,既有反射法檢測也有穿透法檢測。但在大型復合材料曲面構件的自動檢測中,國內外應用最多的多自由度噴水穿透法檢測。我們也曾對碳纖維復合材料超聲噴水檢測中的噴水速度、噴水距離和噴水角度等參數對超聲檢測結果的影響規律進行了研究。
                        目前在國內各大飛機制造企業,使用的該類檢測系統還是以進口為主,例如:英國的USL、加拿大的RD、以色列的Scan Master、美國的GE等都可提供成熟的檢測系統。雖然我國現在的無損檢測技術在突飛猛進的發展,但在大型、多通道檢測系統、復雜結構檢測系統等方面,與國外的技術尚有一定的差距,在未來的道路上還需要大家的共同努力。
                        5.作為清華大學的優秀老師,您在這方面有哪些心得體會?對當代的大學生有哪些建議和忠告?
                        優秀談不上,這些年只是做一些份內的事情和自己喜歡的研究。
                        無損檢測作為多學科融合的偏應用的技術,它的發展主要是需求驅動,我的體會是要想在這個領域有所建樹,必須面向國家的重大工程項目的需求。比如,航空航天領域、核電領域、軍工領域等。目前我的研究工作主要集中在大型構件(比如厚壁焊縫、石油儲罐、大型鑄鍛件等)的超聲檢測方法研究方面。
                        我每年都給大學生上課,和他們接觸比較多。當代的大學生思想活躍,知識面寬,富有闖勁。要想取得成功,對于工科的學生需要加強兩方面的訓練:一是加強社會實踐和動手能力,學會在實踐中提高,在戰斗中成長。二是培養堅韌的毅力和必勝的信心。韓老師對自己指導的碩士生和博士生比較滿意,他們自身素質較高,有上進心和求知欲。
                        6.今后無損檢測的發展方向是什么?
                        這個問題比較大,不是我能回答的,我只能根據自己的體會談一點自己的看法。與超聲檢測發展趨勢一樣,無損檢測也將向著定量化和高效化的方向發展;另外,檢測結果的圖像化將有助于減少缺陷的勿判和漏判,也將是一個發展方向;當然,無損檢測新方法的研究必然會是一個重要的發展方向。最后,需要強調的是,無損檢測和安全評定的一體化技術將受到越來越多的重視。

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