基于脈沖渦流磁場梯度檢測的多層金屬結構層間腐蝕缺陷成像

劉相彪，李勇，閆貝，陳振茂，齊勇

(西安交通大學 航天航空學院，機械結構強度與振動國家重點實驗室，核能結構安全檢測與完整性評價研究中心，陜西 西安 710049)

飛機機翼、核電管道等一般為多層金屬結構，該結構在復雜及惡劣的服役環境下，結構層間極易出現腐蝕缺陷，嚴重影響結構質量與安全。因而，對多層金屬結構層間腐蝕缺陷進行無損檢測及評估十分重要。層間腐蝕缺陷具有隱蔽性，因而傳統渦流[1-2]、超聲、射線等檢測手段很難對其進行行之有效地無損檢測及評估。脈沖渦流檢測[3-6]作為一種新型電磁無損檢測技術之一，具有激勵信號頻譜寬、檢測信號信息量豐富等優點，對多層金屬結構深層和層間缺陷檢測具有優勢。

近年來，國內外學者對脈沖渦流檢測技術在金屬結構缺陷成像中的應用進行了研究[7-8]。研究表明，基于脈沖渦流檢測的缺陷成像技術可直觀反映缺陷位置、形狀等信息。然而，目前脈沖渦流檢測腐蝕缺陷成像技術尚存在對缺陷邊緣識別靈敏度低，成像效果差、缺陷評估精度低等不足之處。本研究組通過對脈沖渦流檢測技術的進一步研究，提出了基于磁場梯度測量的新型脈沖渦流檢測方法[9]，即脈沖渦流磁場梯度檢測方法，采用該方法可實現單層金屬結構材質劣化、裂紋和腐蝕缺陷的高效檢測及評估[10-11]。基于前期研究成果，本研究通過仿真和試驗研究，進一步探討脈沖渦流磁場梯度檢測方法在多層金屬結構層間腐蝕缺陷成像中的實現手段及優勢性。……