1.研究背景

隨著現(xiàn)代工業(yè)對(duì)結(jié)構(gòu)安全性和耐久性要求的提高，涂層保護(hù)技術(shù)被廣泛應(yīng)用。比如，石化儲(chǔ)罐涂層下的應(yīng)力腐蝕裂紋，船舶漆層覆蓋的船體焊縫疲勞裂紋，橋梁涂層銹蝕檢測(cè)。然而，涂層下的金屬結(jié)構(gòu)仍可能因應(yīng)力、腐蝕或疲勞產(chǎn)生缺陷（如裂紋、腐蝕坑等）。傳統(tǒng)檢測(cè)方法（如超聲波、磁粉檢測(cè)）通常需要去除局部涂層，不僅破壞保護(hù)層，還增加維護(hù)成本和時(shí)間。因此，開發(fā)非破壞性、高效率的帶涂層檢測(cè)技術(shù)成為工業(yè)界的迫切需求。

2.交流電磁場(chǎng)檢測(cè)原理：

交流電磁場(chǎng)檢測(cè)（簡(jiǎn)稱ACFM）技術(shù)工作原理是激勵(lì)線圈在工件中感應(yīng)出均勻的交變電流，感應(yīng)電流在裂紋、腐蝕等缺陷位置產(chǎn)生擾動(dòng)，電場(chǎng)擾動(dòng)從而引起空間磁場(chǎng)發(fā)生畸變，利用傳感器獲得空間磁場(chǎng)畸變信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)缺陷的檢測(cè)與評(píng)估，檢測(cè)原理圖如下所示。

圖1 ACFM檢測(cè)原理示意圖

3.ACFM在涂漆層檢測(cè)優(yōu)勢(shì)：

ACFM檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)Ρ粰z工件表面、近表面缺陷進(jìn)行發(fā)現(xiàn)及定量，可檢測(cè)最小缺陷為3mm長(zhǎng)×0.5mm深，檢測(cè)深度根據(jù)材質(zhì)不同可分為3mm（碳鋼）、5mm（不銹鋼）、6-8mm（鋁）。檢測(cè)時(shí)無需去除工件表面漆層，無需打磨，無需耦合劑，節(jié)省時(shí)間和成本，適用于適用于復(fù)雜形狀（焊縫、曲面）和惡劣環(huán)境（潮濕、高溫），可以快速、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行大面積連續(xù)檢測(cè)。

4.檢測(cè)儀器及使用探頭：

檢測(cè)設(shè)備采用國(guó)產(chǎn)LKACFM-X1型交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀，ACFM檢測(cè)儀如圖2左所示，檢測(cè)探頭為專用筆式探頭，如圖2右所示，由雷莫線與儀器相連。

圖2 ACFM檢測(cè)儀（左）和筆式高溫平面探頭（右）

5.檢測(cè)結(jié)果：

（1）首先直接接觸被檢工件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)工件及檢測(cè)結(jié)果如圖3所示。

圖3直接接觸掃查（左）和信號(hào)圖（右）

從信號(hào)圖可以明顯看到Bx的波谷特征，Bz有波峰和波谷，蝶形圖閉合成圓形。

（2）由于是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，沒有帶涂漆層試塊，因此用紙張和墊板來模擬涂漆層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，模擬2mm涂層檢測(cè)結(jié)果如下圖所示。

圖4模擬2mm涂層掃查（左）和信號(hào)圖（右）

從信號(hào)圖來看，2mm涂層對(duì)ACFM檢測(cè)結(jié)果影響不大，缺陷顯示都比較明顯。

（3）模擬5mm涂層檢測(cè)結(jié)果如下圖所示。

圖5模擬5mm涂層掃查（左）和信號(hào)圖（右）

從信號(hào)圖來看，5mm涂層同樣有比較明顯的缺陷顯示，但是可以看出缺陷信號(hào)產(chǎn)生了一定的影響。

結(jié)論：從檢測(cè)結(jié)果來看，模擬5mm涂層檢測(cè)可以得到明顯的缺陷信號(hào)，但是隨著模擬涂層厚度的增加，缺陷信號(hào)的顯示會(huì)受到一定的影響，但不影響發(fā)現(xiàn)缺陷。