비파괴 시험 목적 방법 장.단점

▶비파괴 시험 (nondestructive testing)

비파괴 검사는 피시험체에 손상을 주지 않고 내부 또는 외부의 기계적, 자연 결함을 찾아 내에 검사하는 방법으로 비파괴 시험에 의하여 재료의 선택, 공작이나 가공 방법의 결정, 제품의 균일화와 재료의 절약 및 신뢰성의 확인이 용이하게 되었다.

 

▶비파괴 시험의 개요

가. 비파괴 시험에 의해 측정하고 평가할 수 있는 중요한 성질

1. 기하학적 성질과 상태

길이, 두께, 곡률 등을 측정할 수 있으며, 가공, 공극 균열, 라미네이션, 수축공과 같은 내부 불연속이나 결함을 찾아낸다.

2. 기계적 성질

시험체의 응력, 변형량, 탄성 계수, 댐핑 특성, 경도, 소성 변형 등의 간접적인 측정이 가능하다.

3. 열적 성질

열전도도, 열팽창 응력, 열수축 응력, 열구배 및 열전기적 성질을 결정한다.

4. 전자기적 성질

전기 전도도, 자기 투자율, 와전류의 분포와 손실, 자기 수축, 열전기적 또는 전자기적 성질의 측정이 가능하다.

5. 물리적 성질

시험체의 내부 조직, 입도, 배향, 조성, 밀도 또는 굴절 지수나 마찰 계수 등과 같은 물리적 성질을 결정할 수 있다.

 

나. 비파괴 검사의 주요 목적

1. 재료 및 용접부의 결함 검사 및  strain 측정

2. 재료 기기의 계속적인 검사로 변형량 및 부식량 검사

3. 재질 검사 및 표면 처리층, 조립 구조 부품 등의 내부 구조 또는 내용물 조사

 

다. 비파괴 시험 방법 분류

1. 결함 검출에 의한 분류 

    내부 결함 검출 - 방사선 투과 시험, 초음파 탐상 시험

    표면층 결함 검출 - 자분 탐상 시험, 침투 탐상 시험, 전자 유도 시험

2. 일그러짐의 측정 방법에 의한 분류

    표점 사이 또는 점 - 기계적 방법, 전기적 방법, X -선 응력 측정법

    응력 분포 - 광탄성 실험법, 광탄성 피막법, 응력 도료, 모아레법, Cu 도금법

3. 표면 결함 검출을 위한 시험과 내부 결함 검출을 위한 시험 및 기타 비파괴 시험

  가) 표면 결함 검출을 위한 비파괴 시험법

    외관 시험 - 육안 또는 확대경을 이용한 치수 측정, 형상 확인을 한다.

    자분 탐상 시험 - 표면 침 표면하(얕은 내부) 결함 검출이 가능하다.

    침투 탐상 시험 - 비금속 재료, 금속 재료의 표면 개구 결함을 검출 방법이다.

    와전류 탐상 시험 - 도체로써 봉재나 관재 등의 표층부 자동 탐상에 이용된다.

  나) 내부 결함 검출을 위한 비파괴 시험

    방사선 투과 시험 - 방사선의 조사 방향에 나란히 놓인 결함 검출에 용이하다. 결함의 종류 및 형상의 판별이 우수하나 

                                  라미네이션이나 기울어져 있는 균열 등의 검출은 곤란하다.

   초음파 투과 시험 - 균열 등의 면상 결함 검출 능력이 방사선 투과 시험보다 우수하다. 

 다) 기타 비파괴 시험

   strain 측정 - 변형량 측정, 응력 측정, 안전성 평가

   적외선 탐상 시험, 음향 방출 시험, 누설 시험, 내압 시험등이 있다.

 

라. 비파괴 검사의 장.단점

1. 장점

가) 금속 내부에 존재하는 결함에 의해서 물리적 성적이 변하는 재료의 특성을 이용하여 변형량을 추적하고 이것으로부터 결함의 존재나 크기 등을 파악한다.

나) 생산 제품에 손상이 없어 성질, 상태 및 내부 구조를 직접 시험이 가능하다.

다) 같은 제품에 같은 방법 또는 다른 방법을 반복 적용이 가능하다.

라) 사용 중 시험을 할 수 있고, 현장 시험 및 제품의 전체 표본 검사가 가능하다.

마) 시험편 준비가 불필요 또는 매우 적으며, 파괴 과정의 정보 파악이 가능하다.

2. 단점

가) 시험 방법에 따라 설비 투자가요구된다.

나) 시험 결과 해석에 숙련을 요하며, 평가자에 따라 차이가 발생할 가능성이 있다.