无损检测中的红外热成像技术适用于检测哪些类型的结构缺陷

红外热成像技术是无损检测领域的非接触式核心手段，通过捕捉物体表面的红外辐射差异，将结构缺陷转化为可视化温度图像。其具备快速大面积扫描、不损伤被测对象的优势，广泛应用于工业、航空、建筑等领域。本文将围绕该技术适用的结构缺陷类型展开，结合检测逻辑与实际场景说明其应用价值。

表面及近表面裂纹

表面及近表面裂纹是红外热成像最常检测的缺陷之一，多由疲劳、应力集中或腐蚀引发，常见于金属（如航空铝合金、钢结构）与非金属材料（如陶瓷、玻璃）。由于裂纹破坏了材料的连续导热路径，主动加热（如卤素灯、激光）时，裂纹处导热阻力增大，热量难以扩散，表面温度会显著高于周围区域。

以航空起落架检测为例，铝合金构件长期承受交变载荷易产生疲劳裂纹。红外热成像可在装机状态下用卤素灯加热3-5分钟，裂纹处会呈现“高温线”，无需拆解即可定位深度≤3mm的裂纹，比传统磁粉检测节省80%时间。

钢结构桥梁的腐蚀裂纹检测则可利用自然阳光作为加热源：裂纹处锈蚀层的低热导率会让温度上升更快，红外图像中呈现“亮线”，适合野外快速巡检。需注意的是，深度超过5mm的裂纹灵敏度会下降，需结合超声验证，但表面及近表面裂纹仍是其优势领域。

材料内部孔洞与疏松

内部孔洞与疏松常见于铸件（如发动机缸体）、混凝土等材料，缺陷处导热系数远低于正常区域。主动加热（如脉冲激光）时，缺陷区域温度上升或冷却速度不同，形成温度异常。

汽车发动机缸体的铝合金铸件气孔检测中，脉冲激光加热后，气孔区域因导热慢会呈现“低温区”，红外图像中的“暗点”可快速定位直径≥2mm的气孔，速度是射线检测的5倍。

混凝土桥梁的蜂窝疏松检测则可利用阳光被动加热：疏松区域低热导率导致温度上升更慢，红外图像中表现为“暗区”，无需钻孔取样，适合常态化巡检。

分层与脱粘缺陷

分层与脱粘多见于复合材料（如碳纤维风电叶片）与涂层结构，缺陷处的空气夹层或层间间隙会阻碍导热，导致温度异常。

风电叶片的碳纤维分层检测中，卤素灯加热10分钟后，分层区域因层间空气的低热导率，温度高于周围，红外图像中呈现“亮块”，可快速扫描整个叶片，无需攀爬，降低安全风险。

建筑外墙保温层脱粘检测则利用冬夏温差：冬季脱粘区域热量泄漏快，表面温度更低；夏季则更高，红外图像中的“温度斑块”可准确定位，适合大面积外墙巡检。

焊缝内部缺陷

焊缝的未熔合、夹渣等缺陷会破坏导热连续性。感应加热时，未熔合处因金属未完全结合，导热慢，温度高于正常焊缝；夹渣则因非金属杂质阻碍热量传导，形成温度异常。

石油管道环焊缝检测中，感应加热后未熔合处呈现“高温点”，红外图像中的“亮点”可快速定位缺陷，速度是超声检测的3倍，适合野外管道检测。

压力容器焊缝的夹渣检测则用脉冲加热，夹渣区域温度上升慢，表现为“暗点”，可检测直径≥2mm的夹渣，补充传统方法的不足。

热工设备保温层破损

热工设备（如锅炉、蒸汽管道）的保温层破损会导致热量泄漏，表面温度显著升高。红外热成像可被动检测（无需加热），直接捕捉破损区域的“亮区”。

电厂蒸汽管道的岩棉保温层脱落时，表面温度会从50℃升至150℃以上，红外图像中“亮区”清晰可见，1小时内可完成全管道巡检，避免能源浪费。

工业锅炉炉墙保温层破损检测则在运行状态下进行，炉墙表面的“高温斑块”可快速定位破损位置，无需停机，不影响生产。