超聲無損檢測(cè)技術(shù)在金屬焊接材料中的應(yīng)用探究

王子閣

摘要：在焊接金屬材料的過程中，溫度變化會(huì)改變金屬材料的晶粒結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其內(nèi)部應(yīng)力分布發(fā)生變化，構(gòu)件強(qiáng)度降低，存在安全故障隱患。因此需要對(duì)金屬缺陷進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)，其中無損檢測(cè)法應(yīng)用廣泛，其包括超聲波檢測(cè)和射線檢測(cè)。在未焊接表面裂紋缺陷檢測(cè)中，輻射超聲波技術(shù)具備較高的檢測(cè)效率。超聲無損檢測(cè)（UT）技術(shù)可以在不破壞產(chǎn)品、構(gòu)件質(zhì)量的前提下，對(duì)缺陷進(jìn)行檢測(cè)，為確定焊縫尺寸提供參考，在生產(chǎn)過程中消除風(fēng)險(xiǎn)，該文對(duì)超聲無損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：超聲無損檢測(cè)；金屬材料；應(yīng)用

金屬材料被廣泛應(yīng)用與基礎(chǔ)建設(shè)和進(jìn)出口貿(mào)易中，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的一部分。金屬焊接材料的高質(zhì)量和高精度是保障金屬焊接行業(yè)高速發(fā)展的核心技術(shù)手段。超聲無損檢測(cè)技術(shù)能夠進(jìn)一步提高金屬材料焊接接頭的質(zhì)量，保障金屬材料焊接的安全性。因此，為了進(jìn)一步推廣超聲無損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接中的應(yīng)用，充分發(fā)揮其應(yīng)用效果，對(duì)超聲無損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接的應(yīng)用進(jìn)行深入分析具有重要的意義和作用。

1超聲無損檢測(cè)技術(shù)概述

超聲無損檢測(cè)技術(shù)通過超聲波與試件相互作用，對(duì)試件反射、透射和散射的波進(jìn)行研究，對(duì)試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測(cè)、幾何特性測(cè)量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測(cè)和表征，進(jìn)而對(duì)其特定應(yīng)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

自身技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用需求的增多，超聲無損檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)焊接領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。超聲無損檢測(cè)技術(shù)可以檢測(cè)出產(chǎn)品、工件、材料內(nèi)部缺陷，操作簡(jiǎn)便、精度高。金屬材料在焊接的過程中會(huì)發(fā)生不同程度的變形，甚至造成內(nèi)部缺陷，對(duì)金屬材料焊接過程進(jìn)行無損檢測(cè)是必要的。

精度和質(zhì)量是超聲無損檢測(cè)技術(shù)的2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展，世界各國(guó)間的技術(shù)交流也逐漸增多，無損檢測(cè)技術(shù)的重要性受到廣泛關(guān)注。超聲無損檢測(cè)技術(shù)的工作原理是超聲波與被測(cè)物體之間形成均質(zhì)的回聲波。研究表明，在超聲無損檢測(cè)技術(shù)中，超聲波在彈性介質(zhì)中可以快速傳播，傳播速度受溫度、材質(zhì)等因素的影響。傳播速度因材質(zhì)不同而存在差異，一般來說在固體介質(zhì)中，聲速傳播慢、溫度高，應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，直接影響膨脹率；超聲波的傳播速度同時(shí)還受到材質(zhì)均勻程度的影響。超聲無損檢測(cè)技術(shù)憑借其寬適用范圍和高檢測(cè)精度的優(yōu)勢(shì)，大幅提升了金屬材料焊接檢測(cè)水平。

2超聲無損檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)

通過對(duì)超聲無損檢測(cè)技術(shù)的原理的了解，可知超聲無損檢測(cè)技術(shù)原理簡(jiǎn)單，造價(jià)低。超聲無損檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用促進(jìn)了當(dāng)代工業(yè)、機(jī)械以及各種金屬制造的發(fā)展。首先，超聲無損技術(shù)在檢測(cè)過程中不會(huì)破壞金屬的特性。換言之，在檢測(cè)的過程中是自動(dòng)的識(shí)別出金屬內(nèi)部存在的缺陷，從某種意義上來說，這種技術(shù)是不存在任何風(fēng)險(xiǎn)性的。其次，超聲無損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)速度快。眾多科學(xué)家在研究之后表明，在檢測(cè)的過程，超聲波會(huì)精確地檢測(cè)出金屬內(nèi)部存在的間題，比如金屬的接口處連接不齊、凹陷和松動(dòng)等問題，這些問題在工業(yè)生產(chǎn)上都是絕對(duì)不允許出現(xiàn)。倘若出現(xiàn)這些生產(chǎn)上的失誤后期就會(huì)變得很難完善。如果不利用超聲波識(shí)別技術(shù)，僅選用人為識(shí)別，不僅降低了生產(chǎn)效率，而且還會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)質(zhì)量。在運(yùn)用了這種新型技術(shù)以后，它的識(shí)別效果精確、快速，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)質(zhì)量。與傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)相比，超聲無損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分體現(xiàn)出來。由此可見，運(yùn)用超聲無損檢測(cè)技術(shù)在當(dāng)代金屬制造業(yè)發(fā)展中具有重大意義。

3超聲無損檢測(cè)的不足

雖然這種新型技術(shù)優(yōu)點(diǎn)多而且發(fā)展很快，但由于超聲無損檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展時(shí)間較短，在實(shí)際用應(yīng)用中仍存在諸多不足。例如：超聲無損檢測(cè)在金屬焊接的過程中存在一定的局限性，尤其是當(dāng)某區(qū)域內(nèi)深處隱藏或者不易發(fā)現(xiàn)的地方存在裂紋根本無法檢測(cè)到。另外，超聲無損檢測(cè)在金屬焊接中應(yīng)用也會(huì)受到金屬材料的影響。當(dāng)金屬材料的結(jié)構(gòu)以及形狀比較復(fù)雜時(shí)就會(huì)對(duì)超聲無損檢測(cè)的準(zhǔn)確判斷造成一定的影響，甚至有部分金屬材料無法通過超聲無損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)出其中存在的缺陷。

4超聲無損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接的應(yīng)用

4.1金屬材料焊接中超聲無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用方法

超聲無損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接的過程中，有很多的應(yīng)用辦法，所以在工作的過程中，我們必須選擇合理測(cè)試和驗(yàn)證一個(gè)檢測(cè)方法；根據(jù)其性質(zhì)、形狀、尺寸等不同，每種金屬材料中的材料在焊接過程中可能存在各種缺陷，金屬材料的外觀也可能各不相同，因此，在選擇超聲波無損檢測(cè)技術(shù)時(shí)，首先根據(jù)金屬材料缺陷，在實(shí)際過程選擇合適的檢測(cè)方法：其次，在實(shí)際測(cè)試過程中，我們應(yīng)該根據(jù)檢測(cè)方法的不同，在金屬材料焊接過程中，對(duì)金屬表面的其他檢測(cè)方法進(jìn)行補(bǔ)充，一塊來完成金屬的焊接過程：最后，在金屬焊接過程時(shí)，超聲無損檢測(cè)技術(shù)的最后一個(gè)步驟是確保檢查人員之間的通信應(yīng)當(dāng)暢通，并且及時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和測(cè)試結(jié)果內(nèi)容的科學(xué)分析，以及金屬焊接的整個(gè)過程，對(duì)材料進(jìn)行修正，及時(shí)處理焊縫。

4.2選擇合理的檢測(cè)方法

金屬材料因其晶體不同，所以金屬的材質(zhì)各不相同，所以在進(jìn)行金屬材料檢測(cè)工作時(shí)，要根據(jù)其特點(diǎn)選擇適宜的檢測(cè)方法，不能對(duì)所有的金屬材料都一概而論。在具體的檢測(cè)工作中，檢測(cè)人員要對(duì)金屬特性做深入了解，依照不同屬性的金屬設(shè)計(jì)最有效的方法來檢測(cè)金屬焊接情況。

4.3把握無損檢測(cè)的時(shí)間

金屬材料的性質(zhì)都存在較大差異，同種金屬材料在不同時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)也會(huì)得到不同效果，所以在進(jìn)行金屬材料焊接無損檢測(cè)時(shí)候要選擇最佳時(shí)機(jī)。根據(jù)金屬材料各自的焊接工序，在適宜的工序之后完成檢測(cè)，不能對(duì)檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行簡(jiǎn)單的固定規(guī)定。檢測(cè)人員要想順利完成檢測(cè)工作，讓檢測(cè)能夠反映出焊接的真實(shí)情況，就一定要結(jié)合實(shí)際，根據(jù)不同材料的性能選擇最有利的檢測(cè)時(shí)間。

4.4創(chuàng)新超聲無損檢測(cè)技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)都讓超聲無損檢測(cè)技術(shù)向著更完善的方向發(fā)展，使其精度、檢測(cè)效率、準(zhǔn)確率都得到提升。在明確了如何攻克存在問題之后，就需要加緊研發(fā)腳步，對(duì)超聲無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。這就需要我們?cè)趯?duì)超聲無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行理解運(yùn)用的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行技術(shù)革新，正面對(duì)待其技術(shù)缺陷，讓超聲無損檢測(cè)技術(shù)得到更有效的運(yùn)用。

4.5加強(qiáng)檢測(cè)人員之間的相互交流

檢測(cè)人員在擁有一定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上都需要增加與從業(yè)人員的交流，對(duì)別人的既有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短來完善自身技能。檢測(cè)人員通過相互交流能夠?qū)z測(cè)方法進(jìn)行總結(jié)，集各家所長(zhǎng)，得到最有效的檢測(cè)措施，讓進(jìn)行檢測(cè)的人員提高檢測(cè)正確率，得到更好的檢測(cè)效果。

結(jié)語

超聲無損檢測(cè)技術(shù)作為一種新型的檢測(cè)技術(shù)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在許多金屬材料的生產(chǎn)過程中，并且大大提高了材料的質(zhì)量及安全性。但是超聲無損檢測(cè)技術(shù)目前還有很多方面需要進(jìn)

一步發(fā)展。在超聲無損檢測(cè)的基礎(chǔ)理論研究和儀器設(shè)備開發(fā)方面，中國(guó)與世界先進(jìn)國(guó)家之間仍有較大的差距。因此，我國(guó)的超聲無損檢測(cè)技術(shù)仍然需在具體的實(shí)踐過程中不斷地摸索與改良。相信不久的將來，超聲無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展會(huì)越來越迅速，這樣的先進(jìn)技術(shù)不僅僅是行業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，更能夠使我國(guó)的金屬材料產(chǎn)業(yè)邁入一個(gè)更高的新臺(tái)階。

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（作者單位：遼河石油勘探局有限公司物資分公司產(chǎn)品檢驗(yàn)中心）