金屬材料焊接中超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究

冉林康

摘要：近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)逐步進(jìn)入了工業(yè)化高速發(fā)展的黃金時(shí)期，對(duì)金屬材料的使用越來(lái)越頻繁，金屬材料焊接工藝也得到了十分廣泛的應(yīng)用。超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)金屬材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以及金屬材料焊接質(zhì)量起到重要作用，在金屬材料焊接中占據(jù)著不可替代的地位。基于此，本文主要對(duì)金屬材料焊接中超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了全面的研究，希望為相關(guān)工作人員提供一定的幫助，僅供參考。

關(guān)鍵詞：金屬材料;焊接;超聲無(wú)損檢測(cè);應(yīng)用研究

0 ?引言

金屬材料在加工生產(chǎn)的過(guò)程中，經(jīng)常需要將兩塊不完整的金屬材料焊接到一起，形成一個(gè)完整的器件。金屬材料的焊接是一個(gè)十分復(fù)雜的工作過(guò)程，容易受到各種外界因素和人工操作因素的影響，對(duì)金屬材料的焊接質(zhì)量造成影響，而且有些質(zhì)量問(wèn)題是用肉眼無(wú)法發(fā)現(xiàn)的，卻又對(duì)金屬材料的使用性能造成很大的影響。目前，超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)金屬材料焊接中所產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行全面且細(xì)致的檢測(cè)，以此保證金屬材料的焊接質(zhì)量。

1 ?超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述

超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)化發(fā)展過(guò)程中起到了不可替代的作用，也在很大程度上反應(yīng)了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平，尤其是在金屬焊接領(lǐng)域，超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)獲得了十分廣泛的應(yīng)用，并且取得了很好的應(yīng)用效果，對(duì)金屬焊接的質(zhì)量提高和工藝技術(shù)發(fā)展都起到了良好的促進(jìn)作用[1]。超聲無(wú)損檢測(cè)就是在檢測(cè)的過(guò)程中使用聲、光、電或者磁的特性，在不損壞或者影響被檢測(cè)對(duì)象實(shí)際使用性能的前提下，對(duì)被檢測(cè)對(duì)象的質(zhì)量缺陷進(jìn)行檢測(cè)，并且從中獲得具體的缺陷位置、大小以及性質(zhì)等信息，以此對(duì)被檢測(cè)對(duì)象的質(zhì)量是否合格做出評(píng)價(jià)。隨著超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，將其應(yīng)用在金屬焊接的質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，可以有效提高檢測(cè)的效率以及準(zhǔn)確性，為金屬焊接提供了基本的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)支持，進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)金屬焊接工藝的發(fā)展去創(chuàng)新[2]。

2 ?超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在金屬焊接中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與局限性

2.1 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在金屬焊接中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面：第一，無(wú)損。超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是利用超聲波的傳播特性來(lái)完成被檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)工作，對(duì)超聲波在進(jìn)入被檢測(cè)對(duì)象以后發(fā)生的傳播方向改變進(jìn)行分析，以此確定被檢測(cè)對(duì)象的質(zhì)量缺陷。超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)對(duì)被檢測(cè)試件造成任何的損傷[3]。第二，準(zhǔn)確性高。超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)金屬焊接質(zhì)量的過(guò)程中，可以達(dá)到100%的檢測(cè)精確度，具有很高的檢測(cè)價(jià)值，是目前使用最為廣泛的金屬焊接檢測(cè)技術(shù)。另外，超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有很強(qiáng)的穿透力，可以對(duì)體積比較大、厚度比較厚的金屬焊接試件進(jìn)行檢測(cè)，而且可以對(duì)被檢測(cè)試件的質(zhì)量缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。第三，操作簡(jiǎn)單。超聲無(wú)損檢測(cè)的設(shè)備十分輕便，可以隨用隨取，并且檢測(cè)操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快，檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)對(duì)周?chē)纳a(chǎn)環(huán)境造成任何影響。同時(shí)，超聲無(wú)損檢測(cè)的成本很低，具有很好經(jīng)濟(jì)性。

2.2 應(yīng)用局限性

雖然超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)十分成熟，并且廣泛的被應(yīng)用到金屬材料的焊接檢測(cè)工作中。但是，超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中依然有一定的局限性。首先，超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用必須要有明確的檢測(cè)目的，只有先對(duì)金屬材料焊接的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確的定量和定性，才能利用超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，盲目的檢測(cè)經(jīng)常無(wú)法得到準(zhǔn)確的結(jié)果，并且影響檢測(cè)效率[4]。其次，超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)于一些形狀復(fù)雜的金屬材料焊接試件，檢測(cè)的結(jié)果往往得不到有效的保證，例如不規(guī)則的立體金屬加工試件等。超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在對(duì)這類(lèi)金屬焊接試件進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，超聲波的傳播會(huì)受到試件不規(guī)則形狀的影響，影響超聲波的正常傳播，從而造成檢測(cè)結(jié)果失準(zhǔn)的問(wèn)題。最后，金屬材料的晶粒度等固有屬性會(huì)對(duì)超聲無(wú)損檢測(cè)的結(jié)果造成一定的影響，并且部分超聲無(wú)損檢測(cè)的結(jié)果不直觀，不適合檢測(cè)金屬材料焊接試件的部分缺陷位置等，對(duì)于金屬材料焊接質(zhì)量的評(píng)價(jià)價(jià)值不是很高。

3 ?超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 對(duì)金屬材料的材質(zhì)缺陷進(jìn)行檢測(cè)

金屬焊接的主要操作主體是金屬材料，金屬材料自身的材質(zhì)問(wèn)題對(duì)金屬焊接的質(zhì)量和焊接完成后的金屬構(gòu)件使用性能都會(huì)造成直接影響。為此，在對(duì)金屬材料進(jìn)行焊接造作之前，相關(guān)的工作人員可以使用超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)需要進(jìn)行焊接操作的金屬材料的材質(zhì)進(jìn)行有效的檢測(cè)[5]。通過(guò)超聲無(wú)損檢測(cè)可以對(duì)金屬材料的材質(zhì)質(zhì)量有一個(gè)清晰的了解，保證其材質(zhì)質(zhì)量能夠滿足金屬材料焊接的工藝要求，滿足金屬焊接構(gòu)件的使用性能，同時(shí)根據(jù)金屬材料材質(zhì)的質(zhì)量不同選用合適的金屬焊接工藝，以此提高金屬焊接的操作效率以及焊接質(zhì)量。

超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)金屬材料的材質(zhì)缺陷過(guò)程中，主要需要對(duì)金屬材料的均勻性和內(nèi)部雜質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)金屬材料的材質(zhì)存在一定的不均勻性，在對(duì)其進(jìn)行金屬焊接的時(shí)候，就需要適當(dāng)?shù)脑黾雍噶希源吮ＷC金屬材料焊接口處的銜接程度，以免出現(xiàn)焊漏或者銜接不良的問(wèn)題。市場(chǎng)上，部分金屬材料供應(yīng)商為了獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益，會(huì)將一些質(zhì)量不合格的金屬材料銷(xiāo)售給加工企業(yè)，導(dǎo)致加工后的金屬構(gòu)件使用性能下降，無(wú)法滿足用戶(hù)的使用需求，對(duì)加工企業(yè)的聲譽(yù)造成嚴(yán)重影響。而超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，則可以對(duì)金屬材料的材質(zhì)進(jìn)行全面的檢測(cè)，保證其質(zhì)量合格，能夠達(dá)到相關(guān)的使用要求，讓部分存在僥幸心理的不法供應(yīng)商沒(méi)有可乘之機(jī)[6]。

3.2 對(duì)金屬焊接中存在的焊接缺陷進(jìn)行檢測(cè)

金屬材料在經(jīng)過(guò)焊接以后，由于金屬材料自身材質(zhì)問(wèn)題和焊接工藝問(wèn)題的影響，或多或少都會(huì)有一定數(shù)量的金屬焊接構(gòu)件出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題，存在一定的宏觀缺陷問(wèn)題或者微觀缺陷問(wèn)題，影響金屬焊接的質(zhì)量。其中，金屬材料焊接過(guò)程中出現(xiàn)的宏觀缺陷問(wèn)題，主要是金屬材料發(fā)生了物理方面的變化，例如金屬材料的表面平整度問(wèn)題或者厚度問(wèn)題等，都會(huì)對(duì)金屬材料的焊接工作造成一定的不良影響。尤其是一些熔點(diǎn)比較低的金屬材料在高溫加熱以及外部環(huán)境溫度的作用下，會(huì)發(fā)生不同程度的熔化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致金屬材料的厚度出現(xiàn)不均勻的問(wèn)題[7]。

另外，金屬材料的焊接過(guò)程中需要使用焊料進(jìn)行相應(yīng)的操作，焊料在使用的過(guò)程中可能會(huì)順著金屬材料的焊縫向下流動(dòng)，并且附著在金屬材料的表面上，也會(huì)造成金屬材料的厚度出現(xiàn)變化。所以，為了對(duì)這些金屬材料焊接過(guò)程中發(fā)生的細(xì)小變化進(jìn)行有效的檢測(cè)，就需要檢測(cè)工作人員使用超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)金屬表面的平整度和金屬材料的焊接后厚度等焊接質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，以此保證金屬焊接的質(zhì)量。

一般情況下，金屬材料的微觀缺陷很難被檢測(cè)出來(lái)，并且無(wú)法通過(guò)肉眼或者檢測(cè)工具進(jìn)行直接的檢測(cè)。這時(shí)，就需要根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的不同選擇合適的超聲無(wú)損檢測(cè)方法，對(duì)金屬材料的微觀缺陷進(jìn)行細(xì)致的檢測(cè)，以此保證金屬焊接的質(zhì)量。金屬材料焊接中所出現(xiàn)的微觀缺陷在不同的用途和使用中具有不同的要求，對(duì)于一些對(duì)整體性和完整性要求較高的工程而言，金屬材料焊接的微觀缺陷可以忽略不計(jì)，但是對(duì)于一些對(duì)金屬構(gòu)件的精密性要求較高的工程而言，金屬材料焊接的微觀缺陷就顯得十分重要，這個(gè)時(shí)候就可以凸顯出超聲無(wú)損檢測(cè)的價(jià)值，不會(huì)對(duì)金屬材料的外觀和特性等造成影響，可以更好的發(fā)現(xiàn)金屬材料的焊接微觀缺陷。

4 ?超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

4.1 明確檢測(cè)要點(diǎn)

在使用超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)金屬材料焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)之前，操作人員明確檢測(cè)的要點(diǎn)，以便選擇更為合理的檢測(cè)方法。檢測(cè)操作人員要對(duì)金屬材料焊接的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)全面的了解，然后通過(guò)與檢測(cè)結(jié)果的對(duì)比去評(píng)價(jià)金屬材料的焊接質(zhì)量[8]。例如，有一些金屬材料在焊接過(guò)程中產(chǎn)生的高溫條件下會(huì)出現(xiàn)一定的熔化現(xiàn)象，熔化后的金屬液體如果通過(guò)焊縫傳遞到主體材料的表面上，就會(huì)在進(jìn)入冷卻后形成金屬瘤，對(duì)金屬材料焊接表面造成影響，影響金屬外觀。所以，檢測(cè)人員在檢測(cè)金屬構(gòu)件的時(shí)候，要將金屬瘤作為檢測(cè)的重點(diǎn)，切實(shí)發(fā)現(xiàn)金屬材料焊接過(guò)程中出現(xiàn)的焊接質(zhì)量問(wèn)題。

4.2 選擇合適的檢測(cè)時(shí)間

超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用雖然可以為金屬材料的焊接質(zhì)量提供基本的檢測(cè)保障，但是，超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用也不是全程參與的，否則也會(huì)增加檢測(cè)的成本和不必要的能源消耗。為此，檢測(cè)工作人員需要選擇合適的檢測(cè)時(shí)間，既要保證不會(huì)出現(xiàn)漏檢、錯(cuò)檢的問(wèn)題，又要保證檢測(cè)的有效性和合理性。檢測(cè)工作人員需要對(duì)金屬材料的焊接進(jìn)度和容易出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)有一個(gè)全面的了解，在重點(diǎn)的焊接節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行金屬材料焊接質(zhì)量的檢測(cè)，以此提高檢出率，保證檢測(cè)工作的有效落實(shí)。

4.3 加強(qiáng)工作人員之間的溝通

檢測(cè)人員需要加強(qiáng)與金屬焊接人員的溝通，對(duì)金屬焊接的目標(biāo)與操作流程等具體工作內(nèi)容進(jìn)行明確，培養(yǎng)與焊接工作人員之間的默契，以此提高檢測(cè)工作效率，更好的完成檢測(cè)工作。同時(shí)要在檢測(cè)的過(guò)程中，積極聽(tīng)取焊接人員的建議，對(duì)可能出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題的方面進(jìn)行更為細(xì)致的檢測(cè)，并且學(xué)會(huì)靈活使用不同的檢測(cè)方法，防止漏檢現(xiàn)象的發(fā)生，提高檢測(cè)工作的整體水平。

5 ?結(jié)論

綜上所述，超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接中的應(yīng)用，可以準(zhǔn)確并且及時(shí)的發(fā)現(xiàn)焊接過(guò)程中發(fā)生的質(zhì)量缺陷問(wèn)題，保證金屬材料焊接的質(zhì)量。具體的應(yīng)用過(guò)程中要充分認(rèn)識(shí)到技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)以及局限性，科學(xué)、靈活的選擇檢測(cè)方法，以此保證檢測(cè)的效率以及準(zhǔn)確性，為金屬材料焊接提供基本的檢測(cè)保障。

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