無損檢測(cè)技術(shù)在船舶焊接中的應(yīng)用探討

蔡秋良

中國(guó)船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證公司 湖北武漢 430022

隨著船舶行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)于無損檢測(cè)技術(shù)水平也提出了相應(yīng)的要求。船舶無損檢測(cè)的本質(zhì)是要在檢測(cè)對(duì)象復(fù)雜、檢測(cè)種類豐富以及檢測(cè)條件差的基礎(chǔ)上來實(shí)現(xiàn)船舶綜合狀況的探究，以此來有效防止問題事故的發(fā)生，最大化的減少相應(yīng)損失[1]。

1 無損檢測(cè)技術(shù)概述

無損檢測(cè)技術(shù)具體就是指“無損害檢測(cè)技術(shù)”。不對(duì)檢測(cè)物體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行破壞，而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測(cè)是無損檢測(cè)的主要優(yōu)勢(shì)。無損檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)集成化的檢測(cè)技術(shù)，只要檢測(cè)技術(shù)不對(duì)物體造成損害而直接獲取物體檢測(cè)信息就可以稱之為無損檢測(cè)技術(shù)，而隨著現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前無損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為多種技術(shù)方法，其中包括超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、紅外檢測(cè)以及激光檢測(cè)等。并且隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)檢測(cè)工藝的要求不斷增加，無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。尤其是在高新技術(shù)設(shè)備研究中，由于現(xiàn)代設(shè)備更注重微型化發(fā)展，設(shè)備不方便拆卸所以選擇無損檢測(cè)技術(shù)更加方便，也更加高效。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法需要對(duì)檢測(cè)設(shè)備或者檢測(cè)部件進(jìn)行拆卸分解，所以不適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。而在未來檢測(cè)技術(shù)中無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用也將越來越廣泛。

2 船舶檢測(cè)缺陷種類分析

（1）氣孔。船舶焊接的過程中會(huì)出現(xiàn)氣孔，一般是由于熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出引起的。之所以會(huì)產(chǎn)生氣孔，其主要原因包括坡口邊緣不清潔、未嚴(yán)格按照規(guī)定烘焙焊條與焊劑等。除此之外，埋弧自動(dòng)焊電壓過高也是導(dǎo)致焊接過程中產(chǎn)生氣孔的主要原因。

（2）未焊透。技術(shù)人員在進(jìn)行構(gòu)件焊接時(shí)，很多時(shí)候都存在接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，這就是經(jīng)常提到的未焊透現(xiàn)象。而能夠觀察到焊件與焊縫金屬以及焊縫層間存在局部未熔透的現(xiàn)象，則被稱為未熔合現(xiàn)象。無論是未焊透還是未熔合，都屬于較為嚴(yán)重的焊縫缺陷，很容易導(dǎo)致構(gòu)體間斷或者突變的現(xiàn)象，還會(huì)導(dǎo)致構(gòu)體強(qiáng)度的降低，出現(xiàn)嚴(yán)重的裂紋，影響制造的質(zhì)量[2]。

3 船舶無損檢測(cè)常規(guī)技術(shù)手段

3.1 磁粉檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

利用磁粉檢測(cè)技術(shù)的磁特性檢測(cè)方法，能夠高效的檢測(cè)出物體表面的裂紋以及缺陷問題。在實(shí)際焊接裂紋檢測(cè)中，使用到磁粉檢測(cè)技術(shù)非常方便，能夠有效的檢測(cè)出焊接鋼管或者鋼板裂紋問題，尤其是在層層鋼板焊接中，采用磁粉檢測(cè)技術(shù)應(yīng)該保證每焊接一次就做好一次焊接磁粉檢測(cè)，保證焊接工藝良好實(shí)施。另外，在磁粉焊接工藝檢測(cè)技術(shù)實(shí)施中控制要點(diǎn)主要包括以下幾方面內(nèi)容：①焊接裂紋磁粉檢測(cè)前要做好檢測(cè)位置的清潔，防止表面臟污對(duì)磁粉檢測(cè)精度造成影響。②由于磁特性會(huì)對(duì)鐵性物質(zhì)造成一定的影響，所以在進(jìn)行磁粉檢測(cè)之后也要進(jìn)行清洗。磁粉無損檢測(cè)技術(shù)使用非常方便，但是不適用于非鐵磁性的檢測(cè)，從而影響了磁粉無損檢測(cè)的應(yīng)用范圍。

3.2 射線檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

在射線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于焊接裂紋檢測(cè)工作中，檢測(cè)人員應(yīng)該注意射線對(duì)于被測(cè)焊接物體的射入角度控制，射入角度控制是影響到射線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的重要因素之一。根據(jù)射線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在射線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中，最好的裂紋檢測(cè)是要保證X 射線與裂紋方向平行。如果在射線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中X 射線與裂紋方向發(fā)生交叉就會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)失準(zhǔn)，并對(duì)射線檢測(cè)圖造成影響，X 射線與裂紋方向發(fā)生交叉后射線檢測(cè)圖會(huì)發(fā)生水平變寬，也會(huì)出現(xiàn)清晰度降低的問題，從而影響到檢測(cè)的精度。而如果，X 射線與裂紋方向呈現(xiàn)垂直發(fā)展，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的檢測(cè)失準(zhǔn)，裂紋缺陷也很難檢測(cè)。另外，利用射線檢測(cè)技術(shù)一定要做好安全防護(hù)，因?yàn)樯渚€是對(duì)人體有害的物質(zhì)。

3.3 PAUT 檢測(cè)技術(shù)

PAUT 檢測(cè)技術(shù)也就是超聲相控陣技術(shù)，是一種使用較為廣泛、發(fā)展歷程較長(zhǎng)的檢測(cè)技術(shù)，至今已經(jīng)有近20 多年的發(fā)展歷史，在技術(shù)開發(fā)的初期，此技術(shù)主要被應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，由于技術(shù)本身具有復(fù)雜性以及高成本的特性，因此很難在工業(yè)檢測(cè)中推廣使用。但是隨著我國(guó)信息技術(shù)以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，超聲相控陣技術(shù)已經(jīng)逐漸解決了之前的技術(shù)缺陷，能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)無損檢測(cè)的工作中，尤其是對(duì)于核工業(yè)以及我國(guó)航空工業(yè)等領(lǐng)域中。我國(guó)數(shù)字電子以及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)越來越完善，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)的數(shù)字形式轉(zhuǎn)換與識(shí)別，更加符合現(xiàn)代化發(fā)展的要求，同時(shí)還促進(jìn)了精確延時(shí)的發(fā)展，因此，超聲相控陣技術(shù)逐漸擴(kuò)張運(yùn)用的領(lǐng)域，并在船舶工業(yè)中得到了較好的應(yīng)用與發(fā)展。超聲相控陣由多個(gè)超聲探頭晶片構(gòu)成，按照一定的規(guī)律進(jìn)行分布與排列，接著逐次按照規(guī)定的延遲時(shí)間對(duì)晶片進(jìn)行激活，就會(huì)形成一個(gè)波陣面，進(jìn)而有效控制超聲束的形狀與方向，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)超聲波的波束掃描和聚焦功能。一般來說，超聲相控陣具有三種不同的掃查模式，分別為手動(dòng)掃查、半自動(dòng)掃查以及全自動(dòng)掃查，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)構(gòu)件的無損檢測(cè)。目前來看，超聲相控陣技術(shù)已經(jīng)被成功運(yùn)用于船舶工業(yè)焊縫的探傷過程中，得到了較好的應(yīng)用效果[3]。

4 結(jié)語

在當(dāng)前船舶焊接的檢測(cè)中，無損技術(shù)手段已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并從其自身應(yīng)用能力與應(yīng)用效果的角度上進(jìn)行重點(diǎn)的分析與實(shí)質(zhì)性的探究，其自身的檢測(cè)效果也得到了行業(yè)的認(rèn)可。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用前景較為廣闊，其更多的是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)等的輔助來加強(qiáng)對(duì)船體、船艙以及管線接縫處的檢測(cè)。