無損檢測技術在焊接檢驗中的應用

朱普光

（南京圣諾熱管有限公司，江蘇 南京 210000）

無損檢測技術主要借助特殊措施對材料施加影響，促進其出現(xiàn)物理特性的變化，有效判斷材料內部存在問題，同時經過一系列的推斷和計算，明確材料內部出現(xiàn)缺陷的具體位置，有利于工作人員結合檢測結果對材料進行科學調整和改善。

1 無損檢測技術闡述

無損檢測屬于跨學科的技術，在焊接檢驗中應用能夠不破壞焊接件構件原本材質和性能，對其內部存在的缺陷和問題引發(fā)的光、電、磁、振動等反應的實際變化情況進行詳細分析，明確構件缺陷，同時有效評價焊接件的缺陷特征和危害程度。無損檢測技術在檢驗工作中被應用時，需要相關檢驗人員全面分析該檢測的獨特性，焊接件的應用環(huán)境、使用性能等相關因素，科學合理的應用該技術，對焊接件產品安全質量進行正確有效的評價。無損檢測主要在不破壞工件材料、尺寸、結構等基礎上進行，評價工件表層和內部缺陷，不能對材料內部晶粒、應力等變化情況進行評價[1]。所以，焊接件無損檢測的過程中，工作人員需要更多關注焊接評定的前期工作，同時評定焊接件工藝。相關檢驗人員在實踐工作中，需要結合工作開展的實際情況和需求，選擇針對性的檢驗措施，全面提升檢驗工作開展的有效性和針對性，有效判斷焊接件性能。

2 無損檢測技術具體應用分析

2.1 應用優(yōu)勢

工業(yè)焊接檢驗過程中，相關工作人員采用無損檢測技術保證不損壞焊接材料的基礎上，及時準確的發(fā)現(xiàn)材料表面和內部存在的缺陷問題，發(fā)揮該技術的無損性優(yōu)勢，全面提升焊接材料生產質量的安全可靠性。焊接檢驗完成之后，會生成相對應的檢測結果報告，相關工作人員結合檢驗結果報告，全面分析和掌握焊接材料設備存在問題，采取相適應的措施，科學合理的維修材料設備，及時調節(jié)和改善相關的生產工藝。另外，工作人員對無損檢測技術的應用，及時有效的控制材料設備等安全質量問題，在很大程度上延長了材料設備應用年限，減短維修周期，進而有效節(jié)省生產升本，獲得更多的經濟效益。

2.2 具體應用

2.2.1 滲透檢測技術

非疏松性材料屬于表面開口，保證滲透液體能夠有效進入材料內部。滲透檢測技術在實際應用中操作簡便，檢驗人員在正式檢驗之前需要全面清理工件，將浸潤性良好的滲透液均勻噴灑滲入到工件表面的缺陷中，同時采用清洗劑有效去除工件表層多余的滲透劑[2]。另外，檢驗人員采用顯像劑噴灑到工件表面，能夠迅速有效顯像出焊接件中存在缺陷。滲透檢測技術具有比較廣泛的使用范圍，通常情況下對金屬、非金屬等非多孔性材料具有良好的適用性。但是，滲透檢測技術針對疏松結構、多層復合結構和滲透液不浸潤零件的檢驗效果不佳。該技術僅僅對工件表面開放性、可滲透的缺陷進行有效檢驗，檢驗不到閉口性、不能滲透的淺表層和內部缺陷問題。滲透檢測技術實踐操作簡便。應用成本較低，針對大面積工件檢驗呈現(xiàn)出明顯的應用優(yōu)勢，獲得較高的檢驗效果，同時對于檢驗周期短、形狀繁雜的工件更為適用，能夠對復雜工件的各個位置缺陷問題進行有效檢驗。

滲透無損檢測技術實際檢測工作中被應用的過程中，需要按照相關流程，保證檢驗工作開展的實效性。①檢驗人員在正式檢驗之前，全面清潔整理焊接材料表面，保持干凈整潔。②檢驗人員在焊接材料上均勻涂抹滲透劑，該操作環(huán)節(jié)對整個焊接檢驗結果具有決定性的影響。工作人員在實踐操作過程中可以應用刷涂法、噴灌法，當滲透劑均勻涂抹完成之后，需要保持一定時間，促進滲透劑全面有效的滲透到焊接材料內部。一般情況下，滲透劑標準的滲透時間為1h，但是，檢驗人員需要結合檢驗環(huán)境溫度的實際情況進行確定滲透劑預留時間，可以合理延長滲透時間[3]（如：NB/T47013.5中規(guī)定：滲透檢驗劑和焊接件表層溫度需要控制在5℃～50℃之間，同時保證10℃～50℃之間的溫度環(huán)境中，滲透劑滲透時間通常情況下持續(xù)到10min之上；在5℃～10℃的溫度條件下，滲透劑通常保持20min之上的持續(xù)時間，同時詳細分析說明書，保證實踐操作的合理規(guī)范性）。③檢驗人員確定合適的滲透劑滲入材料內部時間之后，保持5min～10min的干燥時間。④焊縫檢測推薦的顯像時間通常需要保持10min～60min之間。滲透檢測的特點決定了它具有檢測結果較為直觀的優(yōu)勢，從而能夠清晰準確的顯像出焊接材料缺陷問題的具有狀況。

2.2.2 超聲波無損檢測技術

超聲波無損檢測技術主要在實際應用過程中，對檢測主體自身性能的應用不會產生任何破壞和影響，對其存在質量問題實行全面有效的檢測，同時明確具體質量問題的位置、性質等相關信息，進而對其進行相應的評價，了解金屬焊接的質量。該技術自身具有重要的應用意義和特點，逐漸在金屬焊接方面進行大規(guī)模的應用，獲得顯著的成績，提升了金屬焊接的實際成效，有利于促進焊接工藝的改進和優(yōu)化發(fā)展。

一方面，焊接工作開展時，受到人工操作和材料特性的影響，出現(xiàn)一定的不良現(xiàn)象，影響金屬構件的應用效果，降低產品的質量。金屬焊接出現(xiàn)宏觀缺陷，材料在加工過程中在環(huán)境溫度和操作的作用下，出現(xiàn)相應的變化。另外，部分金屬材料具有相對較低的熔點，在焊接加熱的過程中，受到內部高溫或者外界溫度的影響，出現(xiàn)相應的熔化情況[4]。操作人員對金屬材料進行應用中，焊料會在焊縫處自然向下流動，在材料的表面上吸附，在一定程度上增加了材料的厚度。但是，工作人員對于焊接的細微轉變難以通過直接觀察發(fā)現(xiàn)。因此，工作人員需要采用超聲無損檢測技術檢測焊接問題，對其均勻度和厚度等細微變化進行檢測，獲得準確的數據，便于人們對其缺陷的發(fā)現(xiàn)。

另一方面，金屬焊接過程中存在微觀缺陷問題，工作人員不能通過直接觀察或者工具直接檢測，進而難以發(fā)現(xiàn)該類型的缺陷。檢測工作人員需要根據項目工程的實際情況和需求，選擇最合適的方法，注重細節(jié)檢測部分，防止出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象，對結果的完整性和有效性產生影響。不同工程對金屬材料構件的實際用途和要求存在較大的差異性，如部分項目工程對整體性具有較高的要求，對于金屬材料焊接的微觀問題不會進行相應的要求，但是部分項目工程需要較高的精密度，對這種微觀問題具有更加嚴格的要求。檢測技術在這些項目工程中充分體現(xiàn)了其應用意義。檢測人員要確定檢測要點，結合項目實際請款選擇合適的檢測辦法，同時自身需要熟練掌握相關專業(yè)知識和檢測技術標準，開展檢測過程中，不能對構件的外形和功能造成損壞，精準的發(fā)現(xiàn)其中存在的微觀問題。工作人員對該技術進行應用的過程中，需要選擇相應的時間，防止產生更多不必要的檢測成本，最大限度的降低對能源資源的損耗，對金屬焊接經常出現(xiàn)質量缺陷的重點位置進行全面檢測，確保獲得結果真實正確。

相控陣技術是超聲波檢測今后發(fā)展的主要趨勢，有效突破以往超聲波檢測單一的局限性，充分發(fā)揮現(xiàn)代化先進的技術措施，對超聲波全方位局部動態(tài)聚集，同時能夠對聲束的角度、強度進行高效控制。超聲檢測的相控陣技術在繁雜結構焊接件、盲區(qū)部位檢測工作中呈現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，全面提升檢驗質效。同時，該技術在實際檢驗應用過程中，能夠減少檢驗成本，覆蓋檢測焊縫，充分應用多陣元的控制傳感和掃描技術，進一步保證檢驗效率。

2.2.3 磁粉無損檢測技術

磁粉檢驗設備具有廣泛的適用面，針對大、小焊接件都有相適應的設備，有效檢驗出焊接件中存在缺陷的位置、大小等信息。工作人員結合檢驗的缺陷信息，進行專業(yè)性分析，準確判讀出焊接件缺陷問題的性質，進而制定針對性的措施，有效解決焊接件缺陷問題。該種檢驗技術在實際應用中成本較低，對單項和產品流水線檢測都呈現(xiàn)出較高檢測效率。磁粉檢測能夠有效檢驗出焊接件表層和淺表層的缺陷問題，但是當焊接件缺陷深度大約為1mm～2mm時，難以進行有效檢驗。因此，磁粉無損檢測技術僅僅能夠檢測出焊接件表層和淺表層缺陷，對特定深度的缺陷問題不能有效檢驗，同時該技術在應用中，需要磁粉的附著，通常焊接件材料表面不能存在污漬和油漆等附著物。

2.2.4 射線無損檢測技術

該檢測技術主要發(fā)揮射線穿透性特性，借助射線有效穿透焊接件，促進其背面膠片曝光，獲得焊接件內部信息影像。射線探傷能夠有效檢驗出焊接件表層和內部各個方面的缺陷，在現(xiàn)實應用的過程中，需要做好膠片的處理工作，采用影像的形式更加直觀清晰的顯現(xiàn)出焊接件的內部信息，便于工作人員結合檢驗結果進行正確判斷。工作人員可以采用該種技術對焊接件的不連續(xù)性（如：裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等）方面存在問題進行檢測，呈現(xiàn)出較高的靈敏度，通過對底片的評片更加容易判定缺陷問題的具體位置、大小等信息。另外，該種檢測技術獲得檢測結果的膠片更加便于工作人員長期保存，對焊接件的質量進行詳細記錄。另外，射線無損檢測技術具有自身一定的應用缺陷，在焊接檢驗中成本高，對檢驗人員具有一定程度上的輻射傷害，對探傷、膠片沖洗工作開展對工作人員的專業(yè)技術具有較高要求，同時在面積型缺陷和角焊縫等探傷檢驗中效果不佳。檢驗人員采用該技術，實踐操作中選擇角度存在不合理現(xiàn)象，很大程度上容易產生漏檢現(xiàn)象。

2.2.5 電磁渦流檢測技術

檢驗人員應用該技術的過程中，主要采用相應設備形成交變磁場，磁場和金屬工件相接觸過程中，想成環(huán)狀感應電流，就是電磁渦流。焊接件內部存在一定缺陷的情況下，會導致電磁渦流出現(xiàn)相應的變化，根據電磁渦流是否發(fā)生變化判斷材料內部有無缺陷問題。

檢驗人員采用該技術的過程中，通過設備形成渦流，同時應用其在工件的各個位置由于缺陷形成的差異性進行全面反應，明確焊接件缺陷。當電磁渦流保持平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，沒有發(fā)生任何變化的情況下，可以斷定焊接件表面沒有缺陷，相反的，如果電磁渦流發(fā)生變化，就可以判定工件表面出現(xiàn)變化位置具有缺陷，進而精準檢驗到焊接件存在缺陷位置的具體位置，在焊接檢驗中被大規(guī)模的應用，呈現(xiàn)出良好的應用效果。

3 結語

無損檢測技術在焊接檢驗中發(fā)揮重要應用價值，對零部件、材料和標準件等實行檢驗中，獲得良好的檢驗效果。工作人員結合檢測結果報告有效篩選和去除存在缺陷不足的零件，全面提升產品質量的基礎上，最大程度減少產品質量問題，減少質量損失。相關研究人員不斷加大對無損檢測技術的探究和應用，全面提升該技術整體水平，進一步保證產品安全質量。