機(jī)械工程中的焊接無(wú)損檢測(cè)技術(shù)(1)

范旭

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，促進(jìn)了機(jī)械工程技術(shù)的不斷發(fā)展，其中特別是機(jī)械工程技術(shù)中的焊接工藝技術(shù)發(fā)展迅速。我國(guó)焊接技術(shù)現(xiàn)在的焊接接頭形式結(jié)構(gòu)逐漸完善，同時(shí)相應(yīng)的檢測(cè)方法也在不斷改進(jìn)發(fā)展中。文章介紹了焊接無(wú)損檢測(cè)對(duì)于機(jī)械工程的重要作用與必要性，提出了一些常見(jiàn)的機(jī)械工程中焊接結(jié)構(gòu)問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題介紹了一些無(wú)損檢測(cè)的具體分析方法，為我國(guó)焊接檢測(cè)技術(shù)提供一定的支持。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;焊接;無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

很多行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)機(jī)械工程的實(shí)施，尤其是隨著機(jī)械化的快速發(fā)展，機(jī)械工程的實(shí)施成為鼓勵(lì)企業(yè)和行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。在機(jī)械實(shí)施過(guò)程中，焊接技術(shù)是不可或缺的。由于焊接技術(shù)的多樣性，焊接質(zhì)量是影響機(jī)械工程質(zhì)量和效益的重要因素。為了保證機(jī)械工程良好的焊接效果， 工程企業(yè)往往采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)，最大限度地促進(jìn)機(jī)械工程各環(huán)節(jié)焊接目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1在機(jī)械工程中焊接無(wú)損檢測(cè)的重要意義

對(duì)于我國(guó)傳統(tǒng)的機(jī)械工程的焊接結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，相應(yīng)的檢測(cè)人員主要是通過(guò)肉眼觀察或者是破壞性的方式來(lái)對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，這樣的檢測(cè)方式不僅僅要求檢測(cè)人員有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)檢測(cè)能力，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致一些焊接結(jié)構(gòu)在檢測(cè)過(guò)程中被破壞，特別是對(duì)于破壞性的驗(yàn)證方式，會(huì)對(duì)整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)造成較大的損傷，同時(shí)也需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)備工作。在機(jī)械工程實(shí)施過(guò)程中，焊接是機(jī)械設(shè)備安裝的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。機(jī)械投入使用時(shí)間越長(zhǎng)，意味著機(jī)械設(shè)備在使用時(shí)存在嚴(yán)重磨損。為維持設(shè)備的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，相人員在實(shí)際的機(jī)械工程管理過(guò)程中，必須要做好定期檢測(cè)與維護(hù)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械工程中存在的質(zhì)量缺陷與安全隱患。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)機(jī)械工程的焊接情況，識(shí)別與處理焊接質(zhì)量缺陷都相對(duì)及時(shí)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械工程焊接中的應(yīng)用可以有效降低機(jī)械設(shè)備維護(hù)成本。

2機(jī)械工程中焊接結(jié)構(gòu)常見(jiàn)問(wèn)題分析

（1）直觀缺陷。對(duì)現(xiàn)代工業(yè)中的機(jī)械工程來(lái)說(shuō)，焊接結(jié)構(gòu)的許多缺陷問(wèn)題都可以直接觀測(cè)到，這些缺陷不需要檢測(cè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，直接通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)人員進(jìn)行觀察，就可以發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理。（2）內(nèi)部缺陷。機(jī)械焊接時(shí)，內(nèi)部缺陷也是最為常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。很多內(nèi)部缺陷往往是由于相關(guān)人員在實(shí)際焊接過(guò)程中，未嚴(yán)格遵守相應(yīng)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)部缺陷的檢測(cè)相對(duì)復(fù)雜，一般難以通過(guò)直接觀測(cè)獲得，必須要借助于一些輔助檢測(cè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。穿孔、焊瘤、夾渣與裂紋都屬于常見(jiàn)的內(nèi)部缺陷，一旦在焊接工藝應(yīng)用過(guò)程中沒(méi)有及時(shí)處理這些內(nèi)部缺陷，將會(huì)使得整個(gè)焊接作業(yè)存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，影響機(jī)械的正常使用[1]。（3）微觀缺陷。是指專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備能夠檢測(cè)到的問(wèn)題，焊接過(guò)程中由于操作不當(dāng)導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。如果焊接過(guò)程過(guò)熱或燃燒，焊接熔液中的顆粒會(huì)過(guò)大， 或者焊接處被空氣氧化，導(dǎo)致熔透不完全、熔合不完全、夾渣、裂紋等問(wèn)題。如果焊接過(guò)程中焊接材料沒(méi)有完全熔化且分布不均勻，可能會(huì)出現(xiàn)小氣泡。未焊透是指焊接接頭根部未焊透，是由于坡口鈍邊間隙過(guò)小、焊接電流過(guò)小、棒材輸送速度過(guò)快等原因造成的。夾渣是焊接過(guò)程中產(chǎn)生的殘余雜質(zhì)，主要是由于焊接電流過(guò)低、焊接速度過(guò)快、焊接材料成分不當(dāng)、焊縫不干凈等原因造成的。

3機(jī)械工程中焊接結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分析

3.1射線檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械工程焊接作業(yè)中，機(jī)械設(shè)備焊接結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，需要對(duì)內(nèi)部情況進(jìn)行全方位的檢測(cè)。射線檢測(cè)技術(shù)的原理是利用激光等射線的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)附狱c(diǎn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行直觀成像，從而對(duì)焊接情況進(jìn)行系統(tǒng)化分析計(jì)算。借助射線檢測(cè)技術(shù)，可以了解焊接點(diǎn)的整體質(zhì)量情況，確定焊接點(diǎn)位置、形狀等，保障焊接質(zhì)量滿(mǎn)足作業(yè)要求。

3.2超聲波檢測(cè)

超聲波檢測(cè)同樣是機(jī)械工程焊接檢測(cè)中的一種有效檢測(cè)技術(shù)，這種檢測(cè)技術(shù)在具體應(yīng)用過(guò)程中，為獲得完整、準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，需利用專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)設(shè)備。檢測(cè)設(shè)備探頭存在高速振動(dòng)，在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生超聲波，超聲波發(fā)送與接收過(guò)程中，可以進(jìn)行焊接質(zhì)量的檢測(cè)。超聲波檢測(cè)技術(shù)的原理主要體現(xiàn)在超聲波存在直線傳播與回彈的特性，當(dāng)其在設(shè)備中均勻傳播時(shí)，設(shè)備會(huì)采集、分析回彈的超聲波信息，從而全面評(píng)價(jià)焊接質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)焊接時(shí)存在的質(zhì)量缺陷。超聲波檢測(cè)技術(shù)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地獲得機(jī)械工程中焊接的質(zhì)量與安全問(wèn)題，可以對(duì)焊接部位開(kāi)展全方位的檢測(cè)，所獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)精度高，檢測(cè)操作相對(duì)便捷，沒(méi)有較大的時(shí)間消耗與人力物力投入。由于這些優(yōu)勢(shì)，使得超聲波檢測(cè)技術(shù)成為機(jī)械工程焊接檢測(cè)時(shí)最為常用的一種技術(shù)[2]。

3.3全息探測(cè)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

現(xiàn)階段，全息探測(cè)無(wú)損技術(shù)主要是通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代的聲學(xué)以及光學(xué)全息成像技術(shù)來(lái)對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，能夠讓人們更加精準(zhǔn)的掌握在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)過(guò)程中存在的不足之處，并且對(duì)不足的地方進(jìn)行分析研究，在根本上提高焊接操作過(guò)程中的精準(zhǔn)度。所以，目前我國(guó)對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的研究程度仍然較低，需要加強(qiáng)對(duì)于全息探測(cè)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究工作，強(qiáng)化其在機(jī)械工業(yè)焊接結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作中的應(yīng)用。

3.4金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

鐵磁性金屬零件受到載荷和地磁場(chǎng)的共同作用，具有磁致伸縮性質(zhì)， 不僅會(huì)保留金屬在載荷下的不可逆變化形態(tài)，還能據(jù)此計(jì)算所受應(yīng)力。和傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比，金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)可以檢測(cè)鐵磁性金屬構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力集中區(qū)，診斷微觀缺陷，是一種新型的無(wú)損檢測(cè)手段。因此，在機(jī)械工程焊接作業(yè)中應(yīng)用金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備焊接結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)變形情況進(jìn)行檢測(cè)和分析，有效診斷機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部的異常問(wèn)題。

3.5滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)與其他焊接檢測(cè)技術(shù)相比，操作更為便捷。在具體焊接檢測(cè)過(guò)程中，在焊接部位涂抹一定的滲透液，隨后根據(jù)滲透的方式進(jìn)行焊接部位滲透性、密度等分析，根據(jù)結(jié)果綜合評(píng)估焊接質(zhì)量。但是，在滲透檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，極易受到外部條件的干擾。當(dāng)一些外部環(huán)境出現(xiàn)明顯變化后，滲透檢測(cè)工作就難以順利進(jìn)行，檢測(cè)結(jié)果也與實(shí)際存在較大差異。在特定的檢測(cè)場(chǎng)景與條件下，滲透檢測(cè)技術(shù)具有靈活性與便捷性。例如， 如果焊接工作受到外部條件的影響，存在裂紋或者縫隙，涂抹滲透液后就能夠明顯地表現(xiàn)出質(zhì)量缺陷，對(duì)于焊接氣密性的檢測(cè)十分方便[3]。

4無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用效果分析

在機(jī)械工程焊接作業(yè)中，可以采用多種不同的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)手段， 不同的檢測(cè)技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，可適用于不同的情況和范圍。以最為常見(jiàn)的射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、熒光檢測(cè)、著色檢測(cè)等技術(shù)為例，每種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)各有不同，存在較大差異。在具體實(shí)踐中，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際工作需要，選擇最適合的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，以達(dá)到最佳的檢測(cè)效果。其中，全息檢測(cè)技術(shù)和磁金屬記憶檢測(cè)技術(shù)雖然擁有廣闊的應(yīng)用前景，但目前發(fā)展還不夠完善，應(yīng)用步驟復(fù)雜，應(yīng)用成本很大。未來(lái)需要對(duì)這些技術(shù)進(jìn)一步研發(fā)，以克服技術(shù)普及推廣過(guò)程中的應(yīng)用難題。

5結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著焊接檢測(cè)技術(shù)的日益發(fā)展，在機(jī)械工程焊接質(zhì)量的控制方面，可選擇的檢測(cè)技術(shù)日益增多。為提高檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性，在檢測(cè)過(guò)程中，需要結(jié)合機(jī)械工程焊接的具體情況，選擇最佳的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。從操作的經(jīng)濟(jì)性、便捷性等方面著手，實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量的全面評(píng)估，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械工程焊接的質(zhì)量控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]龐聰.試論金屬材料焊接中超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J].世界有色金屬， 2017，（11）：258-259.

[ 2 ] 張鳳敏. 淺談機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[ J ] . 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2016，（10）：131.

[3]張家駿.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向——第13屆世界無(wú)損檢測(cè)大會(huì)論文綜述[J].中國(guó)機(jī)械工程，1993，（1）：44-46.