樊慶超

柳州鐵路工程質(zhì)量檢測中心有限公司 廣西柳州 545000

焊接屬于特殊過程，除應對實施過程中各項參數(shù)進行控制外，重要焊接件在焊后也應該進行必要的檢測。各種檢測手段中，無損檢測因其不損傷被檢工件而被廣泛采用。材料中存在缺陷，就會造成材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不連續(xù)[1]。無損檢測技術(shù)就是通過特殊手段對材料施加影響，從而引起特殊的顯化的物理特性變化，從而判斷或推斷出材料存在缺陷的方法。適當?shù)臒o損檢測可以推斷并計算出缺陷的位置、性質(zhì)、大小等參數(shù)，以提供合格判據(jù)和改進的機會。因此，無損檢測對焊接件質(zhì)量控制，保證質(zhì)量安全具有重要作用。

1 焊接件無損檢測的特點

焊接件的性能要求具有多種多樣特點，采用無損檢測技術(shù)對焊接件進行檢測過程中，需要根據(jù)無損檢測的特殊性，被檢件的特殊性使用環(huán)境等，考慮到檢測實施的時機，其他變化的影響等因素，以正確評價工件產(chǎn)品質(zhì)量。無損檢測是在不損壞工件材料、結(jié)構(gòu)、尺寸等基礎(chǔ)上實施的，其評價的是工件表面或內(nèi)部缺陷，不能評價材料內(nèi)部晶粒、應力等變化，因此在對焊接件進行無損檢測的同時，焊接評定的前期工作不能省略。在對焊接件進行工藝評定，根據(jù)確定參數(shù)實施焊接，適時結(jié)合破壞性檢測技術(shù)進行檢測對比，以此來準確對焊接件的使用性能質(zhì)量進行判定。在對焊接件進行無損檢測過程中，需要根據(jù)各種無損檢測的特點、適用性等選擇最適宜的檢測方法或多種方法同時采用，以起到各種檢測方法取長補短，有利于對焊接件的產(chǎn)品性能進行準確判斷的目的。

2 超聲無損檢測技術(shù)概述

超聲無損檢測技術(shù)通過超聲波與工件相互作用，對超聲波反射、透射和衰減等進行研究，對工件進行宏觀缺陷的檢測、幾何特性的測量、力學性能和組織結(jié)構(gòu)變化的檢測和表征，進而對其特定功能性進行評價。超聲無損檢測技術(shù)的工作原理是利用超聲波在被測物體的傳播特征，評估被測物體本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。研究表明，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，而在相同材質(zhì)固體介質(zhì)中，聲速在較高溫度的介質(zhì)中傳播較慢；超聲波的傳播速度同時還受到材質(zhì)均勻程度的影響。通過對超聲波這些特性的研究和利用，實現(xiàn)了材料檢測的目的。隨著技術(shù)進步，利用超聲無損檢測技術(shù)可以有效地檢測出產(chǎn)品、工件、材料內(nèi)部缺陷。由于超聲無損檢測技術(shù)還有著操作簡便、精度高及對人體無害等優(yōu)點，因此在工業(yè)無損檢測領(lǐng)域中應用日益廣泛。針對結(jié)構(gòu)件在焊接的過程中容易產(chǎn)生各種不同的缺陷，特別是嚴重影響結(jié)構(gòu)件性能的內(nèi)部缺陷，我們可利用超聲無損檢測技術(shù)對結(jié)構(gòu)件焊接進行質(zhì)量控制。

3 超聲波檢測技術(shù)的應用特點

超聲波檢測技術(shù)就是利用超聲波在均勻材料中傳播速度、方向不變，而一旦遇到材料改變，就會引起變化，如：反射、折射等現(xiàn)象的特性實現(xiàn)對材料的檢測。以焊接件為例：焊接件是兩個工件通過某種焊接方式連接在一起的構(gòu)件，焊接部位在焊接過程中經(jīng)過高溫熔融形成的焊縫，可視同母材一樣均為均勻介質(zhì)，如果內(nèi)部存在缺陷，則缺陷處就會產(chǎn)生不連續(xù)，出現(xiàn)超聲波遇到不同介質(zhì)的反射現(xiàn)象。根據(jù)超聲波的波長、發(fā)射的角度及方位，通過計算和測量，就能夠推斷出缺陷的尺寸、位置、深度等信息。超聲波檢測應用范圍非常廣，可用于金屬、非金屬和復合材料的缺陷的檢測。

4 超聲無損檢測技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)焊接檢測中的應用

4.1 超聲無損檢測應用于鋼結(jié)構(gòu)焊接的實施步驟

在進行鋼結(jié)構(gòu)焊接時，超聲無損檢測技術(shù)有多種應用形式，如何選取最佳的檢測方案是影響檢測效果的關(guān)鍵因素。受金屬材質(zhì)性能、工件形狀、尺寸等因素的影響，在焊接過程中會存在各種形式的金屬焊接缺陷。超聲無損檢測技術(shù)方案的確定，應結(jié)合金屬材質(zhì)自身缺陷特征和工件實際情況進行。金屬材質(zhì)焊接的過程中，會采用多種檢測手段。超聲無損檢測雖然是一種重要的檢測手段，但本身具有一定的局限性，當存在爭議時，應與其他檢測手段一起得出最終的檢測結(jié)論。檢測過程中的數(shù)據(jù)通信與處理是同步完成的，首先檢測人員之間應實時通信，進行數(shù)據(jù)信息匯總，遇到疑似缺陷的波形，應同讓另一位檢測人員進行二次確認，商討后得到科學的分析結(jié)果；其次，通過對比檢測的原始數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，對焊縫進行及時處理，修正材料參數(shù)。

4.2 不斷創(chuàng)新超聲無損檢測技術(shù)

近些年，材料技術(shù)取得了長足進步，尤其是電子元器件所使用的材料和生產(chǎn)工藝的發(fā)展，使得部分以前無法生產(chǎn)的元器件變?yōu)楝F(xiàn)實；另一方面，電子技術(shù)理論、計算機應用技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)的進步，提升了超聲無損檢測技術(shù)的科技含量和智能化水平，檢測精度、準確性和效率也隨之提高[2-3]。為了使超聲無損檢測技術(shù)能夠更好地應用于金屬焊接檢測工作中，應該加大對其技術(shù)的后續(xù)研發(fā)投入，深入生產(chǎn)現(xiàn)場了解超聲無損檢測技術(shù)的應用情況及存在的問題，對其進行不斷改進和優(yōu)化。

5 結(jié)語

超聲波檢測作為一種重要的無損檢測技術(shù)，已成為鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測的首選方案，近年來不斷被應用于金屬材料自身缺陷和焊接接頭內(nèi)部缺陷的檢測中。在實際生產(chǎn)過程中金屬焊接工藝不斷發(fā)生變化，超聲無損探傷技術(shù)自身也在不斷完善和創(chuàng)新。超聲檢測目前不僅可以實現(xiàn)對缺陷位置、大小和尺寸的準確檢測，而且還從A型顯示發(fā)展了B或C型成像顯示方式，新技術(shù)層出不窮，顯示其強大生命力。