機械工程中焊接無損檢測技術分析

楊綠林

安陽中科工程檢測有限公司 河南安陽 455000

在機械工程中，需要通過加熱、加壓等焊接操作對機械設備的相應部位進行處理，使工件有效接合。雖然當前的焊接工藝技術已經十分成熟，但是機械設備自身可能存在內部結構缺陷，在焊接操作中由于人員操作不當也會產生質量缺陷，這些都必須借助焊接無損檢測技術對缺陷進行處理，以提高焊接質量。

1 無損檢測技術的概念及主要特點

所謂無損檢測技術，顧名思義，就是利用一些專業(yè)且先進的技術手段和檢測應用設備，在不損害被檢測對象的性能和狀態(tài)的情況下，對被檢測對象進行某種目的的檢測，通過檢測來探查和發(fā)現(xiàn)被檢測對象存在的質量方面的問題。紅外射線、超聲波技術和電磁波和電磁感應等，是無損檢測技術中常用的技術手段。利用無損檢測技術檢測被檢測對象，不僅可以確定被檢測對象的缺陷的具體信息，如缺陷的位置、性質、嚴重程度等，還可以預測被檢測對象未來一段時間內的狀態(tài)或者能夠服役的時間等。無損檢測技術一般通過檢測被檢測對象的化學或物理狀態(tài)獲取所需的信息數(shù)據(jù)，然后利用數(shù)據(jù)分析等手段得到檢測結果。在焊縫檢測中應用無損檢測技術，是對焊縫進行探傷、檢測和做出評價的過程。完成這個過程后，檢測人員能夠獲知焊縫的質量是否符合工程建設標準及需要。對焊縫進行檢測的無損檢測技術有多種，目前應用表現(xiàn)較突出的是超聲波無損檢測技術[1]。

2 焊接結構常見問題

2.1 直觀缺陷

對現(xiàn)代工業(yè)中的機械工程來說，焊接結構的許多缺陷問題都可以直接觀測到，這些缺陷不需要檢測設備來進行檢測，直接通過相應的檢測人員進行觀察，就可以發(fā)現(xiàn)并進行處理。

2.2 微觀缺陷

微觀缺陷是指需要借助專業(yè)儀器設備才能檢測出的問題，由于焊接過程操作不當導致焊接結構不穩(wěn)定。如果焊接過程中過熱、過燒，會導致焊接熔液粒子過大，或焊接處與空氣發(fā)生氧化反應，出現(xiàn)未焊透、未熔合、夾渣、裂紋等問題。如果焊接過程中沒有充分熔化焊接材料且分布不均勻，可能出現(xiàn)小氣泡等。未焊透是焊接接頭根部沒有完全熔透，引發(fā)的原因在于坡口鈍邊間隙太小，焊接電流過小，或運條速度過快等。夾渣是在焊接過程中產生的殘留雜質，主要是由于焊接電流過小、焊接速度過快、焊接材料成分不當、焊縫清理不干凈等原因造成[2]。

3 機械工程焊接無損檢測技術的應用

3.1 超聲波檢測技術的應用

超聲波檢測技術的應用包括直接接觸法、液體浸潤法和電磁法等。直接接觸法是將超聲波探頭與焊接表面直接接觸，通過分析反饋波形的不同來檢測焊接質量。使用直接接觸法需要注意排凈接觸層上的空氣，確保焊接表面足夠平滑，可以使用耦合劑來確保超聲波在金屬中能更好地傳遞。液體浸潤法是在焊接件表面添加一定厚度的耦合液面，在耦合液保護下避免聲能的浪費，可以提高超聲波發(fā)射和接收過程中的穩(wěn)定性，提高檢測效率。電磁法是在超聲波干擾因素過多的環(huán)境下，利用超聲傳感器的電磁耦合原理，激勵和接受超聲波，和傳統(tǒng)的超聲波檢測方法相比，其探頭掃描能力更強，采用非接觸式檢測方式，適用于高溫或低溫等傳統(tǒng)檢測方法難以發(fā)揮的特殊環(huán)境，降低測量誤差。

3.2 金屬磁記憶檢測技術

在進行機械工程焊接時，主要通過應用金屬磁記憶檢測技術來處理磁場中的變形問題。應用金屬磁記憶檢測技術不僅可以處理機械焊接表面的缺陷問題，還可解決焊接結構內部的各類問題，對焊接結構的各類缺陷及時解決處理。另一方面，我國經濟不斷發(fā)展和進步在很大程度上促進了該行業(yè)技術方面的發(fā)展，因此有關的儀器裝置也在不斷的改革和創(chuàng)新，使得在進行無損檢測過程中所用的技術有了多種的選擇。

3.3 射線探傷檢測

射線探傷無損檢測技術的檢測原理主要是利用一些特別的射線透照焊縫部位，使相應的檢測結果呈現(xiàn)在專用底片上，通過查看底片分析顯示的信息，判斷該處焊縫是否存在焊縫缺陷。應用射線探傷無損檢測技術時，使用的射線一般為 X 射線或者 γ 射線。利用這些射線判斷焊縫缺陷位置方面，具有全方位的優(yōu)點，對缺陷形狀描述和定位比較準確。因為使用了底片，所以方便存儲檢測結果，也便于后續(xù)工程中想要調閱這些資料。但是，射線本身對人體有一定的危害，所以采用這種檢測技術時需嚴格保障檢測人員的安全。此外，使用射線探傷無損檢測技術的成本相對較高，所以目前還不具備普及性[3]。

3.4 全息檢測技術的應用

隨著全息技術的不斷發(fā)展，其在機械工程焊接結構無損檢測中的應用也越來越廣泛。全息檢測技術是利用全息成像技術，準確了解機械焊接結構中的缺陷。全息檢測可以使用激光、回聲等方式對機械焊接結構內部進行全息成像，以三維立體場景形式直觀呈現(xiàn)，可以有效提高檢測的質量和效率，確保無損檢測的準確性。

4 結語

對于機械工程焊接結構而言，想要讓檢測技術充分發(fā)揮其具有的功能，就需要不斷強化技術檢測的準確性，保障技術檢測結果的可靠性，這同時也是無損檢測研究的方向。因此，要加強對于檢測技術的研發(fā)力度，促進無損檢測技術的發(fā)展，提升檢測技術的便捷操作性，為機械工程的焊接結構質量提供一個堅實的保障。因此，將有關的必要條件落實到位，可以給焊接技術的質量提供保障，還可以在根本上推動機械工程行業(yè)的發(fā)展和進步。