超聲無損檢測技術(shù)在金屬材料焊接中的應(yīng)用探究

宗震霆

（常州市便民服務(wù)中心，江蘇 常州 213200）

金屬材料在當(dāng)前工業(yè)化高速發(fā)展的黃金時期，為滿足行業(yè)不同的生產(chǎn)需求，將金屬材料做焊接處理是一個十分普遍的現(xiàn)象，但由于焊接工藝的復(fù)雜化以及易受內(nèi)外因素的影響，導(dǎo)致金屬焊接后的器件存在一定質(zhì)量問題，從而在影響后期使用成效的同時，對行業(yè)轉(zhuǎn)型和升級造成了十分不利的影響。就目前來講為從根本上保證金屬焊接質(zhì)量檢測工作有效落實，將具有操作簡單、性能穩(wěn)定的“超聲無損檢測技術(shù)”進行合理化應(yīng)用，是目前降低后期企業(yè)生產(chǎn)安全事故以及確保金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部穩(wěn)定性的重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)。

1 “超聲無損檢測技術(shù)”的基本概述

1.1 金屬焊接中“超聲無損檢測技術(shù)”的應(yīng)用優(yōu)勢

金屬焊接是目前工業(yè)化建設(shè)和發(fā)展過程中一種常規(guī)作業(yè)，但隨著行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級，對焊接工作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求也在不斷提高，將“超聲無損檢測技術(shù)”合理化應(yīng)用于金屬焊接檢測中，從某方面來講具有如下優(yōu)勢——“超聲無損檢測技術(shù)”的應(yīng)用不會對檢測對象實用功能和作業(yè)質(zhì)量產(chǎn)生影響，即它是在保證“無損”狀態(tài)下利用超聲波傳播特性對檢測對象進行全面系統(tǒng)化檢測；與傳統(tǒng)檢測技術(shù)相比，“超聲無損檢測技術(shù)”的檢測方法在使用時投入的成本較低，可在有效保證企業(yè)經(jīng)濟效益的同時確保行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)；在進行金屬焊接工作質(zhì)量檢測時，采用“超聲無損檢測技術(shù)”可達到百分百的檢測精準(zhǔn)度，再加之檢測時它能穿透體積比較厚、面積比較大的金屬元件，對檢測過程中存在的缺陷進行了精準(zhǔn)定位；“超聲無損檢測技術(shù)”在使用時可對數(shù)據(jù)進行自動化分析，并運用現(xiàn)代化技術(shù)手段對數(shù)據(jù)進行計算和繪成相應(yīng)的檢測報告，降低了企業(yè)“三力”的損耗；與傳統(tǒng)檢測操作方式相比，“超聲無損檢測技術(shù)”的操作設(shè)備較為輕便，在檢測操作活動開展中做到了“隨用隨取”。

1.2 金屬焊接中“超聲無損檢測技術(shù)”的應(yīng)用局限

在金屬焊接工作檢測過程中，“超聲無損檢測技術(shù)”的應(yīng)用在一定程度上雖然表現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用價值和優(yōu)勢，但與此同時卻也存在諸多問題亟待解決。就目前來看，“超聲無損檢測技術(shù)”應(yīng)用局限性問題主要表現(xiàn)在如下幾方面——雖然“超聲無損檢測技術(shù)”在金屬焊接中的應(yīng)用十分普遍，但通常來講它只是對焊接工作質(zhì)量問題進行定量和定性剖析，對其它問題的檢測工作成效往往難以達到預(yù)期的檢測目標(biāo)；“超聲無損檢測技術(shù)”的使用具有一定的體積局限性，即在規(guī)則形貌的材料檢測中，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性較高，而相對的在不規(guī)則形貌的材料中難以保證檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度，傳播速率也受到了一定阻礙；在“超聲無損檢測技術(shù)”應(yīng)用時，金屬材料的晶粒度等固有屬性，也是影響檢測技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量和效率的重要因素之一，在影響超聲波無損檢測結(jié)果精準(zhǔn)度的同時也不利于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。

2 金屬焊接中“超聲無損檢測技術(shù)”檢測方式的基本概述

2.1 直接接觸法剖析

直接接觸作為“超聲無損檢測技術(shù)”在金屬焊接中常用的檢測方式，具體來講就是在進行檢測時，檢測工作人員通過將超聲波探頭直接接觸到金屬焊接表面，然后通過借助耦合技術(shù)發(fā)射超聲波，通過聲波傳播進入到不同介質(zhì)交界面的速率和相關(guān)數(shù)據(jù)對金屬焊接工作作出精準(zhǔn)化判斷。這種檢測方式在使用過程中，為保證超聲波作業(yè)的有效接收和發(fā)射，檢測工作人員需在檢測工作正式開始前排凈金屬探頭和金屬焊接面接觸空隙的空氣，以便于確保聲波能滲透到各個介質(zhì)中。

2.2 液體浸潤法剖析

除“直接接觸法”外，目前在金屬焊接檢測時常用的“超聲無損檢測技術(shù)”手段還包括液體浸潤法，這種方式的作業(yè)原理其實就是超聲波探頭發(fā)射超聲波后，聲波首先經(jīng)過一定厚度的耦合液面，之后再進入到焊接部位，經(jīng)由發(fā)射獲取檢測結(jié)果。這種檢測方式在使用時，不僅從根本上避免了聲能的損耗，與此同時再加之探頭并非直接接觸金屬焊接表面，在檢測時也從根本上保證了焊接工作的穩(wěn)定性，顯著提高了檢測工作質(zhì)量。

3 金屬焊接中“超聲無損檢測技術(shù)”具體化應(yīng)用的基本概述

3.1 宏觀缺陷問題檢測

在“超聲無損檢測技術(shù)”應(yīng)用到金屬焊接檢測時，利用超聲波從某方面來講可檢測出金屬焊接部位存在的宏觀缺陷問題，以便于對其進行有效處理，為后期金屬焊接器件的高效使用打下堅實基礎(chǔ)。經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，金屬材料經(jīng)過焊接后由于材料本身亦或是焊接工藝等問題的存在，導(dǎo)致金屬焊接部位出現(xiàn)一些宏觀缺陷問題（材料表面不平整、材料厚度不均勻、熔融物墜落），在影響金屬焊接質(zhì)量的同時對后續(xù)工作的開展也造成了十分不利的影響。除此之外從某方面來講，在焊接時由于焊接工作環(huán)境的高溫化和坡度問題的存在，液態(tài)金屬會朝著向著有焊流縫的方向流動，流動區(qū)域的金屬表面會殘留一些液態(tài)金屬，當(dāng)外界氣溫降低后附著在金屬表面的液態(tài)金屬會固態(tài)化形成金屬瘤，對后期金屬器件的使用造成一定影響，為此在進行檢測時，工作人員需合理化運用“超聲無損檢測技術(shù)”，對器件表面宏觀厚度進行測量。

3.2 微觀缺陷問題檢測

“宏觀缺陷”是指用肉眼可觀察到的缺陷問題，那么相對的“微觀缺陷”則表示的是用肉眼觀察不到的缺陷，且在進行檢測時這種缺陷難以被普通的檢測工具檢測出來，對后期器件使用造成一定影響的同時也不利于區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在“超聲無損檢測技術(shù)”應(yīng)用過程中，從某方面來講作為一種可用于檢測微觀缺陷問題的檢測技術(shù)手段，檢測工作人員可通過利用超聲波，對金屬材料焊接后各項指標(biāo)進行全面檢測，以便于在找到焊接微觀缺陷發(fā)生部位的同時，對其進行有效處理。從某方面來講，焊接技術(shù)選擇不當(dāng)、焊接過程中溫度控制不合理、焊接技術(shù)操作不規(guī)范以及焊接表面存在氧化反應(yīng)等都是焊接微觀缺陷問題的誘因，通常來講對于整體性和完整性較高的工程而言，焊接微觀缺陷問題可忽略不計，但對于對精度要求較高的工程，對焊接微觀缺陷進行有效檢測和處理是極其必要的。

4 金屬焊接焊接中“超聲無損檢測技術(shù)”注意事項的基本概述

4.1 明確檢測工作要點，確保檢測作業(yè)的規(guī)范化開展

在“超聲無損檢測技術(shù)”具體化應(yīng)用過程中，超聲波檢測要點是否清晰明確，在一定程度上對檢測工作的開展具有重要影響。經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，焊接方式的選擇是焊接材料理化性質(zhì)和焊接用途所決定的，在進行焊接時倘若工作人員采用了不同的焊接手段，為從根本上確保檢測方法的科學(xué)有效性，工作人員需在全面掌握焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，針對焊接方法使用中存在的缺陷問題確定相應(yīng)的“超聲無損檢測技術(shù)”檢測手段，由此保證檢測數(shù)據(jù)結(jié)果精準(zhǔn)度的同時，對焊接工作可作出客觀評價。如對于某些在高溫環(huán)境下焊接時容易產(chǎn)生“金屬瘤”的焊接技術(shù)，在后期“超聲無損檢測技術(shù)”應(yīng)用時工作人員需重點檢測主體材料表面是否存在“金屬瘤”，由此在降低工作人員檢測工作作業(yè)強度和壓力的同時，保證檢測的有效性。

4.2 對檢測時間進行合理化安排，提高檢測工作質(zhì)量和檢出率

與傳統(tǒng)檢測技術(shù)相比，由于“超聲無損檢測技術(shù)”是一項高能耗檢測技術(shù)手段，為全面降低檢測時能源的損耗，顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，對檢測工作的開始時間進行合理化安排，也是目前金屬焊接焊接中“超聲無損檢測技術(shù)”的重要渠道。超聲波檢測工作的開展并非是全程參與的，而要想保證檢測工作質(zhì)量和效率，規(guī)避漏檢、錯檢問題的出現(xiàn)，工作人員需對檢測過程中容易出現(xiàn)檢測問題的節(jié)點進行重點檢測，并通過合理化安排檢測工作的開始時間在顯著提高焊接問題的有效檢出率，進而為檢測工作的有效全面化開展打下堅實基礎(chǔ)。

4.3 加強工作人員之間的有效性互動交流，避免漏檢、錯檢問題的出現(xiàn)

在進行“超聲無損檢測技術(shù)”應(yīng)用過程中，檢測工作人員是否與金屬焊接工作人員進行良好的溝通交流，對檢測工作質(zhì)量和效率的影響也是十分巨大的。

據(jù)調(diào)查在進行檢測時，對于不同材質(zhì)的金屬亦或是焊接方式，需要工作人員采用針對性的檢測手段進行檢測，因此在檢測工作正式開始過程中，檢測工作人員需在檢測工作“前（做好定性和定量分析）、中（培養(yǎng)與焊接工作人員的默契度）、后（虛心接受焊接工人的意見）”階段加強與焊接工人的有效性溝通交流，在全面掌握和了解焊接方法和作業(yè)流程的基礎(chǔ)上選擇合適的檢測手段進行檢測工作，保證檢測的科學(xué)有效性。

5 結(jié)語

言而總之，金屬焊接工作的開展對推動工業(yè)化建設(shè)進程而言具有重要意義，但由于焊接時質(zhì)量問題的存在，對后期焊接器件的使用質(zhì)量和作業(yè)效率造成了十分不利的影響，為此將“超聲無損檢測技術(shù)”合理化應(yīng)用于金屬材料焊接中，是目前推動行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)。