焊接結構的無損檢測簡析

毛春浩

摘要：焊接結構無損檢測主要是對焊接結構中可能存在的缺陷問題通過相關的無損檢測技術進行發現和處理，確保焊接結構質量。焊接結構缺陷問題主要分為三大方面：焊接結構內部缺陷、焊接結構宏觀缺陷和焊接結構微觀缺陷；目前焊接結構無損檢測所采用的檢測技術有射線無損檢測技術、超聲波無損檢測技術、電磁無損檢測技術、滲透無損檢測技術、泄漏無損檢測技術以及紅外無損檢測技術。本文就現行機械領域在焊接結構無損檢測方面比較常用的幾種檢測技術進行了介紹。

關鍵詞：焊接結構；無損檢測；檢測技術

焊接技術指的是通過加熱、加壓等方法，在用或不用其他填充材料的條件下將不同的工件實現原子間連接的一種工藝技術方法。隨著機械加工業的快速發展，焊接技術在機械領域中的應用范圍越來越廣。但不管是采用任何一種焊接技術，基于種種因素的影響在焊接過程中也會存在的一定的缺陷，比如機械工件焊接完成后出現焊接位置變形、開裂等問題，這對機械工件的整體性和承載力以及加工精度都造成了不同程度影響。為了能夠提升機械加工工件的精度都、承載能力以及完整性，必須要通過現行比較先進的無損檢測技術對其進行檢測。

1.焊接結構缺陷問題介紹

1.1焊接結構內部缺陷

焊接結構內部缺陷指的是機械工件焊接過程中有熔渣殘留在焊縫中、焊接過程中有氣體存留在溶化金屬內部沒有溢出導致焊接位置出現氣泡、焊接過程中金屬原子間的融合受到外界一些因素的破壞影響而形成新的界面，出現裂紋等，這些焊接缺陷問題通常無法直觀地用目測的方式發現，一般采用磁粉無損檢測、超聲波無損檢測等技術進行檢測。

1.2焊接結構宏觀缺陷

焊接結構的宏觀缺陷指的是焊接過程中沿著焊接工件的焊接縫產生凹槽、焊接過程中液態金屬順著焊接縫流出冷卻凝固后形成的焊瘤、焊接過程中因為局部焊接溫度過高導致金屬溶化后從焊縫背面溢出，造成穿孔等缺陷。通常焊接結構的宏觀缺陷能夠用肉眼直接觀測到，對于不是很明顯的缺陷可借助簡單的光學儀器進行檢測。

1.3焊接結構微觀缺陷

焊接結構微觀缺陷指的是焊接過程中因局部受熱不均造成部分焊接晶粒變大、過高的溫度長時間停留在一個位置造成焊接晶粒界面發生氧化以及焊接過程中融合區受熱循環作用造成結構內部成分單向聚集等結構缺陷問題。焊接結構微觀缺陷很難或者無法用肉眼觀測的到，一般采用高倍顯微鏡或者其他專業的電子顯微鏡對其進行檢測。

2.焊接結構的無損檢測技術介紹

2.1射線無損檢測技術

焊接結構射線無損檢測技術主要有中子輻射照相檢測和X射線照相檢測兩種。其中X射線照相檢測是目前應用最為廣泛的射線無損檢測技術。該檢測技術是通過X射線對機械焊接工件的內部缺陷進行檢測，因工件各部位的厚度和密度不同，X射線投入射線的吸收量也不同，根據不同吸收量的投入射線的變化情況判斷焊接缺陷的分布位置、性質以及形狀和大小。

2.2超聲無損檢測技術

超聲波無損檢測技術是利用超聲波的對機械焊接工件進行探傷，通過對超聲波遇到焊接界面所反射回來的聲波的分析來判斷機械焊接缺陷類型和程度。當前在焊接結構無損檢測中應用比較廣泛且技術比較成熟的是聲發射方法，通過聲波對受應力材料中瞬間位移產生的聲波效應對焊接結構進行動態的無損檢測。該種動態無損檢測方法不僅可以確定焊接結構缺陷類型和部位，而且能對缺陷的程度進行準確判斷。

2.3電磁無損檢測技術

電磁無損檢測技術類型有磁粉檢測、渦流檢測以及磁漏檢測等。目前在焊接結構無損檢測過程中應用比較多的是磁粉無損檢測技術。磁粉無損檢測技術是利用焊接結構缺陷位置的磁場和磁粉的相互作用將焊接位置進行磁化，如果焊接處存在缺陷就會出現不連續的漏磁場，可以判定焊接結構存在缺陷。進而根據漏磁場程度大小來判斷缺陷大小。磁粉無損檢測技術雖然在應用過程中具有很高的檢測精準度，但該技術一般只適用于機械焊接構件表面的缺陷的檢測，如細小裂紋的檢測，具有一定的局限性。

2.4滲透檢測技術

滲透法無損檢測主要是利用毛細管現象作為技術原理，將具有滲透性的液體注入到有缺陷的機械焊接構件中，待滲透性液體充分滲入到缺陷焊接構件后，除去焊接構件表面多余的液體，然后用顯現劑在進行二次噴涂，等待檢部位的滲透液完全吸附出來后對進行表面顯示，根據表面顯示判定缺陷的程度。該種檢測方法具有直觀性性強、操作流程簡單以及靈敏度高等優勢特點，但其也具有一定的局限性，只適用于表面存在開口型裂縫的焊接缺陷構件的檢測或者焊接構件表面粗糙度要求比較低的焊接構件缺陷檢測。

2.5泄露檢測技術

泄露檢測法是利用密閉容器的內外壓力差將液體滲透到存在缺陷的機械焊接構件中，通過對滲出液體的成分分析來判斷缺陷類型和程度的無損檢測方法。

2.6紅外檢測技術

紅外檢測法是利用紅外輻射對機械焊接構件進行缺陷檢測。其檢測方法主要是借以計算機為主要輔助工具，對焊接點缺陷進行紅外輻射，根據紅外輻射所反饋的信息判斷缺陷類型和大小。一般將固定的熱量注入到焊接工件后，紅外線遇到不均勻的焊接結構就會發生熱量的堆積和散失，根據反饋到計算中熱量堆積和散失情況來判斷機械焊接構件缺陷程度和具體位置。

3.結語

隨著焊接技術的不斷發展，機械工件焊接缺陷也將會越來越少，但有一點需要提出的是不管焊接技術發展到什么程度，都會因為種種因素造成機械焊接構件存在不同程度的缺陷問題。所以為了能夠保證機械焊接構件的完整性和投入使用后功能的穩定性，需要我們加強對機械焊接構件無損檢測技術的進一步研究和分析。

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