超聲無損檢測技術在金屬材料焊接檢測中的應用

張寶柱

摘要：超聲檢測作為一種重要的無損檢測技術，已成為安全檢查的首選方案，近年來也被應用于金屬材質自身缺陷和焊接接頭平面缺陷的檢測中。在實際生產過程中金屬焊接工藝不斷發生變化，超聲無損探傷技術自身也在不斷完善和創新，目前已經可以實現對缺陷位置、大小和尺寸的精確檢測。超聲無損檢測技術在工業領域的應用，在保證焊接質量的同時，提升了企業的生產效率。

關鍵詞：超聲無損檢測技術；金屬材料焊接檢測；應用

1超聲無損檢測技術概述

超聲無損檢測技術通過超聲波與試件相互作用，對試件反射、透射和散射的波進行研究，對試件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征，進而對其特定應用性進行評價。自身技術進步和應用需求的增多，超聲無損檢測技術在工業焊接領域應用日益廣泛。超聲無損檢測技術可以檢測出產品、工件、材料內部缺陷，操作簡便、精度高。金屬材料在焊接的過程中會發生不同程度的變形，甚至造成內部缺陷，對金屬材料焊接過程進行無損檢測是必要的。

精度和質量是超聲無損檢測技術的2個關鍵點。隨著全球經濟一體化發展，世界各國間的技術交流也逐漸增多，無損檢測技術的重要性受到廣泛關注。超聲無損檢測技術的工作原理是超聲波與被測物體之間形成均質的回聲波。研究表明，在超聲無損檢測技術中，超聲波在彈性介質中可以快速傳播，傳播速度受溫度、材質等因素的影響。傳播速度因材質不同而存在差異，一般來說在固體介質中，聲速傳播慢、溫度高，應力集中現象明顯，直接影響膨脹率；超聲波的傳播速度同時還受到材質均勻程度的影響。超聲無損檢測技術憑借其寬適用范圍和高檢測精度的優勢，大幅提升了金屬材料焊接檢測水平。

2超聲無損檢測技術存在的優勢和缺陷

2.1超聲無損檢測技術存在的優勢

將超聲無損檢測技術應用于各種物件的檢測過程中去能夠起到極高的效果，由于該項技術性能良好，因此在各個領域中受到了廣泛的應用，其中應用最好的便是機械制造業以及鋼鐵制造行業。并且，國防和航空領域等方面也逐漸引進了超聲無損檢測技術。超聲無損檢測技術方式在檢查物品質量、規范工作流程的基礎上產生了一定的作用。其中，對于超聲無損檢測技術而言，在應用它的時候，不光是單純的檢測金屬材料，同時還可以檢測非金屬材料，自身具備良好的適應能力。再者，超聲波無損檢測技術和其它類型技術相比較而言，該項技術優勢更高，在監測期間能夠獲取很大的深度，準確找尋出被檢測物件中存在的隱蔽性問題，這從一定程度上避免了人力、物力以及財力的過度輸出。在這一技術使用期間，所需的成本不高、檢測靈活，這是其它類型的技術所不具備的，而且超聲無損檢測技術在計算機等新型技術的推動之下表現出來的科技成本十分高，使得金屬部件的安全性有了明顯增強，如此一來，既能夠提升檢測的效率，同時還保障了檢測期間人員的安全性。

2.2超聲無損檢測技術的缺陷

從當前情況來看，超聲無損檢測技術雖然發揮出了一定的效果，不過有利也有弊，其還存在著一定的缺陷。如果要想大力研究超聲無損檢測技術在金屬材料焊接期間的應用情況，那么就必須分析超聲波無損檢測技術存在的不足之處，在掌握上述內容的基礎上來采取與之相符的方式。

超聲無損檢測技術的操作原理為：借助固體中的回聲能量來辨別缺陷程度，并且這種方式相對而言比較的復雜，對于形狀不規則的產品而言，難以將存在的缺陷有效的檢測出來，目前，如果無法詳細掌握缺陷的大小程度和具體位置，那么對于后期工作的開展而言存在著一定的影響，并且超聲無損檢測技術對于被檢測材料的質量有著規范性要求，并非所有材質的產品都能夠檢測出存在的缺陷性。假設不了解缺陷具體長度和大小，那么是無法根據實際情況，制定出相關方案的。再者，超聲無損檢測技術在面積形檢測以及體積檢測期間有著明顯的差距，經過相關研究表明，面積形檢測率比體積性檢測率要高出很多，從中看出，在體積形檢測期間，該項技術還是存在著一定問題的。最后，超聲波無損檢測不太適合應用于材質較薄的產品檢測中，它比較適合應用于檢測材質較厚的產品內。

3超聲無損檢測技術在金屬材料焊接檢測中的應用

3.1把握超聲無損檢測的時間窗口

金屬材質的不同直接影響焊接工藝和焊接質量。對于同一種焊接材料，在不同時間段檢測會出現不同的結果，每種材質都存在一個最佳的檢測時間窗口，一般是通過現場工程經驗積累。因此，在應用超聲無損檢測技術對焊接質量進行檢測時，操作人員應依據各種材料特性，把握好最佳的檢測時間窗口。象含碳量越高的鋼材，檢測等待時間越長。

3.2超聲無損檢測應用于金屬材料焊接的實施步驟

在進行金屬材料焊接時，超聲無損檢測技術有多種應用形式，如何選取最佳的檢測方案是影響檢測效果的關鍵因素。受金屬材質性能、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。超聲無損檢測技術方案的確定，應結合金屬材質自身缺陷特征和工件實際情況進行。金屬材質焊接的過程中，會采用多種檢測手段，超聲無損檢測是一種重要的補充檢測手段，與其他檢測手段一起得出最終的檢測結論。檢測過程中的數據通信與處理是同步完成的，首先測試人員之間應實時通信，進行數據信息匯總；其次，測試人員與后臺信息處理系統實現實時通信，得到科學的分析結果；最后，通過對比檢測的原始數據和分析數據，對焊縫進行及時處理，修正材料參數。

3.3不斷創新超聲無損檢測技術

近些年，材料技術取得了長足進步，尤其是電子元器件所使用的材料和生產工藝的發展，使得部分以前無法生產的元器件變為現實；另一方面，電子技術理論、計算機應用技術、數字信號處理技術的進步，提升了超聲無損檢測技術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。為了使超聲無損檢測技術能夠更好地應用于金屬焊機檢測工作中，應該加大對其技術的后續研發投入，深入生產現場了解超聲無損檢測技術的應用情況及存在的問題，對其進行不斷改進和優化。

4結束語

超聲波無損探傷技術在在工業中應用較廣，其具備操作簡單以及性能穩定等特征，本身能夠對工件各個環節進行有效的檢測。當前，金屬材料焊接對于技術有著嚴格的要求，它明確規定要全面保障完成后產品的安全性，使其發揮出良好的效果。在金屬材料焊接期間，普遍存在著熱劣化損傷現象，這一現象經常發生安全事故。因此，為了將存在的問題徹底消滅，防止事故的危害性，在金屬材料焊接位置處要做好相應的無損檢測工作。

參考文獻：

[1]曲靈智.超聲無損檢測技術在金屬材料焊接的應用[J].電子測試，2017（17）：90-91.

[2]龐聰.試論金屬材料焊接中超聲無損檢測技術的應用[J].世界有色金屬，2017（11）：258-259.

[3]付明勝.金屬材料焊接過程中超聲無損檢測技術的主要應用[J].中國新技術新產品，2017（11）：22-23.

（作者單位：西安益通熱工技術服務有限責任公司）