機械焊接結構的無損檢測技術研究

郭鋒

摘 要：如今科技的高速發(fā)展，各種精密的機械應用到各種領域，這種高精密的機械都需要焊接技術作為支撐，因此嚴格控制焊接結構的生產(chǎn)質量以及焊接檢測技術是保證各類機械正常運行、確保運行環(huán)境和人身安全的關鍵因素。實際操作中應針對焊接結構的典型缺陷類型運用適合的無損檢測技術，本文主要分析機械焊接結構采用無損檢測的重要性和焊接結構的典型缺陷，并探討幾種常見的焊接無損檢測技術。

關鍵詞：機械焊接結構;無損檢測;技術研究

眾所周知，各種機械是通過將各類零部件連接在一起形成的，焊接作為一種常見的連接方式其質量的好壞直接關系到機械是否能夠安全、穩(wěn)定運行，因此對機械焊接結構的檢測就顯得格外重要，隨著科技的發(fā)展，各種無損檢測技術逐漸替代傳統(tǒng)的檢測技術，成為主流技術。焊接結構的無損害檢測就是利用物體本身固有的物理和化學元素特性以及與周圍環(huán)境的相互作用性，在不損害、不改變被檢測對象的正常性能的前提下，分析對象中是否存在不穩(wěn)定因素（結構缺陷、不均勻性、變形等），并確定問題產(chǎn)生的原因以及屬性等信息資料，進而判定被檢測對象可使用狀態(tài)、可使用年限及需要的維修處理方式等技術信息。

一、機械焊接結構采用無損檢測的重要性

1 有效提高設備焊接結構檢測的先進性

對于焊接結構而言，采用傳統(tǒng)的檢測方式，一方面需要憑經(jīng)驗而行，另一方面檢測過程需要對焊接結構進行破壞，不但勞動強度高，而且還可能造成不必要的損失。而采用無損檢測技術可以在不破壞結構和使用功能的前提下完成探傷工作，操作簡便且結果可靠性高，因此更先進。

2 可顯著降低機械設備維護成本

在工業(yè)現(xiàn)代化的進程中，機械設備的運行時間越來越長，導致設備損耗程度進一步增加，為保證機械設備的高效和安全運轉，就必須對其進行日常維護，應用無損檢測技術，可對機械設備的焊接處進行隨時的檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理，另外，在對機械設備修理后也要進行無損檢測，以確保機械設備能滿足使用要求。無損檢測技術簡便易行，不需要過多的投入人力物力，因此有助于降低企業(yè)機械設備的維護成本。

二.機械焊接結構的典型缺陷類型

焊接結構在缺陷形式上大體可以分為三大部分：宏觀缺陷、內部缺陷、微觀缺陷。

1 宏觀缺陷

焊接結構的宏觀缺陷是指不用借助勘測儀器，通過一般性觀察技術便可以發(fā)現(xiàn)的缺陷類型。常見的缺陷形式有咬邊、焊瘤、凹陷、燒穿、裂紋等。

.2 內部缺陷

焊接結構的內部缺陷指結構的不利于目測的內部焊接處，需要通過特定一起進行設備檢測的缺陷類型。焊接機構常見的內部缺陷有：內部未熔合、渣質，裂紋、氣孔等。

3 微觀缺陷

焊接結構的微觀缺陷是指在焊接過程中因為熱循環(huán)的非自然流通導致的微觀組織出現(xiàn)異常、化學成分的非均勻性熔合等現(xiàn)象。主要包括為結構過熱、過燒、組織成分不均勻和化學成分的非自然性分布等。

三.機械焊接結構常用無損檢測方法

1 超聲波檢測

超聲波檢測是利用超聲波在統(tǒng)一均勻介質中的傳播是勻速直線的這一原理，利用超聲波探頭向機械焊接結構內部發(fā)射高頻機械振動聲波，通過收集內部回聲并通過計算機模擬軟件來分析焊接結構內部缺陷情況。超聲波無損檢測的優(yōu)點是靈敏度高、可操作性好，而且成本低廉，在發(fā)達國家的機械制造業(yè)得到廣泛的應用。其缺點在于超聲波檢測作為定性分析較為方便，但若對焊接缺陷做數(shù)據(jù)定量分析就需要操作人員必須具備較高的專業(yè)水平，并且由于系統(tǒng)誤差的存在使得結果精確度很難保證。

2 射線探傷技術

射線探傷技術是利用射線對機械焊接結構部分進行照射和掃描，其信號和數(shù)據(jù)信息反映到成像設備上，通過定量的分析可得出是否存在缺陷、缺陷的形狀、大小、數(shù)量等信息，由于射線的透射性好，故此方法的精度較高、數(shù)據(jù)可靠性高，并且數(shù)據(jù)信息可長期保存，有助于日后用來比對分析。但由于射線本身對人體是有害的，因此檢測過程中必須穿戴專業(yè)的防護設備，這就導致了檢測成本較高，只有在其他檢查方法無法達到要求時才會采用射線探傷技術。

3 滲透檢測

滲透檢測是通過向機械焊接結構表面涂抹配置好的具有高滲透性的滲透液，當焊接結構表面存在微裂縫、微型孔洞等缺陷時，滲透液就會滲入其中使缺陷顯示出來，不僅能夠顯示缺陷的位置，而且還可顯示出缺陷的形狀，因此檢測結果較為準確，其優(yōu)勢還在于操作比較簡單，容易上手。但滲透檢測的工作量較大，需要人手多，因此經(jīng)濟效益較差，而且如果焊接缺陷位于結構內部而表面完好的情況就不適用滲透檢測方法。

4 磁粉檢測

磁粉檢測是將鋼鐵制品的機械焊接結構進行磁化后，其焊接缺陷處的磁導率與周圍零部件的磁導率是有差異的，表現(xiàn)為缺陷處在磁化后其磁場會產(chǎn)生畸變，從而產(chǎn)生漏磁場，存在漏磁場的部位就會吸引磁粉引起磁粉堆積的現(xiàn)象，使缺陷處產(chǎn)生磁痕，這個磁痕反映出缺陷的位置和形狀，結果可靠準確，并且方法簡單易行，具有較大的應用空間。

5 渦流檢測技術

渦流檢測是利用電磁感應原理，將一個通入交流電的線圈靠近待檢測工件，線圈通過的電流在條件一定時是不發(fā)生變化的，而當焊接結構處存在缺陷時工件內就會產(chǎn)生渦流，受其影響線圈通過的電流就會發(fā)生變化，根據(jù)線圈電流的變化來判斷缺陷是否存在，檢測效率較高，實際應用效果較好。

6 全息探測檢測

全息探測檢測是利用射線、激光、升學全息成像的方式對待測機械焊接結構進行三維立體的分析和檢測，由于集成了多種檢測技術，因此對焊接結構表面和內部結構的缺陷都能精確地檢測出來，與此同時，全息探測檢測法還能夠將焊接缺陷的全方位信息數(shù)據(jù)反映出來，為檢測人員分析焊接質量提供客觀依據(jù)。全息探測檢測法是一種科技含量較高的無損檢測技術，其代表著未來無損檢測技術發(fā)展的方向，但同時此技術也還處于初始應用階段，還有很多待完善之處，例如檢測成本高、檢測時間太長等，這也是全息探測檢測技術尚未得到廣泛應用的原因。

結束語

綜上所述，無損檢測對于機械焊接結構的探傷具有重要意義，目前機械焊接結構的無損檢測技術在檢測方式和檢測精度上都取得了很大的進步，隨著現(xiàn)代焊接工藝技術水平和機械制造工藝的提高，焊接結構的無損檢測要求向著更精確、更高端、更科學的方向深入發(fā)展。全新無損檢測方式是未來的發(fā)展走向，其技術的完善和實際運用仍然需要更全面的理論支持和資金的投入。

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