無損檢測技術在焊接檢驗中的應用

曹碩

摘 要：焊接是我國工業生產中不可或缺的工藝技術。近年來，隨著焊接材料的日益增加，缺陷問題也層出不窮，因此利用無損檢測技術就是通過特殊手段對材料施加影響，從而引起特殊的物理特性變化，從而判斷或推斷出材料內部存在缺陷的方法。適當的無損檢測可以推斷并計算出缺陷的位置、性質、大小等參數，以提供合格判據和改進工藝的方法。因此，無損檢測對焊接件質量控制，保證質量安全具有重要作用。本文主要論述了無損檢測技術的介紹，并相應分析了該技術在焊接檢驗中的具體應用。

關鍵詞：無損檢測;焊接;檢驗

一、焊接無損檢測技術相關介紹

焊接屬于特殊過程，除應對實施過程中各項參數進行控制外，重要焊接件在焊后也應該進行必要的檢測。各種檢測手段中，無損檢測因其不損傷被檢工件而被廣泛采用。材料中存在缺陷，就會造成材料內部結構的不連續。無損檢測技術就是通過特殊手段對材料施加影響，從而引起特殊的顯化的物理特性變化，從而判斷或推斷出材料內部存在缺陷的方法。適當的無損檢測可以推斷并計算出缺陷的位置、性質、大小等參數，以提供合格判據和改進工藝的方法。因此，無損檢測對焊接件質量控制，保證質量安全具有重要作用。

無損檢測是在不損壞工件材料、結構、尺寸等基礎上實施的，其評價的是工件表面或內部缺陷，不能評價材料內部晶粒、應力等變化，因此在對焊接件進行無損檢測的同時，焊接評定的前期工作不能省略。在對焊接件進行工藝評定，根據確定參數實施焊接，適時結合破壞性檢測技術進行檢測對比，以此來準確對焊接件的使用性能質量進行判定。在對焊接件進行無損檢測過程中，需要根據各種無損檢測的特點、適用性等選擇最適宜的檢測方法或多種方法同時采用，以起到各種檢測方法取長補短，有利于對焊接件的產品性能進行準確判斷的目的。

二、焊接裂紋分類及危害

焊件中的裂紋可能在焊接過程中、焊后或使用過程中產生。根據裂紋的外觀和所在位置可分為縱向裂紋、橫向裂紋、火口裂紋、焊趾裂紋和焊道下裂紋等。根據裂紋的形成溫度和條件分為熱裂紋和冷裂紋，其中熱裂紋一般與空氣相通，表面常被氧化而變色，縱向裂紋、橫向裂紋和火口裂紋都屬于熱裂紋;冷裂紋在較低溫度下形成，裂紋表面未被氧化，所以一般是光亮的，焊趾裂紋和焊道下裂紋都屬于冷裂紋。在焊制過程中，由于存在焊接工藝與設備條件的偏差、殘余應力狀態和冶金因素變化以及結構材料與尺寸的差異等，往往會在焊縫中產生熱裂紋。此時發現的超標缺陷一般都要進行返修，同一位置的缺陷返修次數與裂紋的發生率幾乎呈比例上升。

三、無損檢測技術在焊接檢驗的應用

1.射線進行焊接結構檢測

射線檢測技術是新型技術中一項重要技術，其原理是，充分利用射線的特點和優勢，在實際檢測過程中利用激光或掃描等射線的方式檢測焊接點的內部結構，并且對其進行直觀的成像從而進行系統化、科學化的分析與計算，作為科學的檢測方式，也能夠有效保障機械焊接結構的科學性。但實際生活中機械設備往往十分復雜，內部結構繁復，需要對內部進行全方位的檢測，從而確保焊接結構的檢測完整性，明確其焊接點的性質、形狀、大小等，從而確保檢測的嚴謹科學，明確焊接部分的質量情況。射線檢測的方式多用于封閉環境中的焊接部分檢測，可以通過射線的方式對內部結構進行測量，從而有效確定所有焊接點的位置、形狀等詳細信息，從而保障檢測的合理與科學。

2.超聲波檢測技術

在常規的焊接檢測工作環節，超聲波探傷主要是檢測工件內部缺欠，檢測人員可通過運用超聲檢測設備來達成無損檢測目的。超聲波這種能量在被傳到金屬材料與缺陷部位的交界處時，會形成一定的反射效果，接收器裝置可以分析反射波，金屬材質的焊接材料存在的缺陷問題可被有效檢測出來，不僅可以找出缺陷問題的具體位置，同時還可將材料的實際厚度、內部缺陷的大小以及位置呈現出來。在超聲檢測技術系統中，檢測人員可視實際情況來選擇使用脈沖反射技術，對焊接結構的焊縫以及鍛件進行查看，進而將一些細小的缺陷問題找出， 這種檢測技術可以幫助找出工件存在的夾渣、裂紋等問題，焊接不徹底的情況也可被發現。在檢測前必須要對待檢工件表面進行清理，使其保持光潔度，如果焊接結構過于復雜就不能使用該種檢測技術。

3.滲透檢測技術

在焊接件的無損檢測方法中，滲透檢測技術是利用浸潤性較好的滲透液體的毛細現象，檢測到非疏松性材料表面缺陷的一種方法，該缺陷必須是表面開口，滲透液體可進入的狀態。這種方法簡單易于操作，首先清理工件，把具有良好浸潤性的滲透液噴灑滲入到工件表面缺陷中，然后利用清洗劑清洗掉工件表面多余的滲透劑，最后再使用顯像劑噴到工件表面，使工件表面開口缺陷中的滲透劑回滲到工件表面，以起到顯示缺陷的作用。

4.磁粉無損檢測

磁粉無損檢測技術同樣具有較強的靈敏性，主要適用于鐵磁性材料表面或近表面缺陷的檢測，而且隨著檢測材料缺陷深度的增加，磁粉檢測的靈敏性也會相應減弱。尤其是在檢測特厚鋼板時，磁粉技術的檢測成效就不明顯。針對此類問題，工作人員可以運用分層檢測的方式，在焊接過程中多次使用磁粉技術，從而確認鋼板材料各層的完好性。需要注意的是，在利用磁粉無損技術檢測焊接缺陷之前，也應該借助干粉或者清洗劑對焊接材料的外表面進行必要的清潔工作，以保證表面的光滑和可操作性。

5.渦流檢測

渦流檢測是一種以電磁感應原理為基礎，研究渦流與試件相互關系的一種無損檢測方法。渦流檢測的基本原理可以描述為：當載有交變電流的試驗線圈靠近導體時，由于線圈產生的交變磁場作用會在導體中感生出渦流。渦流的大小、相位及流動形式受到試件性能及有無缺陷的影響，而渦流的反作用磁場又使線圈的阻抗發生變化，由此就可以推斷出被檢試件性能的變化及有無缺陷的結論。渦流檢測具有其他檢測技術所不具備的優勢，即檢測過程不用去除表面涂層。但是渦流檢測要求探頭垂直于被檢工件，才能保證檢測結果不被其他信號干擾，然而實際檢測過程不能完全做到這一點，所以檢測結果往往存在誤差。

6.新技術無損檢測

新時期，無損檢測技術也呈現了新的發展方向，如紅外熱波、激光全息和微波檢測技術，新技術的出現也為焊接材料檢測帶來了生機，它們可針對不同的焊接材料和類型進行檢驗，更全面系統地發現材料中所存在的缺陷。激光全息技術已經廣泛應用于印刷電路板焊接接頭和壓力容器焊縫質量的檢測中，并取得了顯著的成效。此外，微波檢測技術則是借助于微波對焊接材料進行檢測，相比于其他的檢測技術，它不僅可以探測焊接材料裂紋的位置，還可以測定出裂紋相應的尺寸，為工作人員開展維修提供了重要的參考依據。

四、結束語

使用無損檢測技術對零部件、原材料、標準件等進行檢測，對有缺陷的零件進行篩選剔除，在有效提高產品質量的同時，還可以減少質量缺陷，避免不必要的質量損失。這就需要在生產過程當中，合理地選擇應用無損檢測技術，并不斷的對無損檢測技術進行研究，使無損檢測技術的水平不斷得到提高，為更加安全可靠的產品質量保駕護航。

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