超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用研究

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年2月第7期   作者:任大明
[导读] 建筑工程专项检测工具是建筑行业工程质量监督检测工作的重要组成部分,也是保证建筑工程质量和正常使用的重要环节,具有一定的现实意义。
        摘要:无损检测技术随着科学技术的飞速发展,逐渐取代了传统的检测方法。要求施工人员在建筑工程质量检验中,要针对无损检测技术的局限性,对检测方法要进行不断地研究,并且还要开发新的方法,这样才能对无损检测技术的发展进行推动,还要及时利用无损检测技术检测建筑物时的经验进行总结,以此来对检测技术的应用范围及其精准度广泛提高,对建筑工程的质量也进一步提高。同时,建筑工程专项检测工具是建筑行业工程质量监督检测工作的重要组成部分,也是保证建筑工程质量和正常使用的重要环节,具有一定的现实意义。
        关键词:超声无损检测;金属焊接;质量标准
        引言:我国工业技术水平在不断提升,工业生产规模也在不断扩大,机械焊接技术作为支撑工业生产产业的关键技术领域,焊接技术的技术种类也在不断的发展优化。焊接技术应用过程中由于焊接技术特点导致,焊接结构的整体性能以及结构尺寸会产生问题,再加上焊接过程中基体材料以及焊接材料组织成分存在着不同,因此焊接技术应用过程中会产生热量传递不均匀的问题,导致出现应力集中的问题,进而发生机械焊接结构缺陷。通过利用无损检测技术来检测焊接工件,能够有效提升焊接技术的安全性,保证机械焊接结构下机械设备的质量安全。
        一、超声无损检测技术概述
        金属材料焊接的过程当中使用超声波无损检测技术对质量要求以及准确要求较高,由于国内经济逐渐实现了全球化,同时我国对于无损检测技术加强了和其他国家之间交流,这样对于促进我国的无损检测技术的进一步发展和完善具有重要的作用,同时各个国家之间的无损检测技术的交流以及沟通能够促使无损检测技术逐渐走向现代化,金属焊接过程当中使用超声波无损检测技术,就是利用超声波的特性进行检测,根据大量研究发现,超声波传播速度在不同类型介质之间的传播速度不同,不同介质之间超声波的波形还存在差异性,例如,固体介质材料中,超声波速较低,除此之外,温度、金属材质变化会造成超声波速率产生变化,超声波无损技术检测范围比较广,同时精准度较高,工作人员在金属焊接的过程中应当充分利用超声波无损检测技术,这样对于提升金属焊接质量以及焊接水平具有重要作用。  
        二、金属材料焊接过程中应用的超声无损检测技术
        在我国不断引进国外先进技术和经验,并且将超声无损检测技术在不断进行实践应用的同时,我国在金属材料焊接中对超声无损检测技术的应用水平也在不断进步和提高。此种检测技术的原理就是超声波在金属材料内部进行传播时会在遇到缺陷时表现出不同的特征,因此就可以根据其特征波形还有传播速度等来对金属材料的焊接质量进行判断。但是在应用此方法来对金属材料的焊接质量进行检测时,容易由于不同的应力数值以及温度大小,还有不同的组织均匀性来对此方法的检测结果产生影响,因此还可以通过对检测结果的分析来对上述因素进行诊断,而且在对金属材料的焊接质量和精度进行检测时,也需要应用此技术对上述因素进行控制来确保此检测技术对金属材料焊接质量和精度的提高。
        三、超声无损检测技术在金属焊接中的具体作用
        通过超声无损检测技术的检测,我们可以从中发现金属焊接在质量上存在的问题,其作用具体表现在以下三个方面。
        3.1 能够检测出金属材料在材质方面的缺陷
        金属材料是金属焊接过程中的操作对象,但是如果金属材料在材质上存在一定的问题,那么这样的焊接过程就会失去意义,所以必须在焊接前对金属材料的材质进行检测。虽然有些方面在使用金属材料时对其材质没有较高的要求,但是作为加工方应该对金属材质进行检测以确定材料的层次,进而在焊接过程中使用不熔的焊接方法,比如有的材料内部材质不够均匀,那么在焊接时必须增加焊料或者采用其它措施来确保焊口的质量。

通过超声无损检测可以判断金属材料在材质方面的缺陷,其检测方向主要包括材料材质的均匀性、是否含有杂质以及是否存在气孔等方面,在调查中发现,一些金属材料生产商为了谋求更大的利益通常会在生产过程中减少金属材料的使用,但是由于检测手段的落后使这些不良产品进入了市场流通中,进而埋下了严重的安全隐患。超声无损检测技术可以在这一方面发挥重要的检测作用,使金属材料的等级、用途等获得明确标识。
        3.2 能够检测出金属焊接中存在的宏观缺陷
        金属焊接中的宏观缺陷主要指金属材料在物理方面的变化,比如材料厚度、长度以及材料平整度等方面,这些宏观缺陷在金属焊接中容易出现,因为金属焊接过程中金属材料会承受高温的影响,以至于一些熔点较低的材料发生融化而对厚度、长度等产生影响,或者焊接中的焊料会顺着焊缝进行流动,造成焊料附着在加工材料上,进而使材料的局部厚度增加。在一些粗加工中,这种现象一般不会被人们所重视,但是在精密加工中,金属材料发生的细小变化会对最终的运用结果产生较大的影响,因此必须通过某些检测技术来检测加工产品是否满足既定的产品标准[3]。超声无损检测技术在检测宏观缺陷方面具有一定的优势,因为在实际检测中操作者可以忽略金属材料的内部材质问题以及焊接手段的不同而产生不同的焊口形态,这样的检测过程比较容易实行,并且最终结果的显示也比较直观,有利于后续处理工序的展开。
        3.3 能够检测出金属焊接中存在的微观缺陷
        金属焊接中的微观缺陷比较难以检测,并且在进行检测时需要根据检测项目的不同使用不同的“超声”内容。在实际情况中,微观缺陷的出现主要与焊接工艺的技术水准有关联,因为在焊接工艺中,操作者需要对焊接温度以及所处环境等进行严格的控制,如果没有达到一定的标准,则可能出现以下几种情况:第一,在金属焊接中焊接温度必须控制在一定范围,虽然焊料的融化过程中所需的温度较高,但是如果超出融化标准则可能导致金属材料的局部温度过高,进而使金属材料的内部发生组织改变。这样会降低金属材料的材质水平,进而使加工结果受到不良影响而加工出不良产品;第二,金属焊接过程中尤其在精密加工中,焊接环境的变化会对焊接结果产生不同影响,比如有的焊接中需要对氧气含量进行控制,如果超出一定标准,则可能出现氧化反应而影响加工质量。通过超声无损检测技术检测出的微观缺陷在进行后续纠正时也需要根据加工标准进行,这样才能保证后续处理结果达到产品标准。
        四、结语
        综上所述,金属焊接的过程当中应当充分使用超声波无损检测技术,超声波无损检测技术属于较为重要无损检测方式,另外是一种较为安全检测方式。金属焊接以及焊接接头过程当中,不可缺失超声波无损检测技术,对于提升工业生产质量以及效率都有重要意义。金属焊接的过程之中,要求相关人员及时、准确、合理确定金属材料缺陷位置、缺陷大小以及尺寸等等,这样不但能够切实保障焊接总体质量,而且还能够提升工业生产效率,提升企业经济效益,促使企业市场竞争能力得到全面提升,同时帮助企业实现健康、稳定以及可持续发展。
        参考文献:
        [1]谈雷.金属材料焊接中超声无损检测技术的有效应用[J].科技风,2018(34):147.
        [2]李鲲鹏.金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J].建材与装饰,2018(23):205.
        [3]王先政,武文亮.浅析超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用[J].民营科技,2018(04):41.
        [4]吴超.探析金属材料焊接中超声无损检测技术的有效应用[J].科技经济市场,2015(10):13-14.
        [5]宫宇帝.金属材料焊接中超声无损检测技术的有效应用探析[J].科技创新与应用,2015(12):115.
          [6]付明胜.金属材料焊接过程中超声无损检测技术的主要应用[J].中国新技术新产品,2017(11):22-23.
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