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摘要:随着机械工业的发展和焊接工艺技术的不断提高,焊接技术在结构形式以及检测方法上不断的改进与完善。焊接技术是通过对相应部件的加热或者加压处理,在某种情况下运行合适的填充材料,使工件达到高密度结合的方法。利用焊接方式对部件的结合性处理,由于工序的技术特性和焊接体在使用过程的自然或非自然损害,加上焊接残余应用对结构本身的潜在影响,容易导致结构承载能力下降,影响机械的稳定运行。
关键词:机械焊接结构;无损检测;方法
引言
在机械工程中,需要通过加热、加压等焊接操作对机械设备的相应部位进行处理,使工件有效接合。虽然当前的焊接工艺技术已经十分成熟,但是机械设备自身可能存在内部结构缺陷,在焊接操作中由于人员操作不当也会产生质量缺陷,这些都必须借助焊接无损检测技术对缺陷进行处理,以提高焊接质量。
1机械工程中焊接无损检测存在的重要意义
以前的机械工程中,焊接结构大多数采用目视或者破坏性验证的检测方式。这两种检测方式,其一是凭借自身工作经验,另一是在检测过程中会破坏焊接整体结构,破坏性验证不仅需要大工作时间,还会对结构造成损失。在工业现代化进程中,机械设备运行时间越来越长,最终导致设备出现事故的几率进一步增加,因此,为了保证机械设备能有效、高效的运转,需要对其进行日常维护,利用无损检测技术,对机械设备定期进行检测。才能保证在机械设备使用过程中发现问题,及时进行处理。
2机械焊接结构常见缺陷问题分析
2.1内部缺陷
在机械焊接结构中,其存在的内部缺陷问题同样也是比较常见的,并且这种内部缺陷还存在着较为典型的特殊性效果,无法直接通过目测来获取,必须要借助于相应的检测仪器设备进行分析,在当前机械焊接操作中,其比较常见的焊接缺陷问题主要包括渣质、气孔以及熔合程度不高等问题。
2.2微观缺陷
微观缺陷是指需要借助专业仪器设备才能检测出的问题,由于焊接过程操作不当导致焊接结构不稳定。如果焊接过程中过热、过烧,会导致焊接熔液粒子过大,或焊接处与空气发生氧化反应,出现未焊透、未熔合、夹渣、裂纹等问题。如果焊接过程中没有充分熔化焊接材料且分布不均匀,可能出现小气泡等。未焊透是焊接接头根部没有完全熔透,引发的原因在于坡口钝边间隙太小,焊接电流过小,或运条速度过快等。夹渣是在焊接过程中产生的残留杂质,主要是由于焊接电流过小、焊接速度过快、焊接材料成分不当、焊缝清理不干净等原因造成。
2.3直观缺陷
在机械工程当中,焊接结构的许多缺陷是直观的问题可以通过肉眼发现,其中不需要借助检测设备即可发现其中的缺陷,比方说一般肉眼可看到的均可以直接被发现。
3机械工程焊接无损检测技术的应用
3.1超声波检测技术的应用
超声波检测技术是一种常见的无损检测技术,利用检测设备探头的高速震动可以产生高达18000Hz以上的超声波,通过超声波的投送和回收对焊接结构进行系统化分析,可以准确探测出焊接点内部存在的缺陷。超声波具有直线传播和回弹的特性,利用超声波在设备内部的传播和回弹,可以对焊接结构进行全方位检测,准确掌握焊接质量情况。
超声波检测技术的应用包括直接接触法、液体浸润法和电磁法等。直接接触法是将超声波探头与焊接表面直接接触,通过分析反馈波形的不同来检测焊接质量。使用直接接触法需要注意排净接触层上的空气,确保焊接表面足够平滑,可以使用耦合剂来确保超声波在金属中能更好地传递。液体浸润法是在焊接件表面添加一定厚度的耦合液面,在耦合液保护下避免声能的浪费,可以提高超声波发射和接收过程中的稳定性,提高检测效率。
电磁法是在超声波干扰因素过多的环境下,利用超声传感器的电磁耦合原理,激励和接受超声波,和传统的超声波检测方法相比,其探头扫描能力更强,采用非接触式检测方式,适用于高温或低温等传统检测方法难以发挥的特殊环境,降低测量误差。
3.2射线无损检测技术的应用
对于机械焊接结构无损检测技术的应用来看,射线无损检测的应用是比较重要的一种类型,其主要就是借助于激光射线进行照射,促使其能够针对具体的焊接区域进行全面详细的扫描分析,并且采用专业的成像设备进行信号的呈现,分析信号的具体表现特征,进而也就能够较好了解机械焊接结构存在的缺陷问题,尤其是对于缺陷的具体形状以及大小,能够进行全方位鉴定,尤其是在一些密闭性较为突出的机械焊接结构中,其应用效果更是极为理想,可靠性较高。
3.3全息探测无损检测技术的应用
全息技术在现代社会当中蓬勃发展,不断成熟。其技术在焊接结构无损检测当中有一定的积极作用。通过利用声学、射线以及激光等进行全息成像技术的过程中,可以让人们更加准确了解机械焊接结构当中所存在的缺陷,便于缺陷分析,这对于提高焊接操作精准度有一定的作用。因此,该项技术目前是业内以及相关学者进行技术研发和创新的一项重点,该项技术的存在能进一步解决我国机械焊接结构当中更加棘手的问题。
3.4金属磁记忆检测技术的应用
铁磁性金属零件受到载荷和地磁场的共同作用,具有磁致伸缩性质,不仅会保留金属在载荷下的不可逆变化形态,还能据此计算所受应力。和传统检测方法相比,金属磁记忆检测技术可以检测铁磁性金属构件内部的应力集中区,诊断微观缺陷,是一种新型的无损检测手段。因此,在机械工程焊接作业中应用金属磁记忆检测技术,能够对机械设备焊接结构的磁场变形情况进行检测和分析,有效诊断机械焊接结构内部的异常问题。
4无损检测技术的应用效果分析
在机械工程焊接作业中,可以采用多种不同的无损检测技术手段,不同的检测技术各有优缺点,可适用于不同的情况和范围。以最为常见的射线检测、超声波检测、荧光检测、着色检测等技术为例,每种技术的优缺点各有不同,存在较大差异。在具体实践中,相关人员应结合实际工作需要,选择最适合的无损检测技术,以达到最佳的检测效果。其中,全息检测技术和磁金属记忆检测技术虽然拥有广阔的应用前景,但目前发展还不够完善,应用步骤复杂,应用成本很大。未来需要对这些技术进一步研发,以克服技术普及推广过程中的应用难题。
结语
为了更好提升相应检测技术手段对于机械焊接结构缺陷问题的有效检测效果,必须要首先明确现阶段机械焊接结构中比较常见的一些缺陷问题有哪些,如此也就能够提升检测的便捷性,促使其具备更强的目的性,这也是保障无损检测技术能够得到充分运用的重要条件所在,当然,对于各类无损检测技术进行恰当选择和规范处理也是必不可少的关键要点所在。
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