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摘要：近年来，我国的制造行业有了很大进展，工业实力也得到了大幅度的提升。因此对于焊接质量的要求也越来越高，一种无损的超声波探伤检测正逐渐成为主流的焊接质量检测方式。本文从超声波探伤无损检测的原理、检测方法、注意事项、检测内容等四方面入手，对焊接质量的超声波探伤无损检测进行了深入的探析，为相关的从业者和研究人员提供一些借鉴。
关键词：超声波探伤；无损检测；焊接质量；检测方法
引言
对飞机部附件进行修理时，需要工作人员具有较高的焊接水平，并采用合适的焊接技术，有效解决附件焊接时出现的问题，包括裂缝、晶界开裂等。为提升附件的焊接质量，焊接人员应采用无损检测技术，以快速高质量地检测不同型号的附件。
1建筑钢结构超声波探伤原理
超声波探伤是通过向工件中发射超声波，超声波在工件传播遇到缺陷传播特性改变，检测变化下的超声波，并进行处理分析，根据接收波的特征评价工件内部存在缺陷的特性。建筑钢结构超声波探伤的优点是可以在不破坏工件的情况下检出缺陷同时操作简单快捷。在现场超声探伤检测中可以有效的发现焊缝存在的缺陷，有效的记录缺陷的深度、长度为现场施工焊缝返修提供技术保障。在焊缝超声探伤可以发现气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等缺陷。建筑钢结构超声波探伤推荐选用数字式超声检测仪，不建议使用模拟式超声检测仪。
2超声波探伤的运行方式和操作技术
对附件焊接质量进行检测时，借助超声波原理，将不同频率的声波发送到检测位置。检测位置反弹声波后，会接收到不同振动信号的声波，并根据声学原理判断附件结构内存在的质量问题。检测过程中，由压电晶片发出超声波，附件受超声波作用后，自身结构内部存在的缺陷会将超声波形成反射波，将反射波以脉冲的形式出现在检测设备上。此时，检测人员可根据脉冲波形确定附件内存在缺陷的位置和规格。目前，以超声波为原理研制的检测技术可分为四种。第一，穿透法。借助设备发出的脉冲波，形成持续的传播信号作用在附件上，附件将传播信号转换成能量，工作人员根据能量的变化确定附件内的缺陷位置和规格。使用穿透法对附件进行检测时，工作人员将两个探头放置在设备和附件上作为信号发射设备和信号接收设备。第二，脉冲反射法。工作人员通过产生的发射波检测附件存在的缺陷。检测过程以缺陷回波法为主，工作人员通过仪器即可获得相关信息。第三，共振法。通过共振法会在附件的内部形成声波，声波半波长为附件厚度整数倍时，仪器会显示信号产生的共振频率，以此确定附件内存在缺陷的位置和规格。第四，TOFD法。使用该方法，工作人员使用多个探头将产生的声波营造成一个检测环境，将附件放置在该环境内，若附件结构内存在缺陷，会产生反射声波和衍射波。工作人员计算反射时间，并按照三角方程原理确定附件内缺陷的位置和规格。现阶段，在飞机附件检测过程中，通常会使用脉冲发射法。
3超声波探伤无损检测焊接质量的主要检测内容
3.1气孔检测
气孔是焊接中最容易出现的焊接质量问题，简单说就是焊缝中存在像莲藕一样的孔洞，形成的原因还有很多方面。主要是焊条的质量、焊接时焊接师傅的手艺、焊接时电流的大小、以及焊完之后冷却烘干的条件等，这些方面都是会影响气孔的产生。在检测的过程中怎么判定气孔呢？如果是单个的气孔，在脉冲波的反射中反应会很明显，反射波的幅度比较大，而且能够稳定存在。对于气孔，无论从哪个方向去探伤，最后形成的波形大体差不多，但是一旦移动探头去探测，波形基本就会消失。除了单个的还有一些焊缝中也会出现较为密集的一连串气孔，在一连串的气孔中，脉冲波的反射不再是一个简单的波形，而是一簇反射波，波形幅度时由气孔的大小而决定的。如果这个时候将探测的探头原地旋转，我们可以看到波形会此起彼伏。
气孔的存在会使得金属不再是紧密的排列，会加快金属的锈蚀，影响金属的使用寿命，同时，本应该是金属的地方变成了空气，降低了材料的机械性能，无法承受更高强度的拉伸。所以在焊接的时候一定要注意，使用优质的焊条、调节好焊接电流不要产生过大的电弧、焊完之后的材料按照材料的要求进行冷却和存放、对于被焊接的材料焊接前要进行焊口、坡口的清理等。
3.2夹渣检测
夹渣也是焊接中经常出现的质量问题，焊接产生的焊渣在焊接的过程中被焊接到了材料中，会影响到材料的性能。产生夹渣的原因主要是焊接时速度过快，导致焊渣还没有出来就被焊进去了。在多层焊接时，因为前一层的焊缝清理的不彻底，下一层焊接时也会把上一层的焊渣焊进去。在超声波的检测中，焊渣是怎么被检测到的呢？焊渣主要有两种，一种是零星的焊渣，一种就是长条形的，这两种焊渣对应的波形也是不一样的。零星的焊渣波形跟气孔波形相近，长条状的焊渣反射的波形是有点参差不齐，像锯齿。当探头进行微小的移动时波形也会随着变化。夹渣也会影响到材料的机械性能，因此要尽量避免夹渣的产生。在焊接的过程中，应该选择合适的焊接电流，避免过大过小，同时在进行坡度处理的材料上，坡度尽量处理的大一些，给材料的对接留出足够的余地，如果要进行几层的焊接，每一层必须处理完焊渣之后才能进行焊接。
3.3裂纹检测
在对焊接质量进行超声波探伤无损检测的过程中，对裂纹进行检测是整体的检测重点之一。在进行检测时，裂纹的特殊情况使整体检测中的波幅变动相对较大，同时如果产生探头移动的情况，甚至还会出现连续变动情况发生。此外探头转动也有可能会对检测中波形的波峰情况产生影响，产生上下错动等影响，这些问题都会对焊接接头的强度造成影响，同时会出现热应力集中的现象。在具体的工作中，工作人员进行裂纹检测，需要对焊剂的碱度等进行调整，同时对焊接顺序进行调整，保证整体检测合理性。
3.4未熔合缺陷的波形和预防措施
对附件进行检测时，若平移探头，此时波形未出现较大的波动情况，而在多个角度检测时出现不同波幅的反射信号，证明附件存在未熔合缺陷。引发焊接出现未熔合的原因主要是工作人员未能清理干净坡口，且焊接速度较快。此外，工作人员未能精准控制焊接角度，同时未能将电流控制在稳定范围内，也会造成焊接出现未熔合。为预防焊接出现未熔合缺陷，工作人员既要控制好电流大小，保证焊接角度，还应彻底清理坡口。
结语
综上所述，钢结构在建筑工程中的应用是国家大力推行绿色建筑业发展的必然结果，也是适应时代发展的必然趋势。钢结构的应用可以促进国家建筑业的快速发展，有效保证中国建筑工程的质量，满足建筑业高空间大跨度的新要求。钢结构的质量和可靠性显得尤为重要。超声波探伤技术为钢结构建筑工程质量安全提供技术保障。
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