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金属材料焊接中超声无损检测技术的应用张楠

发表时间：2020/12/15 来源：《基层建设》2020年第24期作者：张楠

[导读] 摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对金属材料的应用越来越广泛。

        铁岭市衡旺机动车检测有限公司辽宁省铁岭市 112000
        摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对金属材料的应用越来越广泛。在对超声无损检测技术进行应用的过程中，在操作上非常的简单，以及性能稳定等多种优势。超声无损检测技术可以对工件各个环节进行有效的检测。在金属材料焊接过程中，热劣化损伤现象普遍的存在，这种现象的发生，会引发安全事故。为了将所存在的各种不好现象进行有效的避免，防止事故发生。在金属材料焊接的具体位置，需要将无损检测工作做好各项防范性措施。本文将对金属材料焊接中的超声无损检测技术的应用进行重要的探讨。
        关键词：超声无损检测技术；金属材料焊接；应用
        引言
        为了保障航空结构的安全和可靠性，无损检测技术已在航空领域中得到了广泛的应用。其中，超声检测由于具有操作方便、穿透性强、无辐射等特点，成为目前应用最为广泛的无损检测技术。检测中为保证扫描区域缺陷信息的准确获取，通常采用接触式的扫查方式。而接触式扫查中，超声探头需通过耦合剂实现与试件的声耦合，并要求扫描区域表面形状平整。因此，面对曲面形式的航空层合结构，接触式超声扫查较难满足高自动化程度和高检测效率的发展需求。激光超声检测利用激光束远距离激励、传感超声波的特点，结合扫描振镜模块，可实现对待测结构中超声波场的非接触测量，而检测中激光脉冲激励的入射角可达±70°，非常适用于大尺寸、曲面形式结构的非接触扫查。
        1超声波无损检测的优点
        超声波无损检测具有很多优点：第一，超声波检测方法的投资比较少，检测结果的准确度比较高，在各类检测方法中具有较高的性价比。第二，超声波无损检测不会对工件产生破坏，检测后既可以评价工件的焊接质量，又不会影响工件的实用功能。第三，超声波无损检测可以自动进行数据分析，焊接后可以快速给出焊接质量报告。鉴于超声波无损检测具有上述优点，被广泛应用于航天、机械制造等众多领域中。要对检测的数据进行分析，利用计算机来保证分析结果的准确性，最终将数据汇总形成检测报告。根据报告中的结果来判定质量检测是否合格，如果不合格则要进一步分析，给出参数调整的范围。第四，准确性高。超声无损检测技术在检测金属焊接质量的过程中，可以达到100%的检测精确度，具有很高的检测价值，是目前使用最为广泛的金属焊接检测技术。另外，超声无损检测技术具有很强的穿透力，可以对体积比较大、厚度比较厚的金属焊接试件进行检测，而且可以对被检测试件的质量缺陷进行准确的定位。第五，操作简单。超声无损检测的设备十分轻便，可以随用随取，并且检测操作简单、检测速度快，检测过程中不会对周围的生产环境造成任何影响。
        2金属材料焊接中超声波无损检测的检测方法
        （1）直接接触法。该方法的基本原理是借助于耦合技术，使超声波探头与金属焊接表面进行直接接触，将超声波射入到不同介质的交界面处，之后根据反馈波形的不同来检测焊接处的问题。使用该种方法需要注意的是，为保证探头实现超声波的有效接收和发射，防止声能在检测过程中全部被反射，在检测工作开始之前需要将接触层上的空气排净。（2）液体浸润法。液体浸润法的基本工作原理是使探头发射的超声波经过一定厚度的耦合液面之后，使其与液体表面的交界处形成声波反射，进而获取检测结果。在这个过程中，声能在耦合液的保护下，绝大部分都会进入到焊接部位当中，最大限度的避免了声能的浪费。如果焊接部位存在缺陷的话，在缺陷部位就会产生明显的声波反射现象，同时另一部分声能在传播到焊接地面时会发生反射。液体浸润法当中的探头与焊接表面不发生直接接触，这样就使得超声波在发射和接收过程中具有极高的稳定性，继而提升检测的效率。

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        3金属材料焊接中超声波无损检测的注意事项
        3.1专利技术分解分析
        磁性法、衍射法、超声波法呈现三足鼎立的趋势，其中衍射法最多，占比为36%，超声波法占比最少，但也有30%，从各技术分支的申请量占比来看，基本上体现了金属构件残余应力无损检测各相关技术的科技含量排布。
        3.2明确检测要点
        焊接方法的选择与焊接材料的理化性质、用途、制作工艺等息息相关，针对不同焊接方法，超声波污损检测的的处理方案也会有差别。只有明确焊接方法的缺陷，才能够确定相应的超声波检测技术。超声波无损检测原理如图2所示。检测要点决定检测方法，检测的目标不同，检测的方法也会有差异。所以，检测人员要掌握金属材料焊接的技术标准，然后按照标准来检测，并且对焊接质量给出客观合理的评价。焊接时焊点附近的温度比较高，熔点偏低的金属会熔化，然后冷却后在金属表面形成小疙瘩，导致金属表面粗糙度增加，同时影响金属的美观性。这种熔融金属形成的小疙瘩叫金属瘤，是焊接质量的检测必备项目。所以，超声波无损检测时，要将金属瘤作为检测要点。
        3.3多种检测技术进行结合性的处理
        在对有关的技术进行融合的过程中，需要根据具体检测的内容和位置，来对检测技术进行合理性的选择。超声无损检测技术所具有的穿透性非常的高、识别性非常的高、定位的精确度非常的高等多种优点。因此，在进行具体的检测过程中，要对实际情况作出准确的判断，之后选择互补性的检测方式，然后对金属材料焊接实施非常有效的实际工程检测，这样就可以使检测的全面性和准确性得到保障。
        3.4强化检测员与焊接工之间的交流
        不同材质的金属在焊接中产生的变化不同，所以需要相应的超声波检测手段，同时要配合其他检测技术。多种检测方式相互配合，可以减小由于材料几何形貌和材料自身晶粒度等对超声波检测结果准确性的影响。超声波无损检测前、检测过程、检测之后都要与焊接工人之间保持有效的沟通。了解焊接的方法和工作流程，这样可以选择匹配度更高的检测方法，提高检测的准确性。检测之前要做好定性和定量分析，对焊接材料和方法了解越透彻，检测前的准备工作就会越充分。检测过程中，也可以跟上焊接的工作进度，检测和焊接人员形成默契，一个焊接环节临近结束，检测就做好准备，这样可以避免交替工作耽误时间。焊接后，分析质量检测结果时，要听取焊接工人的意见和分析，必要时配合其他检测方法来佐证质量检测结果。所以，超声波无损检测工作人员要有良好的沟通能力，通过与焊接工人的配合，更好的开展焊接工作。
        结语
        综上所述，激光超声检测技术提供了一种非接触式测量结构中超声波传播的工具。针对曲面形式的航空层合结构，该技术满足未来无损检测高自动化程度和高扫查效率的发展方向。超声无损检测技术在金属材料焊接过程中的具体应用，使金属材料焊接的质量得到了显著的提升。然而，超声波检测技术应用也有一定的局限性，并且有时需要配合其他检测方法才可以给出客观的焊接质量评价，还有很大的提升空间。因此，相关的超声波检测技术人员和金属材料焊接人员要提高自己的专业知识和实践能力，理论结合经验，推动超声波无损检测技术的发展。
        参考文献：
        [1]何玲.试论金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J].军民两用技术与产品，2018，0（4）：132-132.
        [2]薛飞龙.超声波无损检测系统在金属焊接材料中的应用[J].化工设计通讯，2019，45（6）：51-51.
        [3]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，2018，0（34）：147-147.
        [4]丁军.建筑钢结构工程吊装施工方案控制要点[J].中国房地产业，2019，（34）：161.
        [5]刘永峰.建筑钢结构工程吊装施工方案控制要点[J].建筑工程技术与设计，2019，（30）：1445.