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摘要:金属材料是当前各个工业领域中常用的材料之一,其质量的好坏对生产出的产品质量具有直接性影响,所以,在工业生产中,要切实把握与控制好金属材料的质量。超声无损检测技术则是如今把控金属材料质量中应用效果较好的一种检测方式,超声无损检测技术的应用不但可以实现对金属材料内部缺陷的检测,还可以对材料的微观部分进行检查。超声是当前最重要的无损检查方法之一,也是当前建议用于各种安全测试的方法。
关键词:在金属材料;焊接技术;超声无损检测;应用研究
引言: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,进而为我国的机械制作工程行业的发展奠定了非常好的基础有利条件,最终使金属材料焊接的施工效率和质量都有了一定程度上的提升,金属材料焊接技术的不断开拓与创新,这对我国金属材料焊接工艺的不断发展有非常大的促进作用。
1金属材料焊接中超声无损检测技术所起到的作用
金属材料焊接在进行具体过程中,会受到各种各样因素的影响,在焊接接头会有形色各异的现象出现,从而使焊接接头性能不具备连续性。因此,在对金属材料焊接过程中,各个金属材料内部所具有的完整性,对金属材料焊接完整性有基本的前提保障作用[1] 。利用超声无损检测技术对金属材料的内部缺陷进行全面性检测,可以使材料中的具体情况得到明确,如材料中具体裂纹现象、具体的气孔现象、具体的夹渣现象、没有焊透具体现象等,从而使金属材料内部质量可以得到根本的保障。
2超声无损检测的概念与研究现状
超声无损检测是无损检测技术中的一种,是运用超声波来检查与测试材料或工件的缺陷。具体来讲,超声检测通过对超声波的运用,将其投射到被检测物体上,在遇到物体缺陷之后,超声波会反射回来,根据反射回来的声讯号、声波在传播过程中的衰减特点等来判断物体内部存在缺陷的可能性。此种检测方式不但适用于金属材料,在一些大型锻件中也有所运用。相比于其他无损检测技术,超声检测技术具备可探测厚度宽、操作简便、检测灵敏度高、成本较低且对人体没有伤害等特点。因而,超声检测技术在我们国家已经得到了广泛运用,发展快速。由于计算机技术的进步,超声检测也愈加可靠与直观。目前,超声检测技术已取得了一定的进展,在很多工业生产中得以应用,领域涵盖了化工、桥梁、电厂、航空航天、铁路等行业。当前,超声检测技术经常使用的领域就是构件质量与金属材料的检测与控制方面,以及相应产品质量的检测。
3金属材料焊接中超声波无损检测的检测技术
3.1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。
3.2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。
4金属材料焊接中超声波无损检测的注意事项
4.1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。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。
4.2合理安排检测时间
在检测过程中要合理安排好检测时间,检测人员要对焊接流程有整体认知,超声检测不必全程检测,根据检测和焊接经验,明确焊接质量常出问题的地方,然后针对这些部位进行重点检测。这样就可以依据焊接进度来检测焊接质量,避免漏检测,保证焊接问题的检出率。所以,超声波无损检测前,要根据焊接的具体情况来合理安排检测时间。
5金属材料焊接中超声波无损检测的具体应用
5.1检测宏观缺陷
超声波无损检测技术可以检测出金属材料焊接中的宏观缺陷。在金属材料焊接中,宏观缺陷是指肉眼可见的缺陷,一般表现为材料表面粗糙程度、材料的厚度是否均匀等等。对于熔点较低的金属,焊接后其厚度会发展变化,也可能出现熔融物坠落的情况。对于精密度要求较高的工件,比如航空航天和精密仪器设备,不容许表面有宏观缺陷。超声波无损检测可以有效检测出焊接后形成的宏观缺陷,有利于提高金属材料焊接的质量。
5.2检测材料材质缺陷
超声波无损检测技术可以检测出金属材料的缺陷。在金属材料焊接中,焊接材料自身的质量问题也会引发后续产品的质量问题。超声波无损检测技术可以对材料的品质进行检测,避免材料质量不过关影响焊接质量。焊接工作开展之前,要对所用的金属材料品质进行检测,及时发现材料中的杂质,避免杂质对焊接的牢固性产生影响。
5.3检测微观缺陷
超声波无损检测技术可以检测出金属材料焊接中的微观缺陷。在金属材料焊接中,微观缺陷是指肉眼但不到的缺陷,产生的原因是焊接技术选择不当。焊接过程温度较高,部分材料会随着温度的变化而产生内部环境变化,从而影响金属材料的微观形态结构,最后影响了产品的质量。另外,高温下金属在有氧情况下会产生金属氧化物,这些氧化物以粉末的形式附着在金属表面,也会影响金属工件的品质。
结束语
综上所述,通过金属材料超声无损检测技术的应用,能够提高金属材料等不可再生资源的利用率,对经济建设发展有着极大的推动作用。同时,随着电子信息技术日新月异的发展,超声无损检测技术日趋成熟,促使工业领域原材料检测技术能力大幅度提高,在未来的发展中获得更加全面、广泛的应用空间。
参考文献
[1]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.
[2]娄振洋.金属材料超声无损检测技术应用研究[J].世界有色金属,2019,17:172,174.
[3]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.
[4]庞聪.试论金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J].世界有色金属,2017,11:258-259.
[5]庞聪.试论金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J]. 世界有色金属 ,2017(11):258-259.
[6]唐艺文. 超声无损检测技术在金属材料焊接的应用研究 [J]. 山东工业技术 ,2017(02):25.