无损检测技术在机械焊接结构件缺陷检测中的应用

发表时间:2021/5/14   来源:《科学与技术》2021年第29卷第4期   作者:宋端富
[导读] 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
        宋端富
        中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266000
        摘要: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。
关键词:无损检测;方法;机械焊接结构
引言
        焊接质量和焊接效果与机械设备的运行可靠性有关。焊接结构对机械工程最常见的影响是机械设备的运行稳定性受到焊接缺陷的影响。因此,必须有效地处理机械焊接结构,通常是通过无损检测。通过对检测技术的不断研究,机器中的许多焊接结构可以使用无损检测技术来评估焊接质量。在焊接件中使用无损检测技术不仅有助于防止焊接缺陷对机械工作造成严重影响,而且还可以通过焊接前的无损检测提高焊接质量。因此,在机械工程的发展中,无损检测技术值得推广。
1无损检测技术的优点
        与传统的探测技术不同,无损探测技术不需要某些破坏性操作,例如拆除机械结构,可以确保机械结构的安全和完整性,探测效率高于传统探测技术,无损检测技术的优点可以分为两个方面。
1.1提高机械使用的时间和可靠性
        由于缺乏对机械焊接结构的准确了解,传统检测技术的应用是根据以往的经验测试机械结构,这将在实践中对焊接结构造成严重损害,严重影响机械机构的运行,使工作更加困难。机械焊接结构的检测应用无损技术可以有效地防止焊接结构出现严重损坏的情况,操作简单实用,节省了检测时间,一定程度上保证了机械使用的时间和可靠性。
1.2大幅降低机械设备的维护成本
        在实际工业生产中,设备运行时间越长,设备磨损损失就越大,因此需要对设备进行定期测试和维护,以确保其在生产中的可靠性和有效性。借助无损检测技术,能够实时检测设备运行状态,及时检测隐患,并对设备焊接状态进行相应处理。设备维护完成后,需要进行无损检测,以确保维护效率。由于使用简便、投资成本低,采用无损检测技术对企业节省的设备维护成本产生了明显影响。
2机械工程中焊接结构常见问题的分析
2.1机械焊接结构的宏观缺陷
        机械结构的宏观缺陷是不使用仪器就能发现的问题,包括焊穿、焊瘤、融边等。焊穿形成是由于实际焊接过程中熔深较厚,导致熔池流出焊缝后部,导致焊缝结构缺陷;焊瘤的形成是由于在实际焊接过程中由于加热不足而使机械焊接温度较高,使得熔池的根部有液态金属输出,液态金属冷却形成焊瘤;融边的原因是,某些操作摆动不规则,焊缝周围会出现凹槽。
2.2表面缺陷
        根据焊接结构的检验结果,在焊缝表面仍有许多微缺陷,不能用肉眼观察,即使使用设备也不能直接检测到。出现这类缺陷的主要原因之一是焊接工艺不符合要求的标准,焊接工艺过程中焊接结构不完善,造成表面缺陷的存在。
2.3机械焊接结构内部缺陷
        焊接结构的大多数缺陷都是内部缺陷,通常发生在焊接结构内。发现这些缺陷需要使用仪器,因为人眼无法检测缺陷的存在和程度,主要问题是内部裂纹、气孔、夹杂等。其中,气孔形成主要是由于熔深池中的部分空气在焊接过程中始终留在熔池中未排出;夹杂与层间残留物有直接关系;裂纹形成主要是工艺方法或工艺规程未有效执行,成熟焊接工艺中出现较少。
3机械工程中焊接无损检测存在的重要意义
        在以前的机械设计中,多数焊接结构检测都受到视觉或破坏性限制。其中一种检测方法基于工作经验,另一种方法在检测过程中破坏整体焊接结构。破坏性核查不仅需要大量的工作时间,而且对结构造成损害。

作为工业现代化进程的一部分,机械设备运行时间延长,进一步增加了设备发生故障的风险。因此,为了确保机械设备的高效率和高效力运作,需要对其进行日常维护,使用无损检测技术,并对机械设备进行定期测试。以确保在使用机械设备时检测到问题并及时处理。
4常用无损检测方法特点
        无损检测方法的定义是检测对象的结构和功能性能指标的检测方法,而不损害检测对象的结构完整性。这种方法有助于分析被测物体的类型、位置和缺陷特征等信息,并评估和测试其影响。无损检测方法是一种利用材料组织性能结构检测焊接过程中物理量变化的特性,从而反映了测量对象结构和性能中的缺陷类型。其技术的可靠性和可操作性与被测物体的物理性能和形状大小等结构密切相关,检测到的信息也可能受到人为操作、环境因素和仪器设备等干扰因素的影响。因此,在实际检测过程中,通常提取几个样本进行分析和研究,以便尽可能提高分析结果的可靠性,最后综合分析和判断结果。
4.1超声波检测技术的应用
        超声波检测的原理是,机械振动声波在不同密度介质中返回的信号不同,然后对反应返回的超声波数据进行全面分析从而反映缺陷。超声波检测方法有助于对机械焊接结构的问题和缺陷进行有效的科学分析,提高了可操作性和灵敏度,无需花费更多的时间,节省了检测成本,广泛应用于机械焊接结构中。
4.2全息探测无损检测技术
        全息技术在现代社会已经发展成熟,其技术对焊接结构的无损检测具有积极影响。通过使用声学、射线和激光等全息成像技术,人们可以更好地了解机械焊接结构中的缺陷,便于进行缺陷分析,从而对提高焊接操作质量。因此,该技术目前是有关行业和科研人员研究和创新的优先项,其存在能解决我国机械焊接结构中最困难的问题。
4.3金属磁记忆检测技术
        机械工程焊接时,磁场变形问题主要通过金属磁记忆检测技术的应用来解决。金属磁记忆检测技术的应用,不仅能处理机械焊接表面的缺陷,还能解决焊接结构内的各种问题,及时处理焊接结构的各种缺陷。另一方面,我国经济的持续发展和进步极大地促进了该部门的技术发展,导致了仪器和设备的不断改革和创新,为无损检测提供了广泛的技术选择。
4.4辐射检测技术的应用
        在机械工程焊接操作中,机械设备焊接结构非常复杂,需要对内部情况进行全面控制。射线检测技术的原理是利用激光和其他射线的特性和优点,获得焊缝点内部结构的视觉图像,从而对焊缝情况进行系统分析和计算。使用此技术,您可以了解焊缝点的整体质量状况,确定焊缝点的位置、形状等,并确保焊接质量符合规范要求。
结束语
        为了可以让检测技术更好的在机械工程焊接结构当中使用,提高技术检测准确性以及检测结果的可靠性是无损检测的研究方向,最重要的一点就是需要明确目前阶段机械工程焊接结构当中较为常见且不易被现阶段无损检测技术发现的缺陷,只有明确此类缺陷问题之后,才能有目的的去思考如何才能提高检测便捷性,这点也是保证无损检测技术能在机械工程焊接结构当中正常使用的有效条件,而且适当的选择以及合理的规范是必不可少的。需要做好相应的规范,才能保证焊接技术进一步提高,才能促进机械工程行业的不断发展。
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