陈晨
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摘要：根据焊接工艺分析，此类非径向管板的焊接接头主要采用多层多道的手工焊接方式，在工期紧、工作量大且为全手工电弧焊焊接的情况下，对整个焊接过程控制都有较高的要求。受安装顺序影响，安全壳与补强板之间的焊接接头先于此焊接接头完成焊接，故此焊接接头焊接过程中受焊接应力的影响较大。基于此，本文分析机械工程中的焊接无损检测技术，仅供相关人士参考。
关键词：机械工程;焊接;无损检测技术
引言
无损检测在汽车制造领域已有了成熟的应用，超声波、涡流等无损检测在压力点焊的检测方面，有着无可替代的优势。通过渗透检测，并对检测人员进行目视检测培训及无损检测资质培训，即可判断大部分气体保护焊的缺陷，从而达到控制整车焊接质量的目的。
1机械工程焊接时无损检测技术应用的重要性
机械工程项目中，一些工件结构往往需要通过焊接工艺实现，焊接质量会影响工件结构质量的稳定性。在焊接质量评估方面，传统的质量检验主要由人工完成，专业人员根据自身经验判断焊接质量。当然，在有些条件下，也会采用破坏性检测分析的方式来评估焊接质量。这种检测方式对工件结构造成严重破坏，整体工作量相对较大，甚至存在部分资源的浪费。无损检测技术不仅能够维持工件结构的完整性，还能够直接进行焊接质量的评估，检测过程更为安全与高效，有效提高设备焊接结构检测的先进性。
2无损检测技术在机械工程焊接中的应用
2.1射线检测
射线检测的工作原理是被检测物体对不同波长的射线其吸收情况不同，利用这一特点进行检测，根据被检测物体不同部位的厚度、密度和成分等，在不同部位透入射线吸入差异较大。差异可在底片记录，对底片进行影像分析，判断被检测物体内部的缺陷大小、类型等。射线检测的应用优势是检测直观简单，但操作复杂，在检测作业时，还可能会对人体的身体健康产生伤害，因此，在应用该技术进行检测时，须采取相应的防范措施。
2.2超声波检测
相控阵超声检测是利用计算机控制探头中多个独立的压电晶片，按一定延迟时间激发和接收，从而实现声束聚焦、偏转、位移等。相控阵超声在检测过程中，探头不用前后移动就能同时利用纵波或横波及其他波形进行缺陷检测，对具有方向性的缺陷检测非常有利。与常规超声检测相比，相控阵超声主要有以下优点：（1）通过获得合成波束，实现动态聚焦，检测灵敏度、信噪比和分辨率大大提高。（2）检测结果信息量大，可以确定缺陷在焊缝的空间位置，还可以通过模拟焊缝的实际结构尺寸的方式，测量其埋藏深度和自身高度。（3）扫查范围大、角度可变，有利于检测复杂构件及难以接近的部位。
2.3激光焊接质量的无损检测
激光焊是以高能量密度的激光束作为热源的熔焊方法。金属表面将所吸收的激光能转变为热能，使金属表面温度升高而熔化，然后通过热传导方式把热能传向金属内部，使熔化区（熔池）逐渐扩大，凝固后形成焊点。激光焊接质量体现在焊件内部。如果要实现无损检测，则需要找到焊点外部可见特征与内部质量指标之间的关系，从而建立间接等效评价机制。通过观察焊点表面状态可以发现，金属表面在激光束的照射下被迅速加热，金属汽化形成的蒸汽将熔化的金属挤在熔池的周围，从而在金属表面形成一道隆起的焊缝（焊痕）。依据激光焊接工作机理及实际焊接试验结果的分析，对于材质均匀的金属焊件，焊缝面积越大，则对应的熔深、熔宽也会随之增大。如果能对焊缝面积进行有效的识别和测算，那么对于激光焊接质量就找到了等效评价方式。
2.4全息检测
对于机械工程焊接检测，全息检测同样是一种有效的检测技术。
在具体应用过程中，主要是通过激光、回声，对机械设备内部加以全息成像，全面进行焊接部位的扫描。在扫描过程中，会直接呈现三维立体场景图，相关检测人员从中能够及时发现焊接缺陷。全息技术在焊接检测方面具有技术先进性，能够对焊接结构开展全方位、系统化的检测。三维立体场景图的呈现，更是大大提高了检测的严谨性，不仅保障了焊接检测的效率，还使得检测结果可以直接作为机械工程质量控制的依据。但是，全息技术在我国机械工程焊接检测方面未得到推广与普及，主要是在实际检测过程中，检测步骤相对较多，检测设备投入非常大，整体焊接检测成本过高，这些严重制约了该技术的应用。未来，需要加强技术改进，降低全息检测技术应用时的成本投入。
2.5涂层厚度检测
压力管道的涂层厚度是极其重要的工艺参数，采用无损检测技术可检测管道表面的涂层厚度，在选择测量方式时，需考虑涂层的类型、基体材料、被检测工件的尺寸等。涂层厚度需符合规定要求，保证表面无任何明显的裂纹和脱粉等问题。此外，要求涂层颜色符合外观设计标准，保证轮廓清晰、平整。由于压力管道运行环境比较复杂，其材料应具有良好的防火、抗裂等性质，做好涂层厚度检测，及时发现性能存在缺陷的地方并加以改正。
3机械工程中的焊接无损检测技术注意事项
3.1气孔问题及其防范措施
压力管道焊接时存在气孔现象，首先，应确保焊条的干燥，采取必要的保温措施，以免受潮而影响焊接质量。其次，应严格控制操作流程，避免外界不良气体进入焊缝中，应对压力管道焊口存在缺陷的位置打磨处理，在焊接时采取防风措施。最后，要求管道口保持清洁干燥，避免有铁锈、油污等问题的出现。
3.2裂纹问题及其防范措施
为防止裂纹的出现，首先，在焊接时应避免管件强制扭力，采取降低焊接应力的方式控制因外力因素引起的裂缝现象。其次，避免多次焊接和打磨，减少错边的量，以免在焊缝中心出现裂纹。最后，要求严格控制焊接的温度，采取适当的预热和保温措施避免冷裂纹的出现，还应做好杂质清理工作，以免杂质进入焊缝引起质量缺陷。
3.3定期抽检+实时无损检测的焊接质量控制方法
1）利用金相检验和拉伸试验等常规检测方式作为质量抽检，用于定期确认制造系统（包括设备、参数、物料等）的状态稳定无偏离；2）依托三维扫描技术和焊接电阻检测技术，实现量产条件下对激光焊接和超声波焊接质量的100%实时无损评价，对制造系统及产品制造质量进行实时有效的控制。基于三维扫描技术和焊接电阻检测技术所建立起的这一套高效、安全可靠、可工艺量化、适应于批量生产的电池产品电连接焊接质量的无损检测方法，已经在我企业多条动力电池装配制造量产线上得到了生产验证，具有较高的稳定性、可靠性和实用性。
结束语
近年来，随着焊接检测技术的日益发展，在机械工程焊接质量的控制方面，可选择的检测技术日益增多。为提高检测结果的精准性，在检测过程中，需要结合机械工程焊接的具体情况，选择最佳的无损检测技术。从操作的经济性、便捷性等方面着手，实现焊接质量的全面评估，加强对机械工程焊接的质量控制。
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