1.李雷2.张彤
1.37030519810227****,2.37032119911122****
摘要:随着社会发展,带动了我国城市化进程的不断加快。现阶段,由于机械工程的特殊性,在项目实施过程中必然使用焊接工艺。机械工程对于焊接质量有着较高标准,焊接不到位可能会造成严重的质量和安全问题。为减少机械工程中焊接质量缺陷问题,工程企业往往会应用无损检测技术来检测焊接质量,评估焊接效果是否符合相应标准。分析在机械工程焊接中无损检测技术的具体应用,对于提高焊接质量具有一定指导意义。
关键词:机械工程;焊接;无损检测技术
引言
在日常生产生活中特种设备的应用非常广泛,一旦设备出现安全质量问题,往往会给设备使用者带来极大危害。而且特种设备的组成结构、制作材料较为多样、特殊,检测过程中存在很多困难,对检测人员和检测技术都有着较高的要求。无损检测作为特种设备检验的一种手段,可以在不破坏设备原有物理、化学性质的基础上,查看设备内部结构状态,及时发现设备中存在的缺陷隐患和质量问题,值得大范围推广和应用。
1机械工程中焊接结构常见问题分析
1.1直观缺陷
机械工程中,焊接工艺是关键工艺,可以使不同结构之间能够紧密结合。为保证机械设备的质量,一般在机械工程中对于焊接质量有着严格标准。机械工程焊接时,焊接的缺陷类型相对较多,一些焊接缺陷可以直接观测到。在焊接质量检测过程中,只需要通过专业人员的检查、观测就可实现准确判定,基本不需要借助专业的焊接检测设备。
1.2微观缺陷
在机械焊接过程中,微观缺陷也极为常见。这种类型的缺陷检测过程中,往往需借助专业仪器设备。通常情况下,焊接过程中的微观缺陷一般是焊接操作不当造成。如果在焊接过程中存在过热、过烧的情况,将会使得焊接熔液粒子过大,甚至在焊接位置处极易发生氧化反应,导致焊接出现未焊透、未熔合、夹渣和裂纹等各种质量缺陷。如果在实际焊接过程中,没有充分熔化焊接材料,且焊接材料的分布不均匀,将会使得焊接处出现小气泡。未焊透主要表现在焊接接头根部的熔透不足,在焊接过程中,坡口钝边间隙太小,焊接时的电流远远低于正常标准都会造成这种质量缺陷。
2无损检测技术在机械工程焊接中的应用
2.1射线检测
射线检测是焊接质量检测中的一种常用技术,属于新型检测技术。在具体检测过程中,主要是通过对射线特点与优势的利用来实现的。机械工程焊接检测时若采用射线检测技术,检测人员需根据激光或扫描等射线方式检测焊接点的内部结构。通过直观成像,专业人员可以根据系统化、科学化的计算方式,进行焊接结构的准确评估。但是,现实的机械工程项目中,一些机械设备的构成极为复杂,在焊接过程中的技术难度相对较大。要实现焊接结构的完整、准确检测,掌握焊接点内部结构的形状、大小与性质特征,就必须要严格加强对射线检测技术的综合应用,充分发挥射线检测技术的优势。从焊接检测的实践经验来看,射线检测在封闭环境的焊接检测中最为有效。
2.2超声检测
超声检测利用超声波震动和介质传播,可从多个方向收集能量,收集穿透于介质之中的震动,将震动转变为声波,声波在介质面中发生折射或反射等多种物理现象,检测零件是否存在损伤。在工业检测中,检测用超声波频率主要在0.4-25兆赫兹之间。精细材料及高敏感度材料主要以高频率声波检测,粗糙、衰减明显的材料则以低频率声波检测。合理利用超声波检测也可实现远距离深度检测,其装置较小,自重较轻。主要利用超声波检测,完成初步探伤。
检测的过程中需结合零件设计图纸及焊接技术要求,做好前期规划和检测工作,准确把握检测知识和技能。初步探伤中,需认真观察显示器上的波形,如波形错误或直接偏离正常轨道,要第一时间做好标记,保障后续检测的顺利进行。初步探伤后,应采取有效措施开展精细探伤,在此过程中,采用同样的方式检查零件内部和外部的性能。在二次检测中,要深入探测损伤部位。依据焊接长度百分比计算所需数据的比例。且探伤中,需准确掌握零件结构,做到探伤的精细化分析。完成深度、精细探伤后,及时重复探伤,仔细检查两次探伤的结果,保证两次探伤结果基本吻合。探伤结束后,可有效加快探伤的速度。
2.3漏磁检测及磁粉检测技术
铁磁性材料工件被磁化后,在不连续性处或磁路截面变化处,磁力线离开和进入工件表面形成的磁场称为漏磁场。所谓不连续性,就是工件正常组织结构或外形的任何间断,这种间断可能影响工件的使用性能,也可能不会。通常把影响工件使用性能的不连续称为缺欠。由于磁力线逸出工件表面形成磁极并形成可检测到的漏磁场,检测漏磁场的方法称为漏磁场检测。它包括磁粉检测和检测元件检测。其主要区别是,磁粉检测是利用铁磁性粉末——磁粉,作为磁场的传感器,即利用漏磁场吸附磁粉形成的磁痕(粉末聚集形成的图像)来显示不连续性的位置、大小、形状和严重程度。检测元件检测是利用磁带、霍尔元件、磁敏二极管或感应线圈作为磁场的传感器,检测不连续性的漏磁场位置、大小和方向。例如漏磁检测霍尔效应对钢丝绳无损探伤方法,其原理就是建立在铁磁性材料的高磁导率特性之上。采用霍尔元件检测漏磁场的信号变化,可有效地检测出缺陷存在。在特种设备中广泛应用的钢丝绳,国内外公认的最可靠、最实用的方法就是漏磁检测方法。
2.4渗透检测
渗透检测与其他焊接检测技术相比,操作更为便捷。在具体焊接检测过程中,在焊接部位涂抹一定的渗透液,随后根据渗透的方式进行焊接部位渗透性、密度等分析,根据结果综合评估焊接质量。但是,在渗透检测技术应用过程中,极易受到外部条件的干扰。当一些外部环境出现明显变化后,渗透检测工作就难以顺利进行,检测结果也与实际存在较大差异。在特定的检测场景与条件下,渗透检测技术具有灵活性与便捷性。例如,如果焊接工作受到外部条件的影响,存在裂纹或者缝隙,涂抹渗透液后就能够明显地表现出质量缺陷,对于焊接气密性的检测十分方便。
2.5涡流检测
该检测方式利用电磁感应原理,当交变电流线圈靠近被检测物质材料后,其表面或靠近表面的位置会产生相应的涡流,通过对涡流变化特征的了解,如运行轨迹、相位、涡流大小等,即可准确判断被测物质材料存在的缺陷,之后结合现有指标进一步分析问题的严重程度,进而有针对性地采取科学处理措施。另外,涡流大小的变化显示着被测物质材料磁导率、形状及电导率发生改变,并生成较大的电磁场,使得线圈阻抗发生变化,根据这一情况,能够准确获取被测物质材料的物理信息,如物理状态特征等,从而增强检测结果判断的准确性。涡流检测是一种利用导电试件内涡流变化特征来判断是否存在形状、尺寸、材质、缺陷问题的一种有效方法,这种检测方式通常应用于裂缝、孔洞、折叠和夹杂等多种缺陷的检测中。
结语
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。
参考文献
[1]方雁.浅析无损检测技术在机械焊接结构中的运用[J].山东工业技术,2018(15):13.
[2]梁海松.无损检测技术在机械焊接结构件缺陷检测中的应用分析[J].商品与质量,2019(1):23.
[3]杜孟启,蒋娟,代扬.浅析超声波无损检测技术及其应用[J].建材与装饰,2018,554(45).
[4]戴斌.浅析承压类特种设备无损检测技术的应用[J].山东工业技术,2018,000(011).