王麗華

摘要：機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)是針對(duì)焊接可能存在的缺陷進(jìn)行的，主要包括焊接的內(nèi)部缺陷、焊接的宏觀缺陷和焊接的微觀缺陷三個(gè)方面，主要的檢測(cè)方法有輻射無損檢測(cè)技術(shù)、超聲無損檢測(cè)技術(shù)和電磁無損檢測(cè)技術(shù)，除此之外，比較常見的機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)還包括滲透檢測(cè)方法、泄露檢測(cè)方法和紅外檢測(cè)方法，相信隨著機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新型檢測(cè)技術(shù)將會(huì)得到推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)；無損檢測(cè)技術(shù)；輻射無損檢測(cè)；超聲無損檢測(cè)；電磁無損檢測(cè)；焊接缺陷

中圖分類號(hào)：TG441 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）36-0016-02

焊接技術(shù)是指通過加熱或者加壓的方法，在沒有其他填充材料的前提下，將不同的工件焊接在一起的方法。近幾年來隨著焊接技術(shù)的飛速發(fā)展，焊接的形式和結(jié)構(gòu)也隨之優(yōu)化，并得到了廣泛的應(yīng)用（例如被應(yīng)用于機(jī)械與船舶制造、管道和容器的焊接等方面），但是焊接技術(shù)也具有其自身的缺陷，例如焊接后的工件容易出現(xiàn)焊接變形現(xiàn)象，對(duì)工件的加工精度和承載能力都會(huì)造成一定的影響，因此，針對(duì)有特殊要求的焊接工件，必須要通過機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)，才能保證工件在實(shí)際應(yīng)用中的安全性和完整性。

1 無損檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容

機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)主要是針對(duì)焊接可能存在的缺陷進(jìn)行的，主要包括以下三個(gè)方面：一是焊接的內(nèi)部缺陷，二是焊接的宏觀缺陷，三是焊接的微觀缺陷，具體內(nèi)容如下：

1.1 機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷

機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷主要包括夾渣（指焊接過程中有熔渣殘留在焊縫中的現(xiàn)象）、氣孔（指焊接過程中有氣體被包裹在熔化的金屬內(nèi)部沒有逸出）、裂紋（指焊接過程中原子間的融合過程受到破壞，形成新的界面，表現(xiàn)為裂紋）等，這些缺陷不能簡(jiǎn)單地通過目測(cè)來發(fā)現(xiàn)，需要通過磁粉無損檢測(cè)技術(shù)、超聲和射線無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

1.2 機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的宏觀缺陷

機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的宏觀缺陷主要包括咬邊（焊接過程中沿著焊接縫形成的凹槽）、焊瘤（焊接過程中液態(tài)金屬從焊縫根部溢出形成的金屬瘤狀物）和燒穿（焊接過程中因?yàn)榫植窟^熱導(dǎo)致熔化的金屬從焊縫的背面溢出，形成穿孔）三種類型，焊接的宏觀缺陷能夠通過眼睛直接觀測(cè)或者可以借助簡(jiǎn)單的光學(xué)儀器進(jìn)行檢測(cè)。

1.3 機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的微觀缺陷

機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的微觀缺陷是機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，主要缺陷類型包括過熱（焊接過程中局部受熱使焊接晶粒變大的現(xiàn)象）、過燒（過高的溫度長(zhǎng)時(shí)間停留導(dǎo)致晶粒的界面發(fā)生氧化的現(xiàn)象）和偏析（焊接過程中的熔合區(qū)受熱循環(huán)的作用而出現(xiàn)的內(nèi)部成分單向聚集的現(xiàn)象）等，這些缺陷無法通過肉眼直接檢測(cè)，需要利用電子顯微鏡技術(shù)或者高倍顯微鏡技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)結(jié)合專業(yè)知識(shí)對(duì)內(nèi)部焊接組織的不均勻性進(jìn)行分析。

2 機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)分析

2.1 輻射無損檢測(cè)技術(shù)

機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的輻射無損檢測(cè)技術(shù)主要包括中子輻射照相檢測(cè)、X射線照相檢測(cè)等，目前應(yīng)用最多的是利用X射線進(jìn)行的焊接無損檢測(cè)，該檢測(cè)方法是利用X射線的不同吸收來對(duì)焊接工件內(nèi)部的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，工件各部位的厚度和密度差異會(huì)導(dǎo)致不同吸收量的投入射線，通過檢測(cè)這些不同吸收量的投入射線的變化可以判斷出血焊接點(diǎn)缺陷的性質(zhì)、分布、大小和形狀。

2.2 超聲無損檢測(cè)技術(shù)

超聲無損檢測(cè)技術(shù)是利用超聲波在介質(zhì)的傳播過程中會(huì)出現(xiàn)不同程度的衰減，利用超聲波遇到焊接界面時(shí)反射回來的聲波性質(zhì)來判斷焊接部位的缺陷類型和缺陷程度。目前超聲無損檢測(cè)技術(shù)中比較先進(jìn)和成熟的就是聲發(fā)射方法，即利用受應(yīng)力材料中局部的瞬間位移產(chǎn)生的聲-波效應(yīng)來對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的無損檢測(cè)，這種檢測(cè)方法屬于動(dòng)態(tài)檢測(cè)，不但可以確定焊接缺陷的部位和類型，還可判斷缺陷的大小和程度。

2.3 電磁無損檢測(cè)技術(shù)

電磁無損檢測(cè)技術(shù)主要包括的類型有渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和磁漏檢測(cè)等，其中應(yīng)用比較多的是磁粉無損檢測(cè)技術(shù)，這種檢測(cè)方法的依據(jù)是焊接缺陷處的磁場(chǎng)和磁粉會(huì)相互作用，當(dāng)被檢驗(yàn)的焊接部位發(fā)生磁化后，其表面就會(huì)因?yàn)榇诺牟贿B續(xù)而出現(xiàn)漏磁場(chǎng)，漏磁場(chǎng)的存在就可以判斷焊接點(diǎn)缺陷的存在，根據(jù)漏磁場(chǎng)的大小也能夠判斷焊接點(diǎn)缺陷的大小。

雖然磁粉無損檢測(cè)技術(shù)具有非常高的靈敏度（檢測(cè)靈敏度可達(dá)微米級(jí)別），但是其實(shí)際應(yīng)用卻具有比較大的局限性，它只適用于表面裂紋缺陷的檢測(cè)，只能夠檢測(cè)到鐵磁性材料工件之間的焊接缺陷。

3 其他無損檢測(cè)方法

除了以上的三大類檢測(cè)方法之外，比較常見的機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)還包括滲透檢測(cè)方法、泄露檢測(cè)方法和紅外檢測(cè)方法，具體方法如下：

3.1 滲透檢測(cè)方法

滲透檢測(cè)方法利用的主要原理是毛細(xì)管現(xiàn)象，具體方法是將具有滲透性的液體借助毛細(xì)管的作用將其深入待檢焊接部位的缺陷中，除去多余的滲透液后，用顯現(xiàn)劑進(jìn)行噴涂，將待檢部位的滲透液吸附出來后可進(jìn)行表面顯示，具有靈敏度高（可檢驗(yàn)1μm大小的裂紋）、簡(jiǎn)便性和直觀性的特點(diǎn)。該檢測(cè)方法的應(yīng)用具有一定的局限性，即只能夠?qū)Ρ砻娲嬖陂_口型裂紋的焊接缺陷進(jìn)行檢測(cè)，適用于表面粗糙度相對(duì)較低的焊接點(diǎn)的檢測(cè)。

3.2 泄露檢測(cè)方法

泄露檢測(cè)方法的主要原理是利用密閉容器的內(nèi)外壓力差作為動(dòng)力，液體能夠順著漏縫滲入和滲出待檢部位的一種無損檢測(cè)方法。

3.3 紅外檢測(cè)方法

紅外檢測(cè)方法主要是利用紅外輻射的原理進(jìn)行無損檢測(cè)，在計(jì)算機(jī)的輔助下，通過對(duì)焊接工件的掃描（存在缺陷的焊接點(diǎn)會(huì)出血溫度的變化）來反饋焊接點(diǎn)的缺陷信息。另外，如果固定熱量被注入焊接工件后，碰到不均勻的缺陷位置就會(huì)導(dǎo)致熱量堆積或者散失，計(jì)算機(jī)會(huì)顯示出溫度異常現(xiàn)象，進(jìn)而能夠確定工件焊接的缺陷位置和程度。

4 結(jié)語

隨著焊接工件對(duì)焊接技術(shù)要求的不斷提高和焊接技術(shù)的快速發(fā)展，焊接的缺陷也會(huì)越來越少，但這種精細(xì)的焊接缺陷在焊接過程中必然存在，需要利用機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行全面的檢測(cè)，以此充分評(píng)估焊接的質(zhì)量，保證焊接件在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性。

隨著機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新型檢測(cè)技術(shù)得到推廣和應(yīng)用，例如借助計(jì)算機(jī)處理的層析成像技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出焊接部位的夾渣、裂紋和氣孔等多種缺陷類型，并對(duì)焊接缺陷做出全面的評(píng)估，使工件的使用者在實(shí)際應(yīng)用中真正做到了心中有數(shù)，因此，可以說機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)于保障焊接件結(jié)構(gòu)的完整性和安全性具有十分重要的作用。

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