劉增

【摘 ?要】超聲無損檢測技術(shù)本質(zhì)是通過超聲波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進行研究，對試件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測和表征，并進而對其特定應(yīng)用性進行評價的技術(shù)。眾所周知，金屬焊接在工業(yè)生產(chǎn)中十分常見，如果金屬在焊接之后內(nèi)部存在缺陷，后果將非常嚴重，不僅僅浪費了各種金屬材料，同時也會對工業(yè)生產(chǎn)造成不良影響。為了避免這種情況的出現(xiàn)，通常情況下會運用超聲無損檢測技術(shù)來檢測金屬焊接是否達標。由于超聲無損檢測技術(shù)的原理簡單，造價低，因此在金屬材料焊接中無損檢測技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】超聲無損檢測;金屬材料;焊接;應(yīng)用分析

1超聲波無損檢測技術(shù)概述

傳統(tǒng)的無損檢測方法包括：超聲波檢測、射線檢測、渦流檢測，磁粉檢測和滲透檢測，以及激光全息無損檢測，微波無損檢測，紅外線無損檢測等。超聲具有傳播能量大、方向性好的特點，在介質(zhì)中傳播過程中出現(xiàn)缺陷時，會引起界面反射或聲速和能量衰減的變化。由于這種特性，因此超聲波可被用來進行工件或焊縫的探傷并實現(xiàn)探傷的效果。在20世紀30年代，隨著電子技術(shù)與材料加工的迅速發(fā)展，石英傳感器得到了廣泛的應(yīng)用，在同時雙探頭超聲波檢測系統(tǒng)已經(jīng)建立，并成功地運用材料缺陷的檢測。超聲波檢測系統(tǒng)經(jīng)過各個方面的完善，于1950年逐步在工業(yè)上實現(xiàn)應(yīng)用。尤其是1982年，微機控制探傷儀的成功研制使超聲波探傷系統(tǒng)的智能化、數(shù)字化成為一種必然趨勢。早期的超聲檢測技術(shù)主要是用于探傷，但也有其不足之處，比如在缺陷定性、定位及定量方面其可靠性和靈敏度不高，限制了智能化的進一步發(fā)展。近年來，一些先進的技術(shù)如缺陷定量分析、信號處理、超聲傳感器、超聲成像、檢測可靠性等在超聲檢測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著超聲波檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的學(xué)者致力于新技術(shù)的研發(fā)與探索。

2超聲無損檢測技術(shù)在金屬材料焊接中應(yīng)用的優(yōu)點

通過對超聲無損檢測技術(shù)的原理的了解，可知超聲無損檢測技術(shù)原理簡單，造價低。超聲無損檢測技術(shù)的運用促進了當(dāng)代工業(yè)、機械以及各種金屬制造的發(fā)展。首先，超聲無損技術(shù)在檢測過程中不會破壞金屬的特性。換言之，在檢測的過程中是自動的識別出金屬內(nèi)部存在的缺陷，從某種意義上來說，這種技術(shù)是不存在任何風(fēng)險性的。其次，超聲無損檢測技術(shù)檢測速度快。眾多科學(xué)家在研究之后表明，在檢測的過程，超聲波會精確地檢測出金屬內(nèi)部存在的問題，比如金屬的接口處連接不齊、凹陷和松動等問題，這些問題在工業(yè)生產(chǎn)上都是絕對不允許出現(xiàn)。倘若出現(xiàn)這些生產(chǎn)上的失誤后期就會變得很難完善。如果不利用超聲波識別技術(shù)，僅選用人為識別，不僅降低了生產(chǎn)效率，而且還會嚴重影響生產(chǎn)質(zhì)量。在運用了這種新型技術(shù)以后，它的識別效果精確、快速，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)質(zhì)量。與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比，超聲無損檢測技術(shù)的優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來。由此可見，運用超聲無損檢測技術(shù)在當(dāng)代金屬制造業(yè)發(fā)展中具有重大意義。

3超聲無損檢測技術(shù)在金屬材料焊接中的應(yīng)用

3.1超聲無損檢測應(yīng)用于金屬材料焊接的實施步驟

在進行金屬材料焊接時，超聲無損檢測技術(shù)有多種應(yīng)用形式，如何選取最佳的檢測方案是影響檢測效果的關(guān)鍵因素。受金屬材質(zhì)性能、工件形狀、尺寸等因素的影響，在焊接過程中會存在各種形式的金屬焊接缺陷。超聲無損檢測技術(shù)方案的確定，應(yīng)結(jié)合金屬材質(zhì)自身缺陷特征和工件實際情況進行。金屬材質(zhì)焊接的過程中，會采用多種檢測手段，超聲無損檢測是一種重要的補充檢測手段，與其他檢測手段一起得出最終的檢測結(jié)論。檢測過程中的數(shù)據(jù)通信與處理是同步完成的，首先測試人員之間應(yīng)實時通信，進行數(shù)據(jù)信息匯總;其次，測試人員與后臺信息處理系統(tǒng)實現(xiàn)實時通信，得到科學(xué)的分析結(jié)果;最后，通過對比檢測的原始數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，對焊縫進行及時處理，修正材料參數(shù)。

3.2具體應(yīng)用

3.2.1內(nèi)部缺陷

針對金屬材料內(nèi)部的缺陷問題，超聲無損檢測技術(shù)在使用的過程中能有效的檢測出來。例如，金屬材料在焊接的過程中受到不同外力的作用，使得內(nèi)部出現(xiàn)大小不同、形狀不同的缺陷問題，造成該金屬材料的質(zhì)量受到嚴重影響。在此情況下，利用超聲無損檢測技術(shù)，能有效檢測出金屬材料的內(nèi)部問題，如裂紋、氣泡、夾渣和未焊透等缺陷問題，進而保障了金屬材料的內(nèi)部質(zhì)量安全性。

3.2.2宏觀缺陷

金屬焊接工作中產(chǎn)生的宏觀缺陷問題，主要針對的是金屬材料在物理方面所產(chǎn)生的變化，比如金屬材料的實際厚度長度以及材料表面的平整度等，在這些宏觀缺陷問題中金屬焊接工作很容易產(chǎn)生不良的影響。由于在金屬的焊接過程中，金屬的材質(zhì)會受到外部環(huán)境溫度的影響，造成了一些熔點相對較低的材料在焊接過程中出現(xiàn)融化，進而對金屬材料的整體厚度長度等產(chǎn)生不良的影響，或者是在焊接過程中焊料會順著焊接縫向下流動造成了焊料附著在加工材料的表面上，使得整個材料的局部厚度增加。在一些金屬的初加工過程中，這種現(xiàn)象通常情況下不會被人們所重視，但是這些金屬的精密加工流程中，金屬材料會發(fā)生一些比較細小的變化，最終對整個金屬的焊接質(zhì)量產(chǎn)生了不良的影響。因此，針對這一問題必須使用超聲無損檢測技術(shù)，對金屬表面的焊接質(zhì)量來進行有效的檢測，由此可以看出超聲部分檢測技術(shù)，在檢測金屬表面宏觀焊接質(zhì)量方面具有較大的優(yōu)勢，在實際的檢測工作中，相關(guān)檢測工作人員可以直接忽略金屬材料內(nèi)部的材質(zhì)問題，通過不同的焊接方式來對焊接口的形態(tài)進行有效的調(diào)整，這樣可以保證后續(xù)的超聲無損檢測工作的順利開展，最終的結(jié)果顯示也更加直觀，有利于后續(xù)工作的順利開展。

3.2.3微觀缺陷

由于金屬材料的焊接技術(shù)及工藝的不同，針對不同的技術(shù)標準會有不同的焊接微觀缺陷存在。尤其是在局部高溫、焊接表面缺氧、冷卻環(huán)境與冷卻速度等的情況下，會造成金屬材料表面發(fā)生微觀變化，進而影響金屬材料的焊接成果。因此，利用超聲無損檢測技術(shù)能通過超聲波來對金屬材料的焊接指標進行必要檢測，及時反應(yīng)焊接過程中的微觀缺陷，保證糾正措施及時進行，促進金屬材料的質(zhì)量穩(wěn)定和可靠。

3.3應(yīng)用舉措

第一，科學(xué)把控檢測時間與時機。雖然超聲無損檢測技術(shù)能夠為金屬材料的焊接帶來更加精準的把控和監(jiān)督，但是這也并不意味著要全程都進行超聲檢測，否則也會間接加重檢測帶來的能源消耗和成本的提高。所以有效的超聲檢測一定是適時的。檢測人員要學(xué)會觀察焊接的進度和需求，找準時機在關(guān)鍵的焊接節(jié)點上進行超聲檢測，尤其是根據(jù)經(jīng)驗對容易出現(xiàn)問題的高危時段利用超聲檢測進行實時跟進。第二，及時更新檢測的技術(shù)與內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進步，超聲無損檢測技術(shù)也在不斷的進行著革新和拓展，其精確性和穩(wěn)定性也在相關(guān)領(lǐng)域研究人員的探究和支持下不斷提高，為了更好的在金屬材料焊接中使用超聲無損檢測技術(shù)，以適應(yīng)和覆蓋更多種類的建筑材料，就需要相關(guān)人員具備先進的思想和開放的思維，緊跟超聲檢測發(fā)展的節(jié)奏，定期接受培訓(xùn)與再教育，為金屬材料焊接引進更加先進的技術(shù)與內(nèi)容。

4結(jié)束語

總之，超聲檢測作為一種重要的無損檢測技術(shù)，已成為安全檢查的首選方案，近年來也被應(yīng)用于金屬材質(zhì)自身缺陷和焊接接頭平面缺陷的檢測中。在實際生產(chǎn)過程中金屬焊接工藝不斷發(fā)生變化，超聲無損探傷技術(shù)自身也在不斷完善和創(chuàng)新，目前已經(jīng)可以實現(xiàn)對缺陷位置、大小和尺寸的精確檢測。超聲無損檢測技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，在保證焊接質(zhì)量的同時，提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率。

參考文獻：

[1]王先政，武文亮.淺析超聲無損檢測技術(shù)在金屬材料焊接中的應(yīng)用[J].民營科技，2018，04：41.

（作者單位：河北華建檢測試驗有限責(zé)任公司）