郑州昌硕电力工程检测有限公司 河南省郑州市 452471
摘要：超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用可促进金属材料焊接质量的提升，其成为机械制作工程中的重要组成部分，并为技术行业发展奠定基础。有效提高了金属材料焊接的总有效率，使焊接材料的质量有所创新，以此提高金属材料焊接的技术，为金属材料焊接的发展作出贡献。
关键词：超声无损检测技术、金属材料焊接、应用
1金属材料在焊接过程中使用超声无损检测的必要性
金属材料在焊接过程中存在很多问题，其中最主要是两方面：宏观缺陷和微观缺陷。为了更好的分析使用超声无损检测的重要性，首先我们先来详细看看这两方面的缺陷问题。
1.1金属材料焊接中的宏观缺陷
金属材料焊接结构的宏观缺陷主要是：在焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材金属上所形成的金属瘤称为焊瘤。在焊接过程中熔化的深度超过工件厚度，导致熔化金属在焊缝的背面流出，形成的穿孔。在工件焊接途中把熔渣残余留在焊缝中的夹渣，还有一个是在材料焊接过程中。把气体包裹在融化的金属内，导致形成的气孔。再一个就是在工件焊接过程中材料与材料之间形成的裂痕。对于咬边，焊瘤，内凹，包括表面的气孔，表面的横向纵向裂纹，焊趾裂纹这些也有发生。
1.2金属材料焊接中的微观缺陷
金属材料焊接结构的微观缺陷主要包括：在焊接过程中，由于焊接工艺不标准，导致焊接区局部受热时间过长，使得焊接晶粒变大的过热状况，在此区域低碳钢易形成魏氏组织，中碳钢高碳钢是网状珠光体，可以退火或者正火去除；温度过高并且长时间停留在焊接处，粗晶区（过热区），这正是熔合区的特点，又由于熔合区的化学和物理性能极不均匀，就造成熔合区是焊缝中最薄弱的地方；在焊接过程中，由于冷却速度和结晶方向造成的内部成分向一方聚集的偏析现象。
2超声无损检测的局限性
2.1受材料影响
目前，在金属材料焊接检测上没有完美的技术，尽管超声无损技术具有很明显的优势，但是它也有一定的局限性。充分认识到超声无损检测的局限性，能够帮我们了解超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用，以此为根据来找到最有效的检测方法。这项技术的应用原理就是对固体中的回声加以利用，根据回声的情况对缺陷进行有效判断。但是如果金属材料的结构较为复杂，形状不规则，那么利用超声无损检测技术就不能做出准确的判断，从而对后期的修复产生巨大影响。超声无损检测技术的应用对金属材料的材质以及晶体要求都较为严格，有些材料用超声监测技术不能有效检测出其缺陷的详细情况。如果在检测时候不能了解具体的损伤情况，就不能制定出科学合理的解决方案。
2.2受检测方式影响
超声无损检测技术在面积检测与体积检测中差异较大，通过大量实践证明，体积检测率要低于面积检测率，这说明在体积检测上，超声无损检测技术局限性非常明显。但是，如果面积体的裂缝隐藏较深，或者存在融合不完全的地方，受面积走向性影响，超声无损检测的应用也会受到影响。
2.3受人为因素影响
超声波无损检测技术在记录上也存在制约性，其检测结果无法进行真实可靠的记录。超声无损检测技术的结果受人为因素影响较大，检测人员的专业素养、专业知识等都会对检测结果产生影响，检测结果具有不确定性。
3超声无损检测技术在金属材料焊接检测中的应用
3.1把握超声无损检测的时间窗口
金属材质的不同直接影响焊接工艺和焊接质量。对于同一种焊接材料，在不同时间段检测会出现不同的结果，每种材质都存在一个最佳的检测时间窗口，一般是通过现场工程经验积累。因此，在应用超声无损检测技术对焊接质量进行检测时，操作人员应依据各种材料特性，把握好最佳的检测时间窗口。象含碳量越高的钢材，检测等待时间越长。
3.2超声无损检测应用于金属材料焊接的实施步骤
在进行金属材料焊接时，超声无损检测技术有多种应用形式，如何选取最佳的检测方案是影响检测效果的关键因素。受金属材质性能、工件形状、尺寸等因素的影响，在焊接过程中会存在各种形式的金属焊接缺陷。超声无损检测技术方案的确定，应结合金属材质自身缺陷特征和工件实际情况进行。金属材质焊接的过程中，会采用多种检测手段，超声无损检测是一种重要的补充检测手段，与其他检测手段一起得出最终的检测结论。检测过程中的数据通信与处理是同步完成的，首先测试人员之间应实时通信，进行数据信息汇总；其次，测试人员与后台信息处理系统实现实时通信，得到科学的分析结果；最后，通过对比检测的原始数据和分析数据，对焊缝进行及时处理，修正材料参数。
3.3不断创新超声无损检测技术
近些年，材料技术取得了长足进步，尤其是电子元器件所使用的材料和生产工艺的发展，使得部分以前无法生产的元器件变为现实；另一方面，电子技术理论、计算机应用技术、数字信号处理技术的进步，提升了超声无损检测技术的科技含量和智能化水平，检测精度、准确性和效率也随之提高。为了使超声无损检测技术能够更好地应用于金属焊机检测工作中，应该加大对其技术的后续研发投入，深入生产现场了解超声无损检测技术的应用情况及存在的问题，对其进行不断改进和优化。
4超声无损检测技术在金属材料焊接中的作用
由于超声波的特殊，所以应用超声波无损检测技术可以发现金属材料在焊接后存在缺陷，具体体现在以下三个方面。
4.1检测金属材料的内部缺陷
金属材料在焊接的过程中会受到各种不利因素的影响，导致焊接的接头可能存在各种各样的缺陷，焊接接头的性能不能保证连续性。所以，在金属材料焊接的过程中，要保证金属材料在焊接后内部结构的完整性，这样才能保证整个焊接材料的性能达到标准要求。超声无损检测技术可以检测出金属材料内部存在的缺陷，通过分析可以确认材料内部缺陷的种类和性质。
4.2检测金属材料的外部缺陷
超声无损检测技术还可以检测出金属材料在焊接后的外部质量缺陷。在金属材料发生焊接的过程中，外部缺陷不仅影响美观，产生应力集中，还会影响到整体的使用性能。特别是金属焊接，是通过焊剂的融化将两种材料熔合在一起，所以焊接后的材料性能直接关系到使用性能。比如积瘤的产生会影响到金属材料在焊接后整体性能的完整性。所以在焊接的过程中借助超声无损检测技术可以确定金属焊缝的实际厚度，通过外在缺陷的检测，保证使用性能。
4.3检测金属材料的微观缺陷
由于金属材料在焊接过程中会存在工艺不达标，焊接局部过热，焊接表面发生氧化等现象。这些现象产生的微观缺陷不易被发现。如果不能被检测出来，会直接影响到金属材料的使用效果。对于这类焊接质量问题，也可以利用超声无损检测技术检测出来。通过超声波判定金属材料焊接的各项指标是否达标。
结束语：在金属材料焊接中，难免发生焊接缺陷，应用超声无损检测技术可以检测出焊接后的金属材料内部存在缺陷，所以应用无损检测技术可以有效控制并提高金属材料焊接的质量。对超声无损检测技术的应用要注重此项的优势和不足，要结合现场的情况发挥好超声无损检测技术的优势。对于超声无损检测技术要注意不断研究，提高检测的准确性和可靠性。
参考文献：
[1]赵国华.试论金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J].中国建材科技,2019,28(04):9+11.
[2]王力.超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用分析[J].南方农机,2019,50(15):135.
[3]薛飞龙.超声波无损检测系统在金属焊接材料中的应用[J].化工设计通讯,2019,45(06):51.
[4]张立杰.金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J].世界有色金属,2019(08):157-158.