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机械工程中焊接无损检测技术分析张琳

发表时间：2020/10/29 来源：《建筑科技信息》2020年第6期作者：张琳赵鑫吴占东袁露露

[导读] 机械工程技术随着社会的进步和经济的持续增长不断向前发展，其中焊接工艺技术提高尤为显著。焊接技术中不仅焊接接头结构形式趋于完善，同时在检测方法上也不断改善

摘要：近年来，科学技术不断发展，机械工程技术随着社会的进步和经济的持续增长不断向前发展，其中焊接工艺技术提高尤为显著。焊接技术中不仅焊接接头结构形式趋于完善，同时在检测方法上也不断改善。所谓的焊接技术主要是通过相应部位加热或是加压进行处理，在某种条件下使用合适的填充材料，让工件可以高密度结合。利用焊接的方式对部件进行处理，让部件的工序技术特性得以顺利实施。但焊接体在使用过程中可能会导致部件易受到自然或是非自然损害，再加上焊接残余应力对结构本身的影响，可能会导致结构承载能力下降，影响机械的正常稳定运行。基于此，本文对机械工程中的焊接无损检测技术进行阐述，希望能对我国焊接技术人员有一定的根本性帮助。
关键词：机械工程；焊接；无损检测技术

        引言
        近年来，随着我国机械工程技术的不断发展，对于焊接技术的要求也越来越高，在机械工程中，焊接操作是最重要的操作步骤，机械设备是否能够正常运行与焊接质量有着直接的关系。通常情况下，焊接结构会对机械工程产生如下的影响：在进行焊接操作中，由于焊接技术不完善，导致焊接结构出现问题，进而影响整个机械设备的正常运行。这也就需要从各类检测技术入手进行探索，无损检测技术的应用能够较好规避对于机械焊接结构的二次伤害，并且能够有效提升其检测精确性效果，值得进行推广运用，在进行机械工程的焊接操作时，要提升焊接操作的有效性，其中最常见的处理方法就是无损检测方法。
        1机械工程中焊无损检测重要性
        对于焊接结构而言，采用传统的检测方式，一方面需要凭经验而行，另一方面检测过程需要对焊接结构进行破坏，不但劳动强度高，而且还可能造成不必要的损失。在工业现代化的进程中，机械设备的运行时间越来越长，导致设备损耗程度进一步增加，为保证机械设备的高效和安全运转，就必须对其进行日常维护，应用无损检测技术，可对机械设备的焊接处进行随时的检测，以便及时发现问题及时处理。
        2机械工程焊接操作中的常见缺陷
        根据机械设备部件缺陷的大小和位置不同，可以分为宏观缺陷、微观缺陷以及内部结构缺陷。宏观缺陷是指机械部件表面肉眼可见的明显缺陷，无需借助专业的仪器设备就能发现问题，比如焊接穿孔、焊瘤、咬边问题等。焊接穿孔是由焊接人员操作不当引起的，如焊接工艺参数设置不当，导致焊接深度和力度过大，在焊接部位直接穿孔；焊瘤是由于焊接母材加热不足，导致熔液流出，冷却形成球状固体，这大多是由于焊接人员操作不当引起，也可能是设备部件接触不良所导致；咬边问题是由焊接操作不当导致焊道与母材交接处形成不规则凹坑，不仅影响焊接结构的美观性，还会大大降低焊接强度。微观缺陷是指需要借助专业仪器设备才能检测出的问题，由于焊接过程操作不当导致焊接结构不稳定。如果焊接过程中过热、过烧，会导致焊接熔液粒子过大，或焊接处与空气发生氧化反应，出现未焊透、未熔合、夹渣、裂纹等问题。如果焊接过程中没有充分熔化焊接材料且分布不均匀，可能出现小气泡等。未焊透是焊接接头根部没有完全熔透，引发的原因在于坡口钝边间隙太小，焊接电流过小，或运条速度过快等。夹渣是在焊接过程中产生的残留杂质，主要是由于焊接电流过小、焊接速度过快、焊接材料成分不当、焊缝清理不干净等原因造成。
        3机械工程中焊接无损检测技术分析
        3.1超声波检测技术的应用
        超声波检测技术是一种常见的无损检测技术，利用检测设备探头的高速震动可以产生高达18000Hz以上的超声波，通过超声波的投送和回收对焊接结构进行系统化分析，可以准确探测出焊接点内部存在的缺陷。超声波具有直线传播和回弹的特性，利用超声波在设备内部的传播和回弹，可以对焊接结构进行全方位检测，准确掌握焊接质量情况。超声波检测技术的应用包括直接接触法、液体浸润法和电磁法等。

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直接接触法是将超声波探头与焊接表面直接接触，通过分析反馈波形的不同来检测焊接质量。使用直接接触法需要注意排净接触层上的空气，确保焊接表面足够平滑，可以使用耦合剂来确保超声波在金属中能更好地传递。液体浸润法是在焊接件表面添加一定厚度的耦合液面，在耦合液保护下避免声能的浪费，可以提高超声波发射和接收过程中的稳定性，提高检测效率。电磁法是在超声波干扰因素过多的环境下，利用超声传感器的电磁耦合原理，激励和接受超声波，和传统的超声波检测方法相比，其探头扫描能力更强，采用非接触式检测方式，适用于高温或低温等传统检测方法难以发挥的特殊环境，降低测量误差。
        3.2射线检测技术
        机械工程焊接结构的无损检测技术当中，射线检测技术是十分重要的一种类型，其方法是借助X射线或γ射线对工件进行照射，采用专业成像设备进行信号呈现；然后分析信号具体表现特征，同时参考显示信号在不同焊接区域的情况来进行详细的评估，从而能较好的了解焊接结构所存在的缺陷，而射线检测是较为理想、可靠的一种方式。
        3.3超声波检测技术
        在无损检测技术中超声波检测技术是最常见的检测技术之一，超声波检测技术主要是通过其所发出的超声波传播的特性来确定焊接结构内部的缺陷状况。就目前我国所使用的超声波检测技术来说，由于其具有高灵敏度的特点，因此大多数的焊接结构都可以通过超声波检测来进行缺陷检测工作。另一方面，超声波检测技术需要由专业的技术人员来进行操作，由于超声波检测技术比较难以记录检测数据，因此很难控制对以往检测结果的追溯性。
        3.4全系探测无损检测技术
        随着全息技术的不断发展和成熟，其在机械焊接结构无损检测中，同样能够表现出理想的积极作用，其能够充分借助于激光、声学以及射线等进行全息成像，进而也就能够更为全面立体地了解机械焊接结构中可能存在的各类缺陷问题，有助于提升机械焊接操作的精确度，但是该技术的应用依然并不是特别完善，还存在较多问题需要解决，尤其是在具体数据的分析上，其需要克服的难点是比较多的。
        3.5金属磁记忆检测技术的应用
        铁磁性金属零件受到载荷和地磁场的共同作用，具有磁致伸缩性质，不仅会保留金属在载荷下的不可逆变化形态，还能据此计算所受应力。和传统检测方法相比，金属磁记忆检测技术可以检测铁磁性金属构件内部的应力集中区，诊断微观缺陷，是一种新型的无损检测手段。因此，在机械工程焊接作业中应用金属磁记忆检测技术，能够对机械设备焊接结构的磁场变形情况进行检测和分析，有效诊断机械焊接结构内部的异常问题。
        结语
        对于机械工程焊接结构而言，想要让检测技术充分发挥其具有的功能，就需要不断强化技术检测的准确性，保障技术检测结果的可靠性，这同时也是无损检测研究的方向。最关键的地方就是要确保现阶段对于机械工程焊接结构当中比较普遍但是不容易被发现的缺陷，可以运用相关的技术进行检测找出，并及时解决处理这些焊接缺陷，保障焊接结构的质量。因此，要加强对于检测技术的研发力度，促进无损检测技术的发展，提升检测技术的便捷操作性，为机械工程的焊接结构质量提供一个坚实的保障。因此，将有关的必要条件落实到位，可以给焊接技术的质量提供保障，还可以在根本上推动机械工程行业的发展和进步。
        参考文献
        [1]瞿辉，戴晓娇，赵金菊.超声波无损检测技术的发展与应用[J].机电信息，2020（2）：82-83.
        [2]王德军，梁海龙.无损检测技术在焊接结构生产中的应用浅析[J].中国金属通报，2019（10）：259.
        [3]陈军.无损检测技术在焊接检验中的应用[J].内燃机与配件，2019（5）：151-152.