焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測簡析

毛春浩

摘要：焊接結(jié)構(gòu)無損檢測主要是對焊接結(jié)構(gòu)中可能存在的缺陷問題通過相關(guān)的無損檢測技術(shù)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和處理，確保焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量。焊接結(jié)構(gòu)缺陷問題主要分為三大方面：焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷、焊接結(jié)構(gòu)宏觀缺陷和焊接結(jié)構(gòu)微觀缺陷；目前焊接結(jié)構(gòu)無損檢測所采用的檢測技術(shù)有射線無損檢測技術(shù)、超聲波無損檢測技術(shù)、電磁無損檢測技術(shù)、滲透無損檢測技術(shù)、泄漏無損檢測技術(shù)以及紅外無損檢測技術(shù)。本文就現(xiàn)行機(jī)械領(lǐng)域在焊接結(jié)構(gòu)無損檢測方面比較常用的幾種檢測技術(shù)進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：焊接結(jié)構(gòu)；無損檢測；檢測技術(shù)

焊接技術(shù)指的是通過加熱、加壓等方法，在用或不用其他填充材料的條件下將不同的工件實(shí)現(xiàn)原子間連接的一種工藝技術(shù)方法。隨著機(jī)械加工業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍越來越廣。但不管是采用任何一種焊接技術(shù)，基于種種因素的影響在焊接過程中也會存在的一定的缺陷，比如機(jī)械工件焊接完成后出現(xiàn)焊接位置變形、開裂等問題，這對機(jī)械工件的整體性和承載力以及加工精度都造成了不同程度影響。為了能夠提升機(jī)械加工工件的精度都、承載能力以及完整性，必須要通過現(xiàn)行比較先進(jìn)的無損檢測技術(shù)對其進(jìn)行檢測。

1.焊接結(jié)構(gòu)缺陷問題介紹

1.1焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷

焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷指的是機(jī)械工件焊接過程中有熔渣殘留在焊縫中、焊接過程中有氣體存留在溶化金屬內(nèi)部沒有溢出導(dǎo)致焊接位置出現(xiàn)氣泡、焊接過程中金屬原子間的融合受到外界一些因素的破壞影響而形成新的界面，出現(xiàn)裂紋等，這些焊接缺陷問題通常無法直觀地用目測的方式發(fā)現(xiàn)，一般采用磁粉無損檢測、超聲波無損檢測等技術(shù)進(jìn)行檢測。

1.2焊接結(jié)構(gòu)宏觀缺陷

焊接結(jié)構(gòu)的宏觀缺陷指的是焊接過程中沿著焊接工件的焊接縫產(chǎn)生凹槽、焊接過程中液態(tài)金屬順著焊接縫流出冷卻凝固后形成的焊瘤、焊接過程中因為局部焊接溫度過高導(dǎo)致金屬溶化后從焊縫背面溢出，造成穿孔等缺陷。通常焊接結(jié)構(gòu)的宏觀缺陷能夠用肉眼直接觀測到，對于不是很明顯的缺陷可借助簡單的光學(xué)儀器進(jìn)行檢測。

1.3焊接結(jié)構(gòu)微觀缺陷

焊接結(jié)構(gòu)微觀缺陷指的是焊接過程中因局部受熱不均造成部分焊接晶粒變大、過高的溫度長時間停留在一個位置造成焊接晶粒界面發(fā)生氧化以及焊接過程中融合區(qū)受熱循環(huán)作用造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部成分單向聚集等結(jié)構(gòu)缺陷問題。焊接結(jié)構(gòu)微觀缺陷很難或者無法用肉眼觀測的到，一般采用高倍顯微鏡或者其他專業(yè)的電子顯微鏡對其進(jìn)行檢測。

2.焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)介紹

2.1射線無損檢測技術(shù)

焊接結(jié)構(gòu)射線無損檢測技術(shù)主要有中子輻射照相檢測和X射線照相檢測兩種。其中X射線照相檢測是目前應(yīng)用最為廣泛的射線無損檢測技術(shù)。該檢測技術(shù)是通過X射線對機(jī)械焊接工件的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測，因工件各部位的厚度和密度不同，X射線投入射線的吸收量也不同，根據(jù)不同吸收量的投入射線的變化情況判斷焊接缺陷的分布位置、性質(zhì)以及形狀和大小。

2.2超聲無損檢測技術(shù)

超聲波無損檢測技術(shù)是利用超聲波的對機(jī)械焊接工件進(jìn)行探傷，通過對超聲波遇到焊接界面所反射回來的聲波的分析來判斷機(jī)械焊接缺陷類型和程度。當(dāng)前在焊接結(jié)構(gòu)無損檢測中應(yīng)用比較廣泛且技術(shù)比較成熟的是聲發(fā)射方法，通過聲波對受應(yīng)力材料中瞬間位移產(chǎn)生的聲波效應(yīng)對焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)的無損檢測。該種動態(tài)無損檢測方法不僅可以確定焊接結(jié)構(gòu)缺陷類型和部位，而且能對缺陷的程度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

2.3電磁無損檢測技術(shù)

電磁無損檢測技術(shù)類型有磁粉檢測、渦流檢測以及磁漏檢測等。目前在焊接結(jié)構(gòu)無損檢測過程中應(yīng)用比較多的是磁粉無損檢測技術(shù)。磁粉無損檢測技術(shù)是利用焊接結(jié)構(gòu)缺陷位置的磁場和磁粉的相互作用將焊接位置進(jìn)行磁化，如果焊接處存在缺陷就會出現(xiàn)不連續(xù)的漏磁場，可以判定焊接結(jié)構(gòu)存在缺陷。進(jìn)而根據(jù)漏磁場程度大小來判斷缺陷大小。磁粉無損檢測技術(shù)雖然在應(yīng)用過程中具有很高的檢測精準(zhǔn)度，但該技術(shù)一般只適用于機(jī)械焊接構(gòu)件表面的缺陷的檢測，如細(xì)小裂紋的檢測，具有一定的局限性。

2.4滲透檢測技術(shù)

滲透法無損檢測主要是利用毛細(xì)管現(xiàn)象作為技術(shù)原理，將具有滲透性的液體注入到有缺陷的機(jī)械焊接構(gòu)件中，待滲透性液體充分滲入到缺陷焊接構(gòu)件后，除去焊接構(gòu)件表面多余的液體，然后用顯現(xiàn)劑在進(jìn)行二次噴涂，等待檢部位的滲透液完全吸附出來后對進(jìn)行表面顯示，根據(jù)表面顯示判定缺陷的程度。該種檢測方法具有直觀性性強(qiáng)、操作流程簡單以及靈敏度高等優(yōu)勢特點(diǎn)，但其也具有一定的局限性，只適用于表面存在開口型裂縫的焊接缺陷構(gòu)件的檢測或者焊接構(gòu)件表面粗糙度要求比較低的焊接構(gòu)件缺陷檢測。

2.5泄露檢測技術(shù)

泄露檢測法是利用密閉容器的內(nèi)外壓力差將液體滲透到存在缺陷的機(jī)械焊接構(gòu)件中，通過對滲出液體的成分分析來判斷缺陷類型和程度的無損檢測方法。

2.6紅外檢測技術(shù)

紅外檢測法是利用紅外輻射對機(jī)械焊接構(gòu)件進(jìn)行缺陷檢測。其檢測方法主要是借以計算機(jī)為主要輔助工具，對焊接點(diǎn)缺陷進(jìn)行紅外輻射，根據(jù)紅外輻射所反饋的信息判斷缺陷類型和大小。一般將固定的熱量注入到焊接工件后，紅外線遇到不均勻的焊接結(jié)構(gòu)就會發(fā)生熱量的堆積和散失，根據(jù)反饋到計算中熱量堆積和散失情況來判斷機(jī)械焊接構(gòu)件缺陷程度和具體位置。

3.結(jié)語

隨著焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械工件焊接缺陷也將會越來越少，但有一點(diǎn)需要提出的是不管焊接技術(shù)發(fā)展到什么程度，都會因為種種因素造成機(jī)械焊接構(gòu)件存在不同程度的缺陷問題。所以為了能夠保證機(jī)械焊接構(gòu)件的完整性和投入使用后功能的穩(wěn)定性，需要我們加強(qiáng)對機(jī)械焊接構(gòu)件無損檢測技術(shù)的進(jìn)一步研究和分析。

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