機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)研究

滕瑋曄

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫交通分院，江蘇 無錫 214100）

機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)研究

滕瑋曄

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫交通分院，江蘇 無錫 214100）

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)性能的可靠性帶來了重要的保障，逐漸擴(kuò)大了這種結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用范圍。結(jié)合現(xiàn)階段機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀，可知其包含著許多重要的組成部分，不同的檢測技術(shù)有著自身的特點。結(jié)合實際生產(chǎn)活動的具體要求，合理地使用無損檢測技術(shù)，有利于提高焊接工件質(zhì)量，確保工件能夠滿足要求。未來無損檢測技術(shù)的斷發(fā)展，將會為機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的增強(qiáng)提供可靠保障。

機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)；無損檢測技術(shù)；應(yīng)用范圍；焊接工件；研究現(xiàn)狀

采取有效的無損檢測技術(shù)，有利于增強(qiáng)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，延長各種焊接工件的使用壽命。結(jié)合無損檢測技術(shù)的具體內(nèi)容，可知這項技術(shù)具體使用中存在著一定的缺陷，容易造成焊接工件變形、焊接工件精度偏差等問題，對這些工件后期的正常使用造成了較大的影響。因此，在使用機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)過程中，需要加強(qiáng)對具體操作流程的嚴(yán)格把控，最大限度地發(fā)揮出無損檢測技術(shù)的優(yōu)勢。

1 機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)存在的缺陷類型

1.1 焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷

作為機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)缺陷的重要組成部分，機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷的存在對于焊接工件的性能可靠性帶來了潛在地威脅，影響著焊接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全性。因此，需要加強(qiáng)對機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的整體認(rèn)識。這些內(nèi)部缺陷具體表現(xiàn)在：（1）焊接過程中焊縫中殘留著一定的熔渣；（2）焊接過程中金屬內(nèi)部存在的氣體沒有被及時地排除，對焊縫質(zhì)量帶來了潛在地威脅；（3）焊接過程中焊接表面的裂紋。這些內(nèi)部缺陷的客觀存在，影響著機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低其服務(wù)功能的同時可能會縮短機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此，需要加強(qiáng)對機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的有效分析，采取必要的措施避免這些缺陷的出現(xiàn)，最大限度地增強(qiáng)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的安全可靠性，擴(kuò)大其實際的應(yīng)用范圍。

1.2 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（焊接過程中因為局部過熱導(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或者可以借助簡單的光學(xué)儀器進(jìn)行檢測。相對而言，機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的宏觀缺陷可以直觀地觀察到，并通過采取有效的預(yù)防措施，可以避免這些缺陷的出現(xiàn)，優(yōu)化機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)工作性能的同時消除相關(guān)存在因素的影響，促使檢測技術(shù)在實際的應(yīng)用中可以為機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)實際應(yīng)用效果的增強(qiáng)提供有效保障，減少構(gòu)件焊接過程中不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3 焊接結(jié)構(gòu)的微觀缺陷

作為機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)無損檢驗技術(shù)的難點，機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)微觀缺陷的存在，影響著焊件的正常使用。這類缺陷主要包括：（1）焊接過程中局部溫度過高，致使其中的焊接晶粒逐漸地長大；（2）隨著溫度的不斷變化，導(dǎo)致晶粒表面出現(xiàn)了氧化的現(xiàn)象，影響著機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；（3）偏析的問題。這種問題的產(chǎn)生原因主要是因為熱循環(huán)機(jī)制的相關(guān)作用使焊接操作中焊縫內(nèi)部產(chǎn)生了單向聚集的問題，影響著焊件的抗壓性能。針對這些不同的微觀缺陷，需要在電子顯微鏡的支持下進(jìn)行全面的檢測，確保機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全性能夠達(dá)到行業(yè)技術(shù)規(guī)范的具體要求。

2 機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)

2.1 射線無損檢測技術(shù)

這種無損檢測技術(shù)包含著豐富的內(nèi)容，在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)檢測中有著良好的適用性。像常見的X射線支持下的焊接無損檢測，可以對存在內(nèi)部缺陷的焊件進(jìn)行全面地檢測，增強(qiáng)了無損檢測技術(shù)實際應(yīng)用中的作用效果。射線無損檢測技術(shù)使用中的主要工作原理是：由于不同機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的厚度存在差異性，可以在一定的時間段內(nèi)吸收各種射線，通過對射線變化的深入分析，可以找到機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中內(nèi)部存在缺陷的準(zhǔn)確位置、相關(guān)的性質(zhì)、面積大小等。合理地使用射線無損檢測技術(shù)，有利于優(yōu)化機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的服務(wù)功能，在加強(qiáng)焊件內(nèi)部缺陷有效分析的基礎(chǔ)上也為機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)使用壽命的延長提供了可靠保障。因此，需要合理地運(yùn)用射線無損檢測技術(shù)，消除機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中正常使用時可能存在的安全隱患。

2.2 電磁無損檢測技術(shù)

常見的渦流檢測、漏磁檢測、磁粉檢測等，都屬于電磁無損檢測的重要組成部分。結(jié)合目前機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的實際發(fā)展現(xiàn)狀，可知檢測技術(shù)選擇中磁粉無損檢測技術(shù)的使用較多，對于焊件質(zhì)量的提高帶來了提供了重要的參考依據(jù)。磁粉無損檢測技術(shù)的主要工作原理是：通過對存在焊接質(zhì)量缺陷構(gòu)件磁場與磁粉之間相互作用的有效分析，可知存在缺陷的焊接部位將會出現(xiàn)磁化現(xiàn)象，表面逐漸形成了漏磁場，從而確定出存在缺陷焊接點的大體位置。運(yùn)用無損檢測技術(shù)對機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析時，應(yīng)充分地考慮電磁無損檢測技術(shù)，尤其是針對表面存在裂紋缺陷的焊件，確保相關(guān)分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。電磁無損檢測中的方波檢測計算公式為：

公式（1）中，w0、An、nφ分別表示基準(zhǔn)角頻率、振幅譜、相位譜，單位分別為赫茲、米、弧度/秒。通過對頻率變化的有效分析，可以判斷出機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)缺陷部位的位置。

2.3 超聲波無損檢測技術(shù)

通過對超聲波在不同介質(zhì)傳播過程中衰減性的合理分析，從而判斷出機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)具體焊接部位類型的無損檢測技術(shù)，即為超聲波無損檢測技術(shù)。目前常用的聲發(fā)射方法作為超聲波無損檢測技術(shù)的重要組成部分，實現(xiàn)地動態(tài)化的無損檢測，在確定焊接缺陷部位缺陷類型的同時也可以得出這些部位的缺陷程度，促使相關(guān)的預(yù)防措施制定中能夠滿足機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的實際要求。合理地使用超聲波無損檢測技術(shù)，有利于豐富機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)，確保了存在缺陷焊件無損檢測分析的準(zhǔn)確性。超聲波無損檢測技術(shù)利用動態(tài)化的檢測方式，可以為機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中存在的焊接缺陷進(jìn)行及時地分析，為技術(shù)人員及時地消除這些安全隱患提供了必要的參考信息，一定程度上為現(xiàn)代化無損檢測技術(shù)的快速發(fā)展及應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大打下了堅實的基礎(chǔ)。因此，在對機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)分析過程中，應(yīng)加強(qiáng)超聲波無損檢測技術(shù)的合理運(yùn)用，促使焊接結(jié)構(gòu)使用中能夠滿足實際生產(chǎn)活動的多樣化需求。

2.4 紅外檢測方法

根據(jù)紅外輻射的工作原理，結(jié)合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，可以對存在缺陷的焊接工件進(jìn)行全面的分析，促使技術(shù)人員能夠掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)部件的各種缺陷信息，促使質(zhì)量可靠的焊接工件在實際的應(yīng)用中能夠符合實際生產(chǎn)活動的具體要求。

運(yùn)用紅外檢測方法的過程中，可以通過對熱量焊接工件缺陷處熱量散失情況的有效分析，結(jié)合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中溫度異常變化的相關(guān)信息，可以在一定的時間段內(nèi)大致確定出焊接工件存在缺陷的準(zhǔn)確位置，間接地增強(qiáng)了機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)正常使用中的安全可靠性。

2.5 滲透無損檢測方法

滲透檢測方法使用中主要是通過對毛細(xì)管現(xiàn)象的有效根系，從而確定出焊接工件存在缺陷的大體位置。實際操作中結(jié)合了滲透液的功能特性，按照一定的方式將毛細(xì)血管插入到待檢測的機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中，并通過顯像劑進(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1μm大小的裂紋）、簡便性和直觀性的特點。在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)表面存在開口型裂紋的檢測分析過程中，合理地使用滲透無損檢測方法，可以為焊接工件質(zhì)量可靠性的增強(qiáng)提供可靠地保障。有效地使用滲透無損檢測方法，需要充分地考慮這種檢測方法的適用范圍，促使機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中存在缺陷的構(gòu)件可以被及時找出，為相關(guān)技術(shù)措施的有效制定提供可靠的參考信息。

3 結(jié)語

無損檢測技術(shù)的有效使用，有利于擴(kuò)大焊接工件實際的應(yīng)用范圍，提高焊接結(jié)構(gòu)的抗承載力。不同的無損檢測技術(shù)應(yīng)用范圍、實際的作用效果等有所差異，需要技術(shù)人員結(jié)合機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的實際要求，合理地使用無損檢測技術(shù)，滿足相關(guān)生產(chǎn)活動的多樣化需求。文中從不同方面對無損檢測技術(shù)特點進(jìn)行了必要地分析，客觀地說明了做好這些技術(shù)研究工作對于優(yōu)化機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的重要性。

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