機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究

郭鋒

摘 要：如今科技的高速發(fā)展，各種精密的機(jī)械應(yīng)用到各種領(lǐng)域，這種高精密的機(jī)械都需要焊接技術(shù)作為支撐，因此嚴(yán)格控制焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)質(zhì)量以及焊接檢測(cè)技術(shù)是保證各類(lèi)機(jī)械正常運(yùn)行、確保運(yùn)行環(huán)境和人身安全的關(guān)鍵因素。實(shí)際操作中應(yīng)針對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的典型缺陷類(lèi)型運(yùn)用適合的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，本文主要分析機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)采用無(wú)損檢測(cè)的重要性和焊接結(jié)構(gòu)的典型缺陷，并探討幾種常見(jiàn)的焊接無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械焊接結(jié)構(gòu);無(wú)損檢測(cè);技術(shù)研究

眾所周知，各種機(jī)械是通過(guò)將各類(lèi)零部件連接在一起形成的，焊接作為一種常見(jiàn)的連接方式其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到機(jī)械是否能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行，因此對(duì)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的檢測(cè)就顯得格外重要，隨著科技的發(fā)展，各種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)逐漸替代傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)，成為主流技術(shù)。焊接結(jié)構(gòu)的無(wú)損害檢測(cè)就是利用物體本身固有的物理和化學(xué)元素特性以及與周?chē)h(huán)境的相互作用性，在不損害、不改變被檢測(cè)對(duì)象的正常性能的前提下，分析對(duì)象中是否存在不穩(wěn)定因素（結(jié)構(gòu)缺陷、不均勻性、變形等），并確定問(wèn)題產(chǎn)生的原因以及屬性等信息資料，進(jìn)而判定被檢測(cè)對(duì)象可使用狀態(tài)、可使用年限及需要的維修處理方式等技術(shù)信息。

一、機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)采用無(wú)損檢測(cè)的重要性

1 有效提高設(shè)備焊接結(jié)構(gòu)檢測(cè)的先進(jìn)性

對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)而言，采用傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，一方面需要憑經(jīng)驗(yàn)而行，另一方面檢測(cè)過(guò)程需要對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，不但勞動(dòng)強(qiáng)度高，而且還可能造成不必要的損失。而采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以在不破壞結(jié)構(gòu)和使用功能的前提下完成探傷工作，操作簡(jiǎn)便且結(jié)果可靠性高，因此更先進(jìn)。

2 可顯著降低機(jī)械設(shè)備維護(hù)成本

在工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，導(dǎo)致設(shè)備損耗程度進(jìn)一步增加，為保證機(jī)械設(shè)備的高效和安全運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù)，應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，可對(duì)機(jī)械設(shè)備的焊接處進(jìn)行隨時(shí)的檢測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，另外，在對(duì)機(jī)械設(shè)備修理后也要進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，以確保機(jī)械設(shè)備能滿足使用要求。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)便易行，不需要過(guò)多的投入人力物力，因此有助于降低企業(yè)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)成本。

二.機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的典型缺陷類(lèi)型

焊接結(jié)構(gòu)在缺陷形式上大體可以分為三大部分：宏觀缺陷、內(nèi)部缺陷、微觀缺陷。

1 宏觀缺陷

焊接結(jié)構(gòu)的宏觀缺陷是指不用借助勘測(cè)儀器，通過(guò)一般性觀察技術(shù)便可以發(fā)現(xiàn)的缺陷類(lèi)型。常見(jiàn)的缺陷形式有咬邊、焊瘤、凹陷、燒穿、裂紋等。

.2 內(nèi)部缺陷

焊接結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷指結(jié)構(gòu)的不利于目測(cè)的內(nèi)部焊接處，需要通過(guò)特定一起進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)的缺陷類(lèi)型。焊接機(jī)構(gòu)常見(jiàn)的內(nèi)部缺陷有：內(nèi)部未熔合、渣質(zhì)，裂紋、氣孔等。

3 微觀缺陷

焊接結(jié)構(gòu)的微觀缺陷是指在焊接過(guò)程中因?yàn)闊嵫h(huán)的非自然流通導(dǎo)致的微觀組織出現(xiàn)異常、化學(xué)成分的非均勻性熔合等現(xiàn)象。主要包括為結(jié)構(gòu)過(guò)熱、過(guò)燒、組織成分不均勻和化學(xué)成分的非自然性分布等。

三.機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)常用無(wú)損檢測(cè)方法

1 超聲波檢測(cè)

超聲波檢測(cè)是利用超聲波在統(tǒng)一均勻介質(zhì)中的傳播是勻速直線的這一原理，利用超聲波探頭向機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)射高頻機(jī)械振動(dòng)聲波，通過(guò)收集內(nèi)部回聲并通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬軟件來(lái)分析焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷情況。超聲波無(wú)損檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、可操作性好，而且成本低廉，在發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械制造業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于超聲波檢測(cè)作為定性分析較為方便，但若對(duì)焊接缺陷做數(shù)據(jù)定量分析就需要操作人員必須具備較高的專(zhuān)業(yè)水平，并且由于系統(tǒng)誤差的存在使得結(jié)果精確度很難保證。

2 射線探傷技術(shù)

射線探傷技術(shù)是利用射線對(duì)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行照射和掃描，其信號(hào)和數(shù)據(jù)信息反映到成像設(shè)備上，通過(guò)定量的分析可得出是否存在缺陷、缺陷的形狀、大小、數(shù)量等信息，由于射線的透射性好，故此方法的精度較高、數(shù)據(jù)可靠性高，并且數(shù)據(jù)信息可長(zhǎng)期保存，有助于日后用來(lái)比對(duì)分析。但由于射線本身對(duì)人體是有害的，因此檢測(cè)過(guò)程中必須穿戴專(zhuān)業(yè)的防護(hù)設(shè)備，這就導(dǎo)致了檢測(cè)成本較高，只有在其他檢查方法無(wú)法達(dá)到要求時(shí)才會(huì)采用射線探傷技術(shù)。

3 滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)是通過(guò)向機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)表面涂抹配置好的具有高滲透性的滲透液，當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)表面存在微裂縫、微型孔洞等缺陷時(shí)，滲透液就會(huì)滲入其中使缺陷顯示出來(lái)，不僅能夠顯示缺陷的位置，而且還可顯示出缺陷的形狀，因此檢測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確，其優(yōu)勢(shì)還在于操作比較簡(jiǎn)單，容易上手。但滲透檢測(cè)的工作量較大，需要人手多，因此經(jīng)濟(jì)效益較差，而且如果焊接缺陷位于結(jié)構(gòu)內(nèi)部而表面完好的情況就不適用滲透檢測(cè)方法。

4 磁粉檢測(cè)

磁粉檢測(cè)是將鋼鐵制品的機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行磁化后，其焊接缺陷處的磁導(dǎo)率與周?chē)悴考拇艑?dǎo)率是有差異的，表現(xiàn)為缺陷處在磁化后其磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生畸變，從而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，存在漏磁場(chǎng)的部位就會(huì)吸引磁粉引起磁粉堆積的現(xiàn)象，使缺陷處產(chǎn)生磁痕，這個(gè)磁痕反映出缺陷的位置和形狀，結(jié)果可靠準(zhǔn)確，并且方法簡(jiǎn)單易行，具有較大的應(yīng)用空間。

5 渦流檢測(cè)技術(shù)

渦流檢測(cè)是利用電磁感應(yīng)原理，將一個(gè)通入交流電的線圈靠近待檢測(cè)工件，線圈通過(guò)的電流在條件一定時(shí)是不發(fā)生變化的，而當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)處存在缺陷時(shí)工件內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生渦流，受其影響線圈通過(guò)的電流就會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)線圈電流的變化來(lái)判斷缺陷是否存在，檢測(cè)效率較高，實(shí)際應(yīng)用效果較好。

6 全息探測(cè)檢測(cè)

全息探測(cè)檢測(cè)是利用射線、激光、升學(xué)全息成像的方式對(duì)待測(cè)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維立體的分析和檢測(cè)，由于集成了多種檢測(cè)技術(shù)，因此對(duì)焊接結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的缺陷都能精確地檢測(cè)出來(lái)，與此同時(shí)，全息探測(cè)檢測(cè)法還能夠?qū)⒑附尤毕莸娜轿恍畔?shù)據(jù)反映出來(lái)，為檢測(cè)人員分析焊接質(zhì)量提供客觀依據(jù)。全息探測(cè)檢測(cè)法是一種科技含量較高的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，其代表著未來(lái)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的方向，但同時(shí)此技術(shù)也還處于初始應(yīng)用階段，還有很多待完善之處，例如檢測(cè)成本高、檢測(cè)時(shí)間太長(zhǎng)等，這也是全息探測(cè)檢測(cè)技術(shù)尚未得到廣泛應(yīng)用的原因。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，無(wú)損檢測(cè)對(duì)于機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的探傷具有重要意義，目前機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)方式和檢測(cè)精度上都取得了很大的進(jìn)步，隨著現(xiàn)代焊接工藝技術(shù)水平和機(jī)械制造工藝的提高，焊接結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)要求向著更精確、更高端、更科學(xué)的方向深入發(fā)展。全新無(wú)損檢測(cè)方式是未來(lái)的發(fā)展走向，其技術(shù)的完善和實(shí)際運(yùn)用仍然需要更全面的理論支持和資金的投入。

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