| 标题 | 超声无损检测技术在金属材料焊接检测中的应用 |
| 范文 | 张成侠 摘 要：在焊接金属材料的过程中，温度变化会改变金属材料的晶粒结构，导致其内部应力分布发生变化，构件强度降低，存在安全故障隐患。因此需要对金属缺陷进行快速、准确地检测，其中无损检测法应用广泛，其包括超声波检测和射线检测。在未焊接表面裂纹缺陷检测中，辐射超声波技术具备较高的检测效率。超声无损检测（UT）技术可以在不破坏产品、构件质量的前提下，对缺陷进行检测，为确定焊缝尺寸提供参考，在生产过程中消除风险，该文对超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用进行了研究。 关键词：超声无损检测；金属材料；焊缝 中图分类号：TG441 文献标志码：A 1 超声无损检测技术概述 超声无损检测技术通过超声波与试件相互作用，对试件反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，进而对其特定应用性进行评价。 自身技术进步和应用需求的增多，超声无损检测技术在工业焊接领域应用日益广泛。超声无损检测技术可以检测出产品、工件、材料内部缺陷，操作简便、精度高。金属材料在焊接的过程中会发生不同程度的变形，甚至造成内部缺陷，对金属材料焊接过程进行无损检测是必要的。 精度和质量是超声无损检测技术的2个关键点。随着全球经济一体化发展，世界各国间的技术交流也逐渐增多，无损检测技术的重要性受到广泛关注。超声无损检测技术的工作原理是超声波与被测物体之间形成均质的回声波。研究表明，在超声无损检测技术中，超声波在弹性介质中可以快速传播，传播速度受温度、材质等因素的影响。传播速度因材质不同而存在差异，一般来说在固体介质中，声速传播慢、温度高，应力集中现象明显，直接影响膨胀率；超声波的传播速度同时还受到材质均匀程度的影响。超声无损检测技术凭借其宽适用范围和高检测精度的优势，大幅提升了金屬材料焊接检测水平。 2 超声无损检测技术特点 2.1 无破坏性 无损检测技术最大的特点是能够在不损坏试剂材质、结构的前提下进行检测，所以进行无损检测后，试剂检测率可高达100 %。 2.2 正确选用无损检测方法 因检测对象不同，为提高检测结果的可靠性，依据试剂材质、结构等方面的不同，确定相应的无损检测方法，只有这样检测出来的结果才能准确有效。 2.3 综合应用各种无损检测方法 任何无损检测方法都不是万能的，且每种检测方法都有自身的优势和缺陷，所以应尽可能多用几种检测方法，取长补短，确保产品安全。无损检测的目的不仅是为追求高质量，而是在确保安全的前提下，还应着重考虑其经济性，只有这样，无损检测才能达到预期目的。 3 超声无损检测技术应用过程中的注意事项 3.1 考虑焊接材料自身特性的影响 焊接质量与金属材质直接相关。超声无损检测技术具有诸多优点，但在金属材质焊接检测中的应用仍存在局限性，实际操作中，超声无损检测方法可以作为一种有效的依据，通过比对固体回波信号处理原理模型与回波条件，对焊接缺陷进行评估。但是实际焊接中的金属材料的结构和形状是不规则的，非破坏性的超声波检测技术应用还是有一定难度的，给后期模型修改带来困难，进而影响最终判定的准确性。不同材质间的晶相组织有着较大的差异，这就决定了某些金属不能应用超声检测技术对焊道缺陷进行检测，如果不能对焊道缺陷进行准确定位，下一步处理工作就无法展开。 3.2 超声无损检测存在的技术局限性 控制技术是超声无损检测技术客观存在的缺陷，这是无法避免的，应客观认识焊接过程中存在的各种缺陷，这种缺陷直接影响金属材质的外观。在体积检测领域，存在较大的差异性。在金属焊接领域，超声无损检测技术的应用具有一定的局限性，对于隐藏在焊缝深处的裂纹，超声无损检测技术的精度和准确性会大打折扣。 笔者总结通过大量的工程实践经验，发现超声无损检测在金属料焊接工艺中应用时，要考虑不同材料的特性。第一，在确定焊缝时，要针对不同金属材质进行智能化设计，选择最优的焊接工艺、最适合的检测流程和时间窗口；第二，应采取非破坏性的超声波检测工艺，对所加工工件的实际用途进行检测；第三，安装在超声无损检测装置上的探针位置精确与否直接影响测试数据精度；最后对于超声无损检测的反射波振幅是有明确定义的，这直接关系到超声波反射的传播速度和电路数据精度。专业检验人员在实践检验环节要不断创新，及时发现超声波无损检测技术的缺陷。只有及时发现缺陷，才能不断提高金属的焊接质量，提升超声波技术在金属焊接检测应用中的广度和灵活性。 4 超声无损检测技术在金属材料焊接检测中的应用 4.1 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。 4.2 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。 4.3 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。 5 结语 超声检测作为一种重要的无损检测技术，已成为安全检查的首选方案，近年来也被应用于金属材质自身缺陷和焊接接头平面缺陷的检测中。在实际生产过程中金属焊接工艺不断发生变化，超声无损探伤技术自身也在不断完善和创新，目前已经可以实现对缺陷位置、大小和尺寸的精确检测。超声无损检测技术在工业领域的应用，在保证焊接质量的同时，提升了企业的生产效率。 参考文献 [1]宫宇帝.金属材料焊接中超声无损检测技术的有效应用探析[J].科技创新与应用，2015（12）：115. [2]付明胜.金属材料焊接过程中超声无损检测技术的主要应用[J]. 中国新技术新产品，2017（11）：22-23. [3]唐艺文.超声无损检测技术在金属材料焊接的应用研究[J].山东工业技术，2017（2）：25. |
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