机械焊接结构的无损探伤检测技术探讨张宇

张宇

摘要：在实际的工程生产中，焊接技术一直都是各行各业中必不可缺且尤为关键的技术之一。由于其技术类型和特点，被广泛应用于机械制造、交通运输、医疗器械等领域，从而实现设备设施的生产制造等生产活动。本文主要介绍了机械焊接结构的主要缺陷类型、无损检测技术的优点和常用类型，供相关工程人员参考。

关键词：机械焊接；无损探伤；检测技术

引言

焊接技术作为一种典型的连接技术，在机械制造的过程中得到了广泛性的运用，通过这种技术的运用，可以逐渐提高焊接技术工艺，并避免焊接结构发生缺陷问题。如果在焊接工艺实施的过程中发生焊接结构缺陷，会影响机械结构中的承载能力，而且也会降低机械设备的使用寿命，从而为机械工程的项目设计造成影响。所以发现，在机械焊接的过程中，焊接质量的好坏会直接影响机械系统的安全性及稳定性。因此，在机械焊接中，应该提高对检测技术以及无损检测技术的认识，并通过对机械结构完整状态的分析，进行检测方案的规划，有效提高检测技术的有效性，为机械焊接结构的优化提供保障。

1、无损检测技术的优点

1.1、降低维护机械设备的成本

现阶段，国内现代化工业迅猛发展，一些机械工厂在机械设备使用中，致使机械设备长时间高负荷的运转，导致机械设备产生大量的耗损，损耗程度也是随之加深。为了保证机械焊接能够得到良好的应用效果，可以在机械焊接结构检测中应用无损检测技术，无损检测技术可以解决机械设备运转中存在的较多问题，可以通过相应的技术及时发现问题和状况出现在哪一个环节，还可以节省人力成本，在检测过程中检测人员不必耗费太多时间，从而降低维护机械设备的成本。

1.2、保障使用安全，延长使用寿命

对大量设备损坏情况分析可知，机械设备损坏的部分原因就是初始的轻微损耗没有被及时检出而愈发加深，最终导致威胁设备使用且难以修复的损耗，从而造成设备的无法使用。而无损检测技术由于操作简便，不损害被检测对象的使用性能，可对制造用原材料、各中间工艺环节、直至最终产成品进行全程检测，也可对服役中的设备进行检测。所以，该技术适宜作为机械设备焊接点的定期检测方法，通过定期检测，人们可以及时发现设备焊接点的早期缺陷及其发展程度，确定其尺寸、方位、形状并选用合适方法予以修复。这样既保障了设备的使用安全，也延长了设备的使用寿命，具有一定的经济效益。

2、机械焊接结构的缺陷

2.1、机械焊接的微观缺陷

通过对微观缺陷的分析，其作为机械焊接结构中无损检测的技术重点，缺陷问题包括了以下几种：第一，过热。在机械焊接微观因素分析中，需要认识到焊接过程的局部受热状态，提高对焊接晶粒的变大问题；第二，过烧，这种问题过长出现会导致氧化现象的发生；第三，偏析，在焊接的过程中，温度会长时间停留在受热区域，这种现象的发生会出现内部成分单向聚集问题，通过电子显微镜技术以及高倍镜检测问题的分析，提高检测工作的专业性，为机械焊接微观缺陷问题的分析提供支持。

2.2、内部缺陷

内部缺陷是指在焊接结构内部出现的缺陷，其具有细小、不易发现的特点，通常用肉眼难以发现这一类别的缺陷，而需要借助仪器进行检测。内部缺陷是机械焊接结构中最主要的一种缺陷。内部缺陷主要包括气孔、夹渣、裂纹等。所谓气孔，指的是焊接过程中，液态焊料由于加热不足、焊接角度不合理等原因，焊接结构内部会出现某些异常现象，其中有可能包含空气形成的孔状物。而夹渣指的是焊接时熔化的金属没有被及时排出而快速冷却，在焊接结构中残留的现象。裂纹指的是由于焊头温度过高，对焊料及焊接金属的内部原子结构造成破坏，使各种原子重新混合成新的金属层的过程，由于新金属层形成不受人为控制，形成的结构较为粗糙，所以容易产生裂纹。

2.3、宏观缺陷

这种焊接缺陷形式在表现方式上来看，主要特点是不需要借助专业的检测工具，能够通过肉眼直接判断和分析其缺陷存在，常见的此类缺陷有咬边、表面焊接裂缝、焊瘤、表面凹陷不平整等多种缺陷形式。①咬边。此种缺陷主要表现形式是沿着焊缝，在基体材料部分形成的凹陷或沟槽。②焊瘤。此种缺陷主要表现形式是由于焊接热量不足，没有熔合的基体材料或者在焊缝的根部，在冷却后会出现和基体不相熔合的瘤状金属。③烧穿。此种缺陷主要表现形式是熔深超过工件厚度，由于热量的堆积，造成对工件的穿透破坏缺陷。上述几种形式的缺陷类型都是生产中极为常见的，均属于宏观缺陷的类型。在通过操作人员的肉眼或者部分设备仪器都能够进行检测分析。

3、无损检测技术的应用

3.1、超声波检测技术的应用

超声波检测的原理是通过对机械振动声波在不同密度介质返回来的信号不同，在实际操作中要通过机械探头发送超声波，相应的超声波频率通常在20000Hz左右，然后再对反应回来的超声波数据进行充分分析，进行机械焊接机构中问题缺陷的明确。通过超声波检测方法可以有效、科学合理地分析机械焊接结构存在的问题和缺陷，并且具备较强的可操作性以及较高的灵敏度，不需要耗费较多的时间，节约检测成本，现阶段在接卸焊接结构中被普遍应用，具有良好的检测效果。

3.2、射线探伤技术的应用

在射线探伤技术分析中，主要是通过射线技术的运用，对焊接部分进行照射及扫描，通过对这种信号信息反映呈现的分析，进行设备仪器的定量分析，并通过对缺陷、缺陷形状、大小数量的确定，进行故障的检测，这种故障检测方法精确度较高，而且数据存在着较强的可靠性，因此，不断对信息数据进行分析，并通过对信息数据的对比，避免射线对人造成的伤害。而且，在这种检测技术使用的过程中，需要专业人员进行穿戴防护设备，并对检测结果进行分析，从而提升射线检测的价值性，提高射线探伤建设技术的有效性。

3.3、全息探测检测技术的应用

近些年来，全息成像技术的兴起与发展不仅改变了人类对于图像的呈现方式，也在工程领域的许多方面提升了技术含量。在机械焊接结构检测工作中，也少不了全息技术的身影。全息探测技术主要应用于焊接结构宏观缺陷和内部缺陷的检测，其主要的操作方法是利用射线、激光、声学等技术设备全方位地探测金属结构表面及内部的结构，将表面及内部的金属焊料分布状况形象立体地呈现出来，探测人员通过观察这些清晰度高、可信性强的图像就能够准确分析缺陷部位及缺陷情况，制定修复方案。由于全息成像设备成本较高，且相关技术发展还不够健全，所以它在目前的检测领域中还没有得到广泛使用。但是，人们应该清醒地意识到由于全息成像科学含量高，对于机械结构图像的还原度极强，应当成为未来机械结构缺陷检测技术的发展方向。

结束语

随着相关领域技术的不断发展，无损检测技术也不断有新型的技术形式出现，并且逐渐在实际应用中占据主要地位。比如计算机层析成像法、激光检测法等都得到了极广的应用。所以，无损检测方法对于提高焊接结构的可靠性和安全性，提高检测效率，降低检测难度以及费用具有十分重要的应用价值。

参考文献：

[1]于昆淼.无损检测技术在机械焊接结构中的应用探讨[J].科技风，2018（33）：158.

[2]陈超，林奋，李明辉.无损检测技术在机械焊接结构件缺陷检测中的应用[J].内燃机与配件，2018（19）：202-204.

[3]方雁.浅析无损检测技术在机械焊接结构中的运用[J].山东工业技术，2018（15）：13.

[4]段文博.机械焊接结构的无损探伤检测技术探讨[J].山东工业技术，2018（09）：13.

[5]李文静.机械焊接结构的无损检测技术研究[J].现代制造技术与装备，2018（04）：120-121.