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

滕瑋曄

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

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

滕瑋曄

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無(wú)錫交通分院，江蘇 無(wú)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(lái)了重要的保障，逐漸擴(kuò)大了這種結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用范圍。結(jié)合現(xiàn)階段機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)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(cè)技術(shù)有著自身的特點(diǎn)。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)的具體要求，合理地使用無(wú)損檢測(cè)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(lái)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的斷發(fā)展，將會(huì)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(wú)損檢測(cè)技術(shù)；應(yīng)用范圍；焊接工件；研究現(xiàn)狀

采取有效的無(wú)損檢測(cè)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(zhǎng)各種焊接工件的使用壽命。結(jié)合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的具體內(nèi)容，可知這項(xiàng)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(duì)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(wú)損檢測(cè)技術(shù)過程中，需要加強(qiáng)對(duì)具體操作流程的嚴(yán)格把控，最大限度地發(fā)揮出無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

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(duì)于焊接工件的性能可靠性帶來(lái)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(duì)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的整體認(rèn)識(shí)。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(shí)地排除，對(duì)焊縫質(zhì)量帶來(lái)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(shí)可能會(huì)縮短機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此，需要加強(qiáng)對(duì)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(shí)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?gòu)暮缚p根部溢出形成的金屬瘤狀物）和燒穿（焊接過程中因?yàn)榫植窟^熱導(dǎo)致熔化的金屬?gòu)暮缚p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(cè)或者可以借助簡(jiǎn)單的光學(xué)儀器進(jìn)行檢測(cè)。相對(duì)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(shí)消除相關(guān)存在因素的影響，促使檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中可以為機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)實(shí)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(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)的難點(diǎn)，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(zhǎng)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?yàn)闊嵫h(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(duì)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(cè)，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(wú)損檢測(cè)技術(shù)

2.1 射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

這種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)包含著豐富的內(nèi)容，在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)檢測(cè)中有著良好的適用性。像常見的X射線支持下的焊接無(wú)損檢測(cè)，可以對(duì)存在內(nèi)部缺陷的焊件進(jìn)行全面地檢測(cè)，增強(qiáng)了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中的作用效果。射線無(wú)損檢測(cè)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(shí)間段內(nèi)吸收各種射線，通過對(duì)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(wú)損檢測(cè)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(zhǎng)提供了可靠保障。因此，需要合理地運(yùn)用射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，消除機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)中正常使用時(shí)可能存在的安全隱患。

2.2 電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

常見的渦流檢測(cè)、漏磁檢測(cè)、磁粉檢測(cè)等，都屬于電磁無(wú)損檢測(cè)的重要組成部分。結(jié)合目前機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀，可知檢測(cè)技術(shù)選擇中磁粉無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的使用較多，對(duì)于焊件質(zhì)量的提高帶來(lái)了提供了重要的參考依據(jù)。磁粉無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的主要工作原理是：通過對(duì)存在焊接質(zhì)量缺陷構(gòu)件磁場(chǎng)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(huì)出現(xiàn)磁化現(xiàn)象，表面逐漸形成了漏磁場(chǎng)，從而確定出存在缺陷焊接點(diǎn)的大體位置。運(yùn)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析時(shí)，應(yīng)充分地考慮電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，尤其是針對(duì)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(wú)損檢測(cè)中的方波檢測(cè)計(jì)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(duì)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(wú)損檢測(cè)技術(shù)

通過對(duì)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(wú)損檢測(cè)技術(shù)，即為超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。目前常用的聲發(fā)射方法作為超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)地動(dòng)態(tài)化的無(wú)損檢測(cè)，在確定焊接缺陷部位缺陷類型的同時(shí)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(shí)際要求。合理地使用超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，有利于豐富機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，確保了存在缺陷焊件無(wú)損檢測(cè)分析的準(zhǔn)確性。超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)利用動(dòng)態(tài)化的檢測(cè)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(shí)地分析，為技術(shù)人員及時(shí)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(wú)損檢測(cè)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，在對(duì)機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)分析過程中，應(yīng)加強(qiáng)超聲波無(wú)損檢測(cè)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(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)的多樣化需求。

2.4 紅外檢測(cè)方法

根據(jù)紅外輻射的工作原理，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)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(shí)際的應(yīng)用中能夠符合實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)的具體要求。

運(yùn)用紅外檢測(cè)方法的過程中，可以通過對(duì)熱量焊接工件缺陷處熱量散失情況的有效分析，結(jié)合計(jì)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(shí)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(wú)損檢測(cè)方法

滲透檢測(cè)方法使用中主要是通過對(duì)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(shí)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(cè)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(lái)后可進(jìn)行表面顯示，具有靈敏度高（可檢驗(yàn)1μm大小的裂紋）、簡(jiǎn)便性和直觀性的特點(diǎn)。在機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)表面存在開口型裂紋的檢測(cè)分析過程中，合理地使用滲透無(wú)損檢測(cè)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(wú)損檢測(cè)方法，需要充分地考慮這種檢測(cè)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(shí)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(yǔ)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的有效使用，有利于擴(kuò)大焊接工件實(shí)際的應(yīng)用范圍，提高焊接結(jié)構(gòu)的抗承載力。不同的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用范圍、實(shí)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(shí)際要求，合理地使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，滿足相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)的多樣化需求。文中從不同方面對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了必要地分析，客觀地說(shuō)明了做好這些技術(shù)研究工作對(duì)于優(yōu)化機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)的重要性。

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1671-0711（2016）11（上）-0093-02