超聲無損檢測技術在金屬焊接材料中的應用探究

王子閣

摘要：在焊接金屬材料的過程中，溫度變化會改變金屬材料的晶粒結構，導致其內部應力分布發(fā)生變化，構件強度降低，存在安全故障隱患。因此需要對金屬缺陷進行快速、準確地檢測，其中無損檢測法應用廣泛，其包括超聲波檢測和射線檢測。在未焊接表面裂紋缺陷檢測中，輻射超聲波技術具備較高的檢測效率。超聲無損檢測（UT）技術可以在不破壞產(chǎn)品、構件質量的前提下，對缺陷進行檢測，為確定焊縫尺寸提供參考，在生產(chǎn)過程中消除風險，該文對超聲無損檢測技術在金屬材料焊接中的應用進行了研究。

關鍵詞：超聲無損檢測；金屬材料；應用

金屬材料被廣泛應用與基礎建設和進出口貿(mào)易中，是我國經(jīng)濟發(fā)展中重要的一部分。金屬焊接材料的高質量和高精度是保障金屬焊接行業(yè)高速發(fā)展的核心技術手段。超聲無損檢測技術能夠進一步提高金屬材料焊接接頭的質量，保障金屬材料焊接的安全性。因此，為了進一步推廣超聲無損檢測技術在金屬材料焊接中的應用，充分發(fā)揮其應用效果，對超聲無損檢測技術在金屬材料焊接的應用進行深入分析具有重要的意義和作用。

1超聲無損檢測技術概述

超聲無損檢測技術通過超聲波與試件相互作用，對試件反射、透射和散射的波進行研究，對試件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征，進而對其特定應用性進行評價。

自身技術進步和應用需求的增多，超聲無損檢測技術在工業(yè)焊接領域應用日益廣泛。超聲無損檢測技術可以檢測出產(chǎn)品、工件、材料內部缺陷，操作簡便、精度高。金屬材料在焊接的過程中會發(fā)生不同程度的變形，甚至造成內部缺陷，對金屬材料焊接過程進行無損檢測是必要的。

精度和質量是超聲無損檢測技術的2個關鍵點。隨著全球經(jīng)濟一體化發(fā)展，世界各國間的技術交流也逐漸增多，無損檢測技術的重要性受到廣泛關注。超聲無損檢測技術的工作原理是超聲波與被測物體之間形成均質的回聲波。研究表明，在超聲無損檢測技術中，超聲波在彈性介質中可以快速傳播，傳播速度受溫度、材質等因素的影響。傳播速度因材質不同而存在差異，一般來說在固體介質中，聲速傳播慢、溫度高，應力集中現(xiàn)象明顯，直接影響膨脹率；超聲波的傳播速度同時還受到材質均勻程度的影響。超聲無損檢測技術憑借其寬適用范圍和高檢測精度的優(yōu)勢，大幅提升了金屬材料焊接檢測水平。

2超聲無損檢測的優(yōu)點

通過對超聲無損檢測技術的原理的了解，可知超聲無損檢測技術原理簡單，造價低。超聲無損檢測技術的運用促進了當代工業(yè)、機械以及各種金屬制造的發(fā)展。首先，超聲無損技術在檢測過程中不會破壞金屬的特性。換言之，在檢測的過程中是自動的識別出金屬內部存在的缺陷，從某種意義上來說，這種技術是不存在任何風險性的。其次，超聲無損檢測技術檢測速度快。眾多科學家在研究之后表明，在檢測的過程，超聲波會精確地檢測出金屬內部存在的間題，比如金屬的接口處連接不齊、凹陷和松動等問題，這些問題在工業(yè)生產(chǎn)上都是絕對不允許出現(xiàn)。倘若出現(xiàn)這些生產(chǎn)上的失誤后期就會變得很難完善。如果不利用超聲波識別技術，僅選用人為識別，不僅降低了生產(chǎn)效率，而且還會嚴重影響生產(chǎn)質量。在運用了這種新型技術以后，它的識別效果精確、快速，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)質量。與傳統(tǒng)的檢測技術相比，超聲無損檢測技術的優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來。由此可見，運用超聲無損檢測技術在當代金屬制造業(yè)發(fā)展中具有重大意義。

3超聲無損檢測的不足

雖然這種新型技術優(yōu)點多而且發(fā)展很快，但由于超聲無損檢測技術在國內發(fā)展時間較短，在實際用應用中仍存在諸多不足。例如：超聲無損檢測在金屬焊接的過程中存在一定的局限性，尤其是當某區(qū)域內深處隱藏或者不易發(fā)現(xiàn)的地方存在裂紋根本無法檢測到。另外，超聲無損檢測在金屬焊接中應用也會受到金屬材料的影響。當金屬材料的結構以及形狀比較復雜時就會對超聲無損檢測的準確判斷造成一定的影響，甚至有部分金屬材料無法通過超聲無損檢測技術檢測出其中存在的缺陷。

4超聲無損檢測技術在金屬材料焊接的應用

4.1金屬材料焊接中超聲無損檢測技術應用方法

超聲無損檢測技術在金屬材料焊接的過程中，有很多的應用辦法，所以在工作的過程中，我們必須選擇合理測試和驗證一個檢測方法；根據(jù)其性質、形狀、尺寸等不同，每種金屬材料中的材料在焊接過程中可能存在各種缺陷，金屬材料的外觀也可能各不相同，因此，在選擇超聲波無損檢測技術時，首先根據(jù)金屬材料缺陷，在實際過程選擇合適的檢測方法：其次，在實際測試過程中，我們應該根據(jù)檢測方法的不同，在金屬材料焊接過程中，對金屬表面的其他檢測方法進行補充，一塊來完成金屬的焊接過程：最后，在金屬焊接過程時，超聲無損檢測技術的最后一個步驟是確保檢查人員之間的通信應當暢通，并且及時地進行數(shù)據(jù)交換和測試結果內容的科學分析，以及金屬焊接的整個過程，對材料進行修正，及時處理焊縫。

4.2選擇合理的檢測方法

金屬材料因其晶體不同，所以金屬的材質各不相同，所以在進行金屬材料檢測工作時，要根據(jù)其特點選擇適宜的檢測方法，不能對所有的金屬材料都一概而論。在具體的檢測工作中，檢測人員要對金屬特性做深入了解，依照不同屬性的金屬設計最有效的方法來檢測金屬焊接情況。

4.3把握無損檢測的時間

金屬材料的性質都存在較大差異，同種金屬材料在不同時間進行檢測也會得到不同效果，所以在進行金屬材料焊接無損檢測時候要選擇最佳時機。根據(jù)金屬材料各自的焊接工序，在適宜的工序之后完成檢測，不能對檢測時間進行簡單的固定規(guī)定。檢測人員要想順利完成檢測工作，讓檢測能夠反映出焊接的真實情況，就一定要結合實際，根據(jù)不同材料的性能選擇最有利的檢測時間。

4.4創(chuàng)新超聲無損檢測技術

隨著科技的發(fā)展，數(shù)字信號處理技術、電子技術、計算機技術都讓超聲無損檢測技術向著更完善的方向發(fā)展，使其精度、檢測效率、準確率都得到提升。在明確了如何攻克存在問題之后，就需要加緊研發(fā)腳步，對超聲無損檢測技術進行優(yōu)化。這就需要我們在對超聲無損檢測技術進行理解運用的基礎上對其進行技術革新，正面對待其技術缺陷，讓超聲無損檢測技術得到更有效的運用。

4.5加強檢測人員之間的相互交流

檢測人員在擁有一定經(jīng)驗的基礎上都需要增加與從業(yè)人員的交流，對別人的既有經(jīng)驗進行學習，取長補短來完善自身技能。檢測人員通過相互交流能夠對檢測方法進行總結，集各家所長，得到最有效的檢測措施，讓進行檢測的人員提高檢測正確率，得到更好的檢測效果。

結語

超聲無損檢測技術作為一種新型的檢測技術，已經(jīng)廣泛地應用在許多金屬材料的生產(chǎn)過程中，并且大大提高了材料的質量及安全性。但是超聲無損檢測技術目前還有很多方面需要進

一步發(fā)展。在超聲無損檢測的基礎理論研究和儀器設備開發(fā)方面，中國與世界先進國家之間仍有較大的差距。因此，我國的超聲無損檢測技術仍然需在具體的實踐過程中不斷地摸索與改良。相信不久的將來，超聲無損檢測技術的發(fā)展會越來越迅速，這樣的先進技術不僅僅是行業(yè)發(fā)展的動力，更能夠使我國的金屬材料產(chǎn)業(yè)邁入一個更高的新臺階。

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（作者單位：遼河石油勘探局有限公司物資分公司產(chǎn)品檢驗中心）