無損探傷技術在鋼結構產品檢測工藝中的應用

摘?要：第二次工業革命以來，各個國家致力于將鋼結構焊接技術發展到爐火純青的程度。鋼結構焊接技術的完善對于重工企業是一次大的改革。但是，在焊接的過程中難免會出現各種各樣的影響因素，導致產品出現裂紋、氣孔、未焊透等一系列瑕疵的現象。尤其重工企業的鋼結構產品還需要接受很多未知因素的挑戰，如何將上述問題解決，保證重工企業鋼結構產品的絕對合格率是現在的首要任務。

關鍵詞：無損探傷;鋼結構焊接;超聲波探傷

鋼結構產品的建造安全性需要嚴格把控，一些大型鋼結構產品對焊接的嚴密性要求非常高。如果焊接過程中忽略一點點小問題，在不起眼的誘因作用下，這些問題就有可能是巨大的隱患。我們需要將這些存在的隱患消除，查明原因，從根源上防止事故的發生。對于焊接問題的檢驗就需要我們掌握無損探傷和破壞檢驗兩種方法，靈活運用，各取所需。

1 無損探傷定義及產生背景

1.1 無損檢測的定義

所謂無損檢測，從字面意思上講就是在不損傷被檢測對象內部組織的情況下進行檢驗焊接的可靠性。利用現代技術手段和先進設備，對焊接內部質量，結構進行檢測。經濟日益發展的今天，無損檢測技術依靠科技的進步而不斷發展。發展前期，無損檢測技術主要在工業范圍內應用，但是隨著經濟的發展，將無損檢測技術引入鋼結構產品中很有必要。

1.2 無損檢測的背景及發展

（1）無損探傷NDI，無損檢驗NDT，無損評價NDE這三個方面是無損檢測技術發展以來經歷的三個階段，代表著無損檢測技術發展以來的整體性和系統性。到現在為止，我們一般把這些叫做無損檢測NDT。無損探傷就是不破壞原有基礎，通過技術手段將問題找到。無損檢驗通過成果和數據進行分析評估。無損評價是對問題作出判斷，檢測出需要檢修的時間并且與安全性一同作出結論。這些結論的展示我們可以看出，DNE可以概括其他兩項的內容。無損檢測對于工業發展的安全性和效率都起到了積極作用。

（2）介于無損探傷技術給我們帶來的好處，很多國家都在積極研制這一技術，希望可以在現有的基礎上有所突破。如果掌握了無損探傷技術，在工業產品的制造過程中將會起到不可替代的作用。無損檢測技術涉及范圍之廣，把這一技術發展完善將帶動我們很多工業領域的快速發展。可以提高鋼結構產品的合格率，對于日后的設計制造也有很大的幫助，提高了企業發展的效率，增長了經濟效益。

2 無損探傷的種類及優缺點

無損檢測技術發展以來，我們采納了很多的方法對鋼結構產品進行檢測，也在實踐中更新了一些實用的檢測方法。對于這些有效的方法，我們大致可以將其列舉如下：

2.1 目視檢測

對于我們技術不是很發達的時候，目視檢測是最方便最簡單的檢測方法。它適用的范圍很廣，原理也十分簡便，就是利用眼睛對物體的反射成像。這一方法范圍廣，減少了培訓的時間，方便上手實踐。但是利用人眼觀察很難發現表面之下的問題，如果產品的中間出現裂紋，是不可以被發現的。這也是人眼觀察最致命的缺點，給日后的運行帶來很多隱患。

2.2 射線探傷法

（1）當射線通過物體時會出現吸收和射散，如果物體內部有裂紋的話可以通過技術手段檢測出來。這就是射線探傷法。目前我們使用最多的是將膠片作為記錄源。將膠片放置在需要探測的后面，進行射線曝光，在這個過程中射線通過材料在膠片上形成陰影。最后我們將膠片進行顯影等操作。我們根據底片的陰影程度和圖像來判斷是否存在缺陷。如果結構中存在裂紋那么在吸收射線的時候就會不連續，形成圖像的面積缺陷等情況。

（2）這種方法可以用在很多材料上，焊接材料和組合材料都可以使用。利用底片成像的方式可以清晰的觀察到材料內部狀態。而且底片作為實際材料可以進行保存。這種直觀、真實、可追蹤的檢測方法受用很廣。但是在我們檢測較厚的材料時射線不容易透過，或者成像不準確。檢測的時間較長，成本高，對于角焊縫效果不好。射線對人體的危害也是很大的，不適合長時間操作。

2.3 超聲波檢測

（1）除了上面說到的射線檢測，還有利用現代技術通過材料內部的檢測方法：超聲波檢測。一種利用頻率超過20KHz的特殊聲波進行檢測的方法，兼具傳統聲波傳輸的反射、折射等物理特征。其用途廣泛，對于材料本身沒有任何損傷，而且可以實時監測。將超聲波通過材料傳回的信息進行材料缺陷的定位識別，這種方法簡便易行，而且準確度高。

（2）超聲波檢測利用的是高頻率脈沖在材料中形成的界面反射。進行這種操作時，環境要求聲音的傳播性好，因為超聲波就是人耳聽不到的頻率在材料中反射。而且被檢測材料需具備形狀不復雜，表面粗糙度適合等特點，對于一些表面粗糙的材料可能會影響判斷。這種檢測可適用于很多材料，提供準確的檢測結果。但是這種方法只是通過成像，不能保存成記錄。

2.4 磁粉檢測

對于有些可以吸引磁粉的材料，我們叫做磁體。將沒有磁性的物體變得具有磁性叫做磁化，那些被磁化的材料叫做磁化材料。磁化材料的磁感應非常強烈，對于存在缺陷的材料，我們在鋼結構產品上放上磁粉后會形成磁粉的堆積，也叫磁痕。我們通過對磁痕的觀察推測材料中的問題。這樣的檢測方法材料簡單，成本廉價，效果迅速，靈敏度高，適合廣泛使用。但是和射線檢測一樣，不適合厚的材料，僅僅局限于表層的缺陷檢測，而且對于有磁性的工件有一定的影響。

除了這些檢測方法，還有滲透檢測、渦流檢測等很多方法，雖然各有各的好處，但是也都有缺點。我們需要將優點運用好，掌握缺點形成的原因，盡量避過使用時可能發生的缺點。使無損探傷技術在鋼結構產品的應用中展現出有效的一面。

3 結語

無損探傷技術在工業中的運用是十分廣泛的，尤其在重工企業的鋼結構產品檢測中需要極其細致。技術的發展可能決定著我們工業的發展，將無損探傷技術研究出更準確更精密的方法，解決隱患，推進工業發展是我們努力的目標。

參考文獻：

[1]劉香，胡銳.淺談無損檢測技術及其在設備工程中的應用[J].職業，2010，（5）：120.

[2]崔翠.無損探傷缺陷的檢測與識別[J].科技與企業，2012，（23）：355.

作者簡介：朱凱華（1991-），男，漢族，江蘇海門人，本科，助理工程師，研究方向：機械設計制造及其自動化。