淺談機械工程中焊接無損檢測技術

張利國

摘要：我國機械工程技術不斷發(fā)展，對于焊接技術以及操作的重視程度也越來越大，焊接技術在結構形式以及檢測方法上不斷的改進與完善。焊接技術是通過對相應部件的加熱或者加壓處理，在某種情況下運行合適的填充材料，使工件達到高密度結合的方法。利用焊接方式對部件的結合性處理，由于工序的技術特性和焊接體在使用過程的自然或非自然損害，加上焊接殘余應用對結構本身的潛在影響，容易導致結構承載能力下降，影響機械的穩(wěn)定運行。

關鍵詞：機械工程;焊接技術;無損檢測

中圖分類號：TG44?文獻標識碼：A

引言

機械工程技術隨著社會的進步和經(jīng)濟的持續(xù)增長不斷向前發(fā)展，其中焊接工藝技術提高尤為顯著。焊接技術中不僅焊接接頭結構形式趨于完善，同時在檢測方法上也不斷改善。所謂的焊接技術主要是通過相應部位加熱或是加壓進行處理，在某種條件下使用合適的填充材料，讓工件可以高密度結合。利用焊接的方式對部件進行處理，讓部件的工序技術特性得以順利實施。但焊接體在使用過程中可能會導致部件易受到自然或是非自然損害，再加上焊接殘余應力對結構本身的影響，可能會導致結構承載能力下降，影響機械的正常穩(wěn)定運行。基于此，本文對機械工程中的焊接無損檢測技術進行闡述，希望能對我國焊接技術人員有一定的根本性幫助。

1機械工程中焊接結構存在的問題

1.1直觀缺陷

在機械工程當中，焊接結構的許多缺陷是直觀的問題可以通過肉眼發(fā)現(xiàn)，其中不需要借助檢測設備即可發(fā)現(xiàn)其中的缺陷，但對于從業(yè)人員的經(jīng)驗提出了較高的要求。在進行工程機械工作狀態(tài)檢查時，需要對故障形成位置、原因以及程度進行判斷。這是從直觀的角度對機械設備進行觀察，判斷是否存在不正常的情況，例如，轉軸磨損的顏色、是否存在漏油現(xiàn)象、零件是否松動等。比方說一般肉眼可看到的均可以直接被發(fā)現(xiàn)。

1.2內部缺陷

在機械工程當中，焊接結構中存在內部問題也是較為常見的一種情況，同時這些內部缺陷還是某些不當焊接工藝造成的一種較為典型缺陷形式，從而這些內部缺陷具備特殊性效果。這些內部缺陷沒有辦法以經(jīng)驗和肉眼分辨的，需要利用相應儀器設備對其進行分析，在機械焊接過程中，較為常見的焊接缺陷包含了夾渣，氣孔以及未熔等相關問題。

1.3微觀缺陷

根據(jù)機械工程中焊接結構的解剖結果來看，在其中還是存在眾多細微的微觀缺陷，這種缺陷在材料內部無損檢測當中是無法發(fā)現(xiàn)的，并且沒有辦法用肉眼直接觀察，就算利用設備，有些缺陷還是無法檢測出來。導致這種缺陷主要原因之一是焊接工藝并沒有達到想要的標準，在焊接過程中，焊接結構也沒有做到盡善盡美，所以，在機械工程中出現(xiàn)了缺陷與不足，使得檢測人員對工程沒有達到一定的滿意，因此，焊接過程中導致的缺陷應得到操作人員的重視。

2機械工程中焊接無損檢測技術分析

2.1滲透檢測

滲透檢測的工作原理是毛細作用，主要負責檢測表面的開口缺陷。金屬材料和非金屬材料的表面裂紋和夾渣等缺陷都可以利用滲透檢測技術，這些缺陷無法利用目視檢查方法，工件物理性能和化學成分不會限制滲透檢測結果，因此滲透檢測可以適用于各種材料，尤其適合在野外現(xiàn)場檢測當中利用滲透檢測技術。工件形狀和缺陷方向不會影響到滲透檢測，但是滲透檢測的速度比較慢，此外滲透檢測會利用檢測劑，這類化學試劑會影響到人體的健康，也會在一定程度上影響自然環(huán)境。

2.2金屬磁記憶檢測技術

在機械工程焊接過程中，其中最為重要的一項技術是金屬磁記憶檢測技術，金屬磁記憶檢測技術主要針對的是磁場變形的問題，金屬磁記憶檢測技術的應用不僅解決了焊接表面存在的問題，而且也解決了焊接結構內部所存在的問題，并針對這些問題進行檢測。此外，經(jīng)濟的發(fā)展推動了該行業(yè)技術領域進步，隨著儀器的不斷推陳出新，也讓此種檢測方式變得多種多樣。

2.3渦流檢測

利用渦流檢測，在待測金屬板上方放置交流電的線圈，形成交變磁場，試件內部會產(chǎn)生旋渦型的交變電流，這是所謂的渦流。渦線圈的形狀和尺寸等都關系到渦流的分布和大小，此外試件的電導率和磁導率也會影響到渦流的分布情況。實施渦流檢測，利用激磁線圈，導電構件內部就會產(chǎn)生渦電流，利用探測線圈對于渦電流的變化進行測定，可以確定構件缺陷信息，渦流屬于交變電流，會產(chǎn)生一定的集膚效應，因此只能將試件表面和近表面的情況反映出來。檢測渦流的過程中，線圈不會接觸到被測工件，可以提高檢測速度，實現(xiàn)檢測的自動化。在檢測管線和線材以及棒材等過程中都可以利用渦流檢測技術，但是這種技術只能檢測出表面缺陷，無法直觀的顯示出缺陷。鋼絲繩檢測儀主要是利用渦流檢測原理，在檢測過程中，利用一組磁鐵，可以實現(xiàn)鋼絲繩磁飽和，鋼絲繩包裹磁頭，實現(xiàn)勻速運行，鋼絲繩發(fā)生斷絲和磨損等問題，都會改變漏磁量和磁通量，霍爾傳感器捕捉之后可以形成電信號，直觀的模擬信號輸出來。

2.4超聲波檢測

超聲波頻率在20000Hz之上，超聲探傷頻率通常處于1～5MHz。超聲波方向比較好，具有較強的穿透能力，在界面會產(chǎn)生反射和折射，可以在探傷過程中的利用超聲波檢測。在起重機械金屬結構和焊接接頭內部缺陷當中利用超聲波，例如可以檢測鍛造吊鉤的裂紋等問題，也可以檢測起重機金屬結構的焊縫缺陷和螺栓缺陷等。超聲波探傷技術具有較多的優(yōu)勢，可以提高檢測工作的靈敏度，檢測速度也比較快，應用成本比較低，不會影響到人體健康，同時可以準確定位和定量缺陷。

2.5利用計算機輔助檢測分析技術

這種技術是充分利用計算機技術設計出檢測軟件，從而可以實現(xiàn)對工程機械故障進行自動化診斷與分析，系統(tǒng)將通過對工程機械設備進行各種信號的采集、記錄、分析然后將其輸入計算機中，由系統(tǒng)對工程機械設備進行運行狀態(tài)及故障檢測與分析。值得注意的是，該系統(tǒng)必須具備非常強大的數(shù)據(jù)分析能力和數(shù)據(jù)庫。當故障診斷超出正常設定值時，會立即向技術人員發(fā)出警告，同時，通過該系統(tǒng)完成了對工程機械故障的檢測與分析后，能夠及時將有關數(shù)據(jù)和圖像進行存儲，為每一臺需檢測的機械建立各自的資料庫，也能對眾多臺機械的各個運行狀態(tài)資料進行分門別類的貯存，便于日后快速查找與對機械的檢修工作提供有效的證據(jù)。

結束語

綜上所述，為了可以讓檢測技術更好的在機械工程焊接結構當中使用，提高技術檢測準確性以及檢測結果的可靠性是無損檢測的研究方向，最重要的一點就是需要明確目前階段機械工程焊接結構當中較為常見且不易被現(xiàn)階段無損檢測技術發(fā)現(xiàn)的缺陷，只有明確此類缺陷問題之后，才能有目的的去思考如何才能提高檢測便捷性，這點也是保證無損檢測技術能在機械工程焊接結構當中正常使用的有效條件，而且適當?shù)倪x擇以及合理的規(guī)范是必不可少的。需要做好相應的條件，才能保證焊接技術進一步提高，才能促進機械工程行業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻：

[1]?龐聰.試論金屬材料焊接中超聲無損檢測技術的應用[J].世界有色金屬，2017（11）：258–259.

[2]?張鳳敏.淺談機械焊接結構的無損檢測技術[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（10）：131–131.

[3]?張家駿.無損檢測技術發(fā)展的新動向——第13屆世界無損檢測大會論文綜述[J].中國機械工程，1993（1）：44–46.

[4]?中國機械工程學會無損檢測分會秘書處.中國機械工程學會無損檢測分會第八屆全國年會、國際無損檢測技術研討會暨展覽會在蘇州成功舉辦[J].無損檢測，2003，25（11）：3–4.

[5]?方咫.無損檢測技術在起重機械安全檢驗中的應用分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2018（8）：195–196.

（作者身份證號碼：130221198510223430）