無損檢測技術在船舶焊接中的應用探討

蔡秋良

中國船級社質量認證公司 湖北武漢 430022

隨著船舶行業的發展，人們對于無損檢測技術水平也提出了相應的要求。船舶無損檢測的本質是要在檢測對象復雜、檢測種類豐富以及檢測條件差的基礎上來實現船舶綜合狀況的探究，以此來有效防止問題事故的發生，最大化的減少相應損失[1]。

1 無損檢測技術概述

無損檢測技術具體就是指“無損害檢測技術”。不對檢測物體的物理性質和化學性質進行破壞，而實現精準檢測是無損檢測的主要優勢。無損檢測技術是一項集成化的檢測技術，只要檢測技術不對物體造成損害而直接獲取物體檢測信息就可以稱之為無損檢測技術，而隨著現代檢測技術的發展，當前無損檢測技術已經發展為多種技術方法，其中包括超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、紅外檢測以及激光檢測等。并且隨著社會發展對檢測工藝的要求不斷增加，無損檢測技術的應用更加廣泛。尤其是在高新技術設備研究中，由于現代設備更注重微型化發展，設備不方便拆卸所以選擇無損檢測技術更加方便，也更加高效。傳統的檢測方法需要對檢測設備或者檢測部件進行拆卸分解，所以不適應現代社會的發展。而在未來檢測技術中無損檢測技術應用也將越來越廣泛。

2 船舶檢測缺陷種類分析

（1）氣孔。船舶焊接的過程中會出現氣孔，一般是由于熔池中的氣泡在凝固時未能逸出引起的。之所以會產生氣孔，其主要原因包括坡口邊緣不清潔、未嚴格按照規定烘焙焊條與焊劑等。除此之外，埋弧自動焊電壓過高也是導致焊接過程中產生氣孔的主要原因。

（2）未焊透。技術人員在進行構件焊接時，很多時候都存在接頭根部未完全熔透的現象，這就是經常提到的未焊透現象。而能夠觀察到焊件與焊縫金屬以及焊縫層間存在局部未熔透的現象，則被稱為未熔合現象。無論是未焊透還是未熔合，都屬于較為嚴重的焊縫缺陷，很容易導致構體間斷或者突變的現象，還會導致構體強度的降低，出現嚴重的裂紋，影響制造的質量[2]。

3 船舶無損檢測常規技術手段

3.1 磁粉檢測技術的應用

利用磁粉檢測技術的磁特性檢測方法，能夠高效的檢測出物體表面的裂紋以及缺陷問題。在實際焊接裂紋檢測中，使用到磁粉檢測技術非常方便，能夠有效的檢測出焊接鋼管或者鋼板裂紋問題，尤其是在層層鋼板焊接中，采用磁粉檢測技術應該保證每焊接一次就做好一次焊接磁粉檢測，保證焊接工藝良好實施。另外，在磁粉焊接工藝檢測技術實施中控制要點主要包括以下幾方面內容：①焊接裂紋磁粉檢測前要做好檢測位置的清潔，防止表面臟污對磁粉檢測精度造成影響。②由于磁特性會對鐵性物質造成一定的影響，所以在進行磁粉檢測之后也要進行清洗。磁粉無損檢測技術使用非常方便，但是不適用于非鐵磁性的檢測，從而影響了磁粉無損檢測的應用范圍。

3.2 射線檢測技術的應用

在射線檢測技術應用于焊接裂紋檢測工作中，檢測人員應該注意射線對于被測焊接物體的射入角度控制，射入角度控制是影響到射線檢測技術應用的重要因素之一。根據射線檢測技術應用總結發現，在射線檢測技術應用中，最好的裂紋檢測是要保證X 射線與裂紋方向平行。如果在射線檢測技術應用中X 射線與裂紋方向發生交叉就會導致檢測失準，并對射線檢測圖造成影響，X 射線與裂紋方向發生交叉后射線檢測圖會發生水平變寬，也會出現清晰度降低的問題，從而影響到檢測的精度。而如果，X 射線與裂紋方向呈現垂直發展，就會導致實際的檢測失準，裂紋缺陷也很難檢測。另外，利用射線檢測技術一定要做好安全防護，因為射線是對人體有害的物質。

3.3 PAUT 檢測技術

PAUT 檢測技術也就是超聲相控陣技術，是一種使用較為廣泛、發展歷程較長的檢測技術，至今已經有近20 多年的發展歷史，在技術開發的初期，此技術主要被應用于醫療領域，由于技術本身具有復雜性以及高成本的特性，因此很難在工業檢測中推廣使用。但是隨著我國信息技術以及電子計算機技術的飛速發展，超聲相控陣技術已經逐漸解決了之前的技術缺陷，能夠廣泛應用于工業無損檢測的工作中，尤其是對于核工業以及我國航空工業等領域中。我國數字電子以及數字信號處理技術越來越完善，能夠實現對信號的數字形式轉換與識別，更加符合現代化發展的要求，同時還促進了精確延時的發展，因此，超聲相控陣技術逐漸擴張運用的領域，并在船舶工業中得到了較好的應用與發展。超聲相控陣由多個超聲探頭晶片構成，按照一定的規律進行分布與排列，接著逐次按照規定的延遲時間對晶片進行激活，就會形成一個波陣面，進而有效控制超聲束的形狀與方向，進一步實現超聲波的波束掃描和聚焦功能。一般來說，超聲相控陣具有三種不同的掃查模式，分別為手動掃查、半自動掃查以及全自動掃查，能夠實現對構件的無損檢測。目前來看，超聲相控陣技術已經被成功運用于船舶工業焊縫的探傷過程中，得到了較好的應用效果[3]。

4 結語

在當前船舶焊接的檢測中，無損技術手段已經得到了廣泛的應用，并從其自身應用能力與應用效果的角度上進行重點的分析與實質性的探究，其自身的檢測效果也得到了行業的認可。隨著科學技術水平的不斷發展，無損檢測技術的應用前景較為廣闊，其更多的是利用計算機技術等的輔助來加強對船體、船艙以及管線接縫處的檢測。