超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接中的應(yīng)用探究

宗震霆

（常州市便民服務(wù)中心，江蘇 常州 213200）

金屬材料在當(dāng)前工業(yè)化高速發(fā)展的黃金時(shí)期，為滿足行業(yè)不同的生產(chǎn)需求，將金屬材料做焊接處理是一個(gè)十分普遍的現(xiàn)象，但由于焊接工藝的復(fù)雜化以及易受內(nèi)外因素的影響，導(dǎo)致金屬焊接后的器件存在一定質(zhì)量問(wèn)題，從而在影響后期使用成效的同時(shí)，對(duì)行業(yè)轉(zhuǎn)型和升級(jí)造成了十分不利的影響。就目前來(lái)講為從根本上保證金屬焊接質(zhì)量檢測(cè)工作有效落實(shí)，將具有操作簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定的“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”進(jìn)行合理化應(yīng)用，是目前降低后期企業(yè)生產(chǎn)安全事故以及確保金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部穩(wěn)定性的重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)。

1 “超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的基本概述

1.1 金屬焊接中“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

金屬焊接是目前工業(yè)化建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中一種常規(guī)作業(yè)，但隨著行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)，對(duì)焊接工作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求也在不斷提高，將“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”合理化應(yīng)用于金屬焊接檢測(cè)中，從某方面來(lái)講具有如下優(yōu)勢(shì)——“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的應(yīng)用不會(huì)對(duì)檢測(cè)對(duì)象實(shí)用功能和作業(yè)質(zhì)量產(chǎn)生影響，即它是在保證“無(wú)損”狀態(tài)下利用超聲波傳播特性對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行全面系統(tǒng)化檢測(cè)；與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的檢測(cè)方法在使用時(shí)投入的成本較低，可在有效保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)確保行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；在進(jìn)行金屬焊接工作質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，采用“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”可達(dá)到百分百的檢測(cè)精準(zhǔn)度，再加之檢測(cè)時(shí)它能穿透體積比較厚、面積比較大的金屬元件，對(duì)檢測(cè)過(guò)程中存在的缺陷進(jìn)行了精準(zhǔn)定位；“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”在使用時(shí)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化分析，并運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和繪成相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告，降低了企業(yè)“三力”的損耗；與傳統(tǒng)檢測(cè)操作方式相比，“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的操作設(shè)備較為輕便，在檢測(cè)操作活動(dòng)開展中做到了“隨用隨取”。

1.2 金屬焊接中“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的應(yīng)用局限

在金屬焊接工作檢測(cè)過(guò)程中，“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的應(yīng)用在一定程度上雖然表現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，但與此同時(shí)卻也存在諸多問(wèn)題亟待解決。就目前來(lái)看，“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”應(yīng)用局限性問(wèn)題主要表現(xiàn)在如下幾方面——雖然“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”在金屬焊接中的應(yīng)用十分普遍，但通常來(lái)講它只是對(duì)焊接工作質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行定量和定性剖析，對(duì)其它問(wèn)題的檢測(cè)工作成效往往難以達(dá)到預(yù)期的檢測(cè)目標(biāo)；“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的使用具有一定的體積局限性，即在規(guī)則形貌的材料檢測(cè)中，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性較高，而相對(duì)的在不規(guī)則形貌的材料中難以保證檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度，傳播速率也受到了一定阻礙；在“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”應(yīng)用時(shí)，金屬材料的晶粒度等固有屬性，也是影響檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量和效率的重要因素之一，在影響超聲波無(wú)損檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度的同時(shí)也不利于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2 金屬焊接中“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”檢測(cè)方式的基本概述

2.1 直接接觸法剖析

直接接觸作為“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”在金屬焊接中常用的檢測(cè)方式，具體來(lái)講就是在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)工作人員通過(guò)將超聲波探頭直接接觸到金屬焊接表面，然后通過(guò)借助耦合技術(shù)發(fā)射超聲波，通過(guò)聲波傳播進(jìn)入到不同介質(zhì)交界面的速率和相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)金屬焊接工作作出精準(zhǔn)化判斷。這種檢測(cè)方式在使用過(guò)程中，為保證超聲波作業(yè)的有效接收和發(fā)射，檢測(cè)工作人員需在檢測(cè)工作正式開始前排凈金屬探頭和金屬焊接面接觸空隙的空氣，以便于確保聲波能滲透到各個(gè)介質(zhì)中。

2.2 液體浸潤(rùn)法剖析

除“直接接觸法”外，目前在金屬焊接檢測(cè)時(shí)常用的“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”手段還包括液體浸潤(rùn)法，這種方式的作業(yè)原理其實(shí)就是超聲波探頭發(fā)射超聲波后，聲波首先經(jīng)過(guò)一定厚度的耦合液面，之后再進(jìn)入到焊接部位，經(jīng)由發(fā)射獲取檢測(cè)結(jié)果。這種檢測(cè)方式在使用時(shí)，不僅從根本上避免了聲能的損耗，與此同時(shí)再加之探頭并非直接接觸金屬焊接表面，在檢測(cè)時(shí)也從根本上保證了焊接工作的穩(wěn)定性，顯著提高了檢測(cè)工作質(zhì)量。

3 金屬焊接中“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”具體化應(yīng)用的基本概述

3.1 宏觀缺陷問(wèn)題檢測(cè)

在“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”應(yīng)用到金屬焊接檢測(cè)時(shí)，利用超聲波從某方面來(lái)講可檢測(cè)出金屬焊接部位存在的宏觀缺陷問(wèn)題，以便于對(duì)其進(jìn)行有效處理，為后期金屬焊接器件的高效使用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，金屬材料經(jīng)過(guò)焊接后由于材料本身亦或是焊接工藝等問(wèn)題的存在，導(dǎo)致金屬焊接部位出現(xiàn)一些宏觀缺陷問(wèn)題（材料表面不平整、材料厚度不均勻、熔融物墜落），在影響金屬焊接質(zhì)量的同時(shí)對(duì)后續(xù)工作的開展也造成了十分不利的影響。除此之外從某方面來(lái)講，在焊接時(shí)由于焊接工作環(huán)境的高溫化和坡度問(wèn)題的存在，液態(tài)金屬會(huì)朝著向著有焊流縫的方向流動(dòng)，流動(dòng)區(qū)域的金屬表面會(huì)殘留一些液態(tài)金屬，當(dāng)外界氣溫降低后附著在金屬表面的液態(tài)金屬會(huì)固態(tài)化形成金屬瘤，對(duì)后期金屬器件的使用造成一定影響，為此在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，工作人員需合理化運(yùn)用“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”，對(duì)器件表面宏觀厚度進(jìn)行測(cè)量。

3.2 微觀缺陷問(wèn)題檢測(cè)

“宏觀缺陷”是指用肉眼可觀察到的缺陷問(wèn)題，那么相對(duì)的“微觀缺陷”則表示的是用肉眼觀察不到的缺陷，且在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)這種缺陷難以被普通的檢測(cè)工具檢測(cè)出來(lái)，對(duì)后期器件使用造成一定影響的同時(shí)也不利于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”應(yīng)用過(guò)程中，從某方面來(lái)講作為一種可用于檢測(cè)微觀缺陷問(wèn)題的檢測(cè)技術(shù)手段，檢測(cè)工作人員可通過(guò)利用超聲波，對(duì)金屬材料焊接后各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面檢測(cè)，以便于在找到焊接微觀缺陷發(fā)生部位的同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行有效處理。從某方面來(lái)講，焊接技術(shù)選擇不當(dāng)、焊接過(guò)程中溫度控制不合理、焊接技術(shù)操作不規(guī)范以及焊接表面存在氧化反應(yīng)等都是焊接微觀缺陷問(wèn)題的誘因，通常來(lái)講對(duì)于整體性和完整性較高的工程而言，焊接微觀缺陷問(wèn)題可忽略不計(jì)，但對(duì)于對(duì)精度要求較高的工程，對(duì)焊接微觀缺陷進(jìn)行有效檢測(cè)和處理是極其必要的。

4 金屬焊接焊接中“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”注意事項(xiàng)的基本概述

4.1 明確檢測(cè)工作要點(diǎn)，確保檢測(cè)作業(yè)的規(guī)范化開展

在“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”具體化應(yīng)用過(guò)程中，超聲波檢測(cè)要點(diǎn)是否清晰明確，在一定程度上對(duì)檢測(cè)工作的開展具有重要影響。經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，焊接方式的選擇是焊接材料理化性質(zhì)和焊接用途所決定的，在進(jìn)行焊接時(shí)倘若工作人員采用了不同的焊接手段，為從根本上確保檢測(cè)方法的科學(xué)有效性，工作人員需在全面掌握焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)焊接方法使用中存在的缺陷問(wèn)題確定相應(yīng)的“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”檢測(cè)手段，由此保證檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果精準(zhǔn)度的同時(shí)，對(duì)焊接工作可作出客觀評(píng)價(jià)。如對(duì)于某些在高溫環(huán)境下焊接時(shí)容易產(chǎn)生“金屬瘤”的焊接技術(shù)，在后期“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”應(yīng)用時(shí)工作人員需重點(diǎn)檢測(cè)主體材料表面是否存在“金屬瘤”，由此在降低工作人員檢測(cè)工作作業(yè)強(qiáng)度和壓力的同時(shí)，保證檢測(cè)的有效性。

4.2 對(duì)檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行合理化安排，提高檢測(cè)工作質(zhì)量和檢出率

與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，由于“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”是一項(xiàng)高能耗檢測(cè)技術(shù)手段，為全面降低檢測(cè)時(shí)能源的損耗，顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)檢測(cè)工作的開始時(shí)間進(jìn)行合理化安排，也是目前金屬焊接焊接中“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的重要渠道。超聲波檢測(cè)工作的開展并非是全程參與的，而要想保證檢測(cè)工作質(zhì)量和效率，規(guī)避漏檢、錯(cuò)檢問(wèn)題的出現(xiàn)，工作人員需對(duì)檢測(cè)過(guò)程中容易出現(xiàn)檢測(cè)問(wèn)題的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，并通過(guò)合理化安排檢測(cè)工作的開始時(shí)間在顯著提高焊接問(wèn)題的有效檢出率，進(jìn)而為檢測(cè)工作的有效全面化開展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.3 加強(qiáng)工作人員之間的有效性互動(dòng)交流，避免漏檢、錯(cuò)檢問(wèn)題的出現(xiàn)

在進(jìn)行“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”應(yīng)用過(guò)程中，檢測(cè)工作人員是否與金屬焊接工作人員進(jìn)行良好的溝通交流，對(duì)檢測(cè)工作質(zhì)量和效率的影響也是十分巨大的。

據(jù)調(diào)查在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，對(duì)于不同材質(zhì)的金屬亦或是焊接方式，需要工作人員采用針對(duì)性的檢測(cè)手段進(jìn)行檢測(cè)，因此在檢測(cè)工作正式開始過(guò)程中，檢測(cè)工作人員需在檢測(cè)工作“前（做好定性和定量分析）、中（培養(yǎng)與焊接工作人員的默契度）、后（虛心接受焊接工人的意見）”階段加強(qiáng)與焊接工人的有效性溝通交流，在全面掌握和了解焊接方法和作業(yè)流程的基礎(chǔ)上選擇合適的檢測(cè)手段進(jìn)行檢測(cè)工作，保證檢測(cè)的科學(xué)有效性。

5 結(jié)語(yǔ)

言而總之，金屬焊接工作的開展對(duì)推動(dòng)工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程而言具有重要意義，但由于焊接時(shí)質(zhì)量問(wèn)題的存在，對(duì)后期焊接器件的使用質(zhì)量和作業(yè)效率造成了十分不利的影響，為此將“超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”合理化應(yīng)用于金屬材料焊接中，是目前推動(dòng)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)。