金屬材料焊接中超聲無損檢測技術的應用

張志

摘要：目前在現代化科學技術快速發展的過程中，各類技術已經開始融入到生產生活領域，尤其是金屬材料焊接的超聲無損檢測技術，在不對材料造成損傷的情況下檢測有無焊接質量問題和缺陷問題，具有一定的應用意義，通過進行運用超聲無損檢測技術，深刻的影響到了金屬材料內部結構穩定性，同時可能會對于金屬材料焊接質量水平產生直接的影響，所以在金屬材料焊接中，所占據的地位也是至關重要的。分析金屬材料焊接中應用超聲無損檢測技術的情況，提供給相關工作有價值的借鑒。

關鍵詞：金屬材料焊接;超聲無損檢測技術;應用價值

引言

金屬材料在當前工業化高速發展的黃金時期，為滿足行業不同的生產需求，將金屬材料做焊接處理是一個十分普遍的現象，但由于焊接工藝的復雜化以及易受內外因素的影響，導致金屬焊接后的器件存在一定質量問題，從而在影響后期使用成效的同時，對行業轉型和升級造成了十分不利的影響。就目前來講為從根本上保證金屬焊接質量檢測工作有效落實，將具有操作簡單、性能穩定的“超聲無損檢測技術”進行合理化應用，是目前降低后期企業生產安全事故以及確保金屬結構內部穩定性的重要戰略基礎。

1超聲無損檢測技術概述

超聲無損檢測技術具備較高的質量水平，而且精度較高，為無損檢測技術。超聲無損檢測應用的原理是，經超聲波技術傳播到物質內部，或者是在物體間傳播，以此落實相應的檢測。超聲波傳播的速度、波形、檢測物質的材料以及應力、溫度等，均可以對最終的檢測結果構成影響。實施超聲無損檢測期間，不同超聲波傳播速度以及傳播介質，對檢測結果形成一定的影響。超聲無損檢測技術已經被廣泛的應用于日常的檢測過程中，可以維護金屬材料焊接質量，有利于我國金屬材料的發展。當前我國在此領域的發展研究中，涵蓋了處理數字信號、操作系統軟件等方面，而且處理數字信號也有效的應用在相位補償、人工智能、識別模式等方面。所以，應該規范檢測方法，提出科學嚴謹的檢測、驗收標準，將操作步驟更加程序化的展示，提升技術的信息化。

2金屬焊接中“超聲無損檢測技術”具體化應用的基本概述

2.1微觀缺陷問題檢測

“宏觀缺陷”是指用肉眼可觀察到的缺陷問題，那么相對的“微觀缺陷”則表示的是用肉眼觀察不到的缺陷，且在進行檢測時這種缺陷難以被普通的檢測工具檢測出來，對后期器件使用造成一定影響的同時也不利于區域經濟的可持續發展。在“超聲無損檢測技術”應用過程中，從某方面來講作為一種可用于檢測微觀缺陷問題的檢測技術手段，檢測工作人員可通過利用超聲波，對金屬材料焊接后各項指標進行全面檢測，以便于在找到焊接微觀缺陷發生部位的同時，對其進行有效處理。從某方面來講，焊接技術選擇不當、焊接過程中溫度控制不合理、焊接技術操作不規范以及焊接表面存在氧化反應等都是焊接微觀缺陷問題的誘因，通常來講對于整體性和完整性較高的工程而言，焊接微觀缺陷問題可忽略不計，但對于對精度要求較高的工程，對焊接微觀缺陷進行有效檢測和處理是極其必要的。

2.2宏觀缺陷問題檢測

在“超聲無損檢測技術”應用到金屬焊接檢測時，利用超聲波從某方面來講可檢測出金屬焊接部位存在的宏觀缺陷問題，以便于對其進行有效處理，為后期金屬焊接器件的高效使用打下堅實基礎。經大量調研數據分析可知，金屬材料經過焊接后由于材料本身亦或是焊接工藝等問題的存在，導致金屬焊接部位出現一些宏觀缺陷問題（材料表面不平整、材料厚度不均勻、熔融物墜落），在影響金屬焊接質量的同時對后續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講，在焊接時由于焊接工作環境的高溫化和坡度問題的存在，液態金屬會朝著向著有焊流縫的方向流動，流動區域的金屬表面會殘留一些液態金屬，當外界氣溫降低后附著在金屬表面的液態金屬會固態化形成金屬瘤，對后期金屬器件的使用造成一定影響，為此在進行檢測時，工作人員需合理化運用“超聲無損檢測技術”，對器件表面宏觀厚度進行測量。

3金屬材料焊接中超聲無損檢測技術應用的措施

3.1做好探測面的修整工作

為增強檢測工作的有效性，應該全面去除探測面中的油漬，鐵銹腐蝕物，氧化物等，用砂輪進行深坑的打磨處理，按照金屬材料的厚度情況與超聲波探頭的射入角情況等明確修整的寬度，通過修整方式做好檢測工作的基礎保障。在此之后還需重點關注探頭射入點的控制，為預防因為制造商的偏差問題或是磨損問題導致射入點的位置和標記的位置之間有偏差，應準確測量射入點的情況，保證精確性的控制。同時還需按照檢測工作的需求，將斜探頭K數值和射入點精準性的處理。

3.2DAC曲線繪制

由于焊接缺陷大小不同，因此聲程以及回波幅度也存在較大的差異。超聲檢測過程中主要是根據回波波幅高度來確定有無缺陷。因此需要根據回波波幅進行矯正，通常是通過制作距離-波幅曲線圖（DAC曲線）。《鋼焊縫手工超聲波探傷方法以及探傷結果分級》要求采取3×40橫通孔測試塊來繪制DAC曲線圖。在測試過程中首先需要將探傷調到最大范圍，并根據深度以及水平距離來調整比例極限。根據材料的厚度以及曲度來選擇合適的對比測試塊，測試塊中的深度等于測試深度。為了提高測試效果的準確率，需要尋找最大放射波高，并且將其作為面板中的輔助標志，并制作衰減分段曲線。

3.3做好靈敏度的驗證工作

使用超聲無損檢測技術進行金屬材料焊接檢測的過程中，超聲探查焊縫和表面質量符合標準以后就應驗證探查的靈敏度，例如：在表面耦合損失與材料衰減數據信息和測試結果不同的情況下，就應做好靈敏度的驗證工作，將探查的速度控制在每秒鐘15厘米之內，相互鄰近的探頭移動距離應該確保有11%重疊的部分，如果屬于縱向類型的探查工作，就要將探頭和焊縫中心線之間保持垂直狀態，在探頭移動期間應左右移動13度，便于準確進行驗證。另外，為準確明確金屬材料焊接缺陷的具體形狀和位置情況，應全面分析波形缺陷信號的內容，利用多元化的探測方式了解實際的缺陷狀況，例如：超聲無損檢測設備操作的過程中，應用左右側掃查的形式明確焊接缺陷部分的長度情況，利用前后掃查的方式明確焊接缺陷的高度回波情況，利用定點移動的措施準確了解焊接缺陷的形狀。由于反射波波幅定量處理就能夠準確進行缺陷問題的評估、分析，因此，可按照反射波的波幅狀況，詳細的記錄缺陷問題的具體位置、大小情況、形狀情況、長度情況等，增強檢測工作的準確度。

結束語：金屬材料焊接過程中由于各種因素的影響會出現殘余應力，而殘余應力對于焊接結構會造成較大的影響，引起開裂、強度下降以及穩定性降低等問題，更容易發生焊接結構斷裂的情況，為了進一步確保焊接質量，提高工件的使用性能。因此需要使用無損檢測技術來評估金屬材料焊接結構的質量。超聲無損檢測技術在金屬材料焊接中具有較好的應用效果，具有操作方便、準確度高且測量速度快，能夠及時發現焊接缺陷，從而及時處理，預防各種質量問題的出現。

參考文獻：

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