无损检测技术在机械焊接结构件缺陷检测中的应用分析

无损检测技术在机械焊接结构件缺陷检测中的应用分析

刘宝彦 赵金玲

中国核电工程有限公司

摘要：随着我国综合国力的不断提升，我国科学技术有了质的飞速，检测技术亦是如此。在传统的检测方法中，针对焊接技术加工出的工件通常是通过破坏性检验等专业设备进行检测或者是通过工人多年来的加工经验进行相关判断，但此类检验方法在准确性和标称尺度上都存在一定的问题，不仅大大增加了工人们的工作量，同时也增加了加工成本，造成了不必要的浪费。无损检测技术相比于以往普通的检测技术在规范性和工作效率等方面都得到了明显的提高，既能够规范生产线的作业安排同时又可以减少不必要的原材料、人力资源等方面的浪费，并且测量结果准确高效、稳定可靠。

关键词：无损检测技术；机械焊接结构件；缺陷检测；应用

引言

在实践的过程中要充分掌握机械结构焊接工程技术要点，同时要着重做好质量控制工作，确保各项技术优点能够在实践的过程中得到切实有效的执行，以此为整体工程施工质量和综合效能的体现提供必要的技术保障。

1焊接缺陷种类及其影响

首先是对接式焊缝的不足。对接式焊缝相对于T型焊缝来讲相对简单容易，对接式焊缝是将两块母材料焊接在一起，所以为了更好地将两块材料焊接起来，必须寻求一定的坡口进行工作。但是由于受技术人员专业素质、材料质量等因素影响，经常会出现坡口的角度寻求不恰当导致焊缝对接处出现气泡或者未融合的现象，或者受天气、环境等的影响出现渗透度不够，这都会造成焊缝质量的缺陷。其次是T型焊缝的不足。T型焊缝经常在水利施工中使用和见到，其是由专门的两大板组成，并且由于每种焊接缝的承受能力不同，所以施工人员在焊接的过程中必须注意其承受重力的位置、方式等因素，根据实际情况采取不同级别的焊缝。相对于其他类别的焊缝而言，T型焊缝在施工过程中的程序更为复杂，对施工人员的专业性要求比较高，由于各种因素的影响，其焊缝质量出现缺陷的概率更大。焊接过程中操作不规范也是造成焊缝质量不合格的重要原因，例如，焊接的坡口角太小或者夹角太小都会导致焊缝出现焊接不合格的现象。当然，还有在焊接过程中出现气泡或者焊接处出现裂缝等都是造成T型焊缝质量欠缺的重要原因。

2机械焊接结构进行缺陷检测的意义

机械设备的损耗与检修养护工作不及时有较大关联，机械设备在运行过程中由于高强度工作容易出现损耗，若不及时修检，会导致设备损坏或出现严重安全事故。无损检测技术可对整个生产过程进行检测，从制造原材料、生产工艺、产品成型 3 个环节进行全面把关，使最终产品质量符合预期需求。综上所述，无损检测技术适用于全流程检测与定期检测机械设备，且对设备损伤较小，能帮助工作人员进行及时维修养护。通过对机械设备的定期检测，能够发现机械设备焊接处是否存在安全隐患，帮助工作人员及时进行维修养护。使用无损检测技术对机械设备焊接连接处进行定期检测可以避免出现安全隐患，并且能够获知缺陷处的损伤情况，精确测量缺陷处尺寸大小、凹陷深度、形状、具体位置等，根据缺陷的具体情况选择适当的修复方法，设备可得到科学合理养护，延长设备使用寿命，节约更换设备成本。

3无损检测技术在机械焊接结构件缺陷检测中的应用

3.1超声波检测

声波在单一介质中传播时过程中，遇到介质过渡界面发生反射。超声波探伤检测利用超声波穿过金属材料过程中，在缺陷界面发生反射的特点，探测缺陷的位置和形貌。超声波束由探头自构件表面传播至内部，遇到缺陷与构件底面等介质变化界面时分别产生反射波，反射波信号由探头接收，在数字屏上形成脉冲波形，检测人员根据波形可以计算缺陷位置和大小。超声波探伤比X射线探伤具有更高的探伤灵敏度。其有操作灵活、成本低、效率高、无毒害等优点，但是要求工作表面平滑，条件比较苛刻。完整的声波传递和接收过程还要求被测构件具备足够的厚度，实际应用中，超声波探伤并不适用于薄板类型的构件检测。

3.2针对焊接顺序进行严格规范

为了确保机械结构焊接工程质量能够得到显著提升，在对其进行质量管控的过程中就需要严格做好焊接顺序的规范工作，充分控制好焊接变形问题，同时充分结合建筑机械结构制度标准和相关要求，对其进行深入分析，满足相对应的要求和标准，这样才能提升整体建筑机械结构的质量和性能。小组件焊接是整体的建筑机械结构焊接过程中的基础环节，要充分做好小组件焊接工作，这样才能在最大程度上有效提升建筑机械结构的焊接质量和性能使其装配和焊接充分符合各项工作顺利推进，以此有效规避焊接变形等相关方面的问题。在小型机械结构焊接过程中，要把组件装配和定位焊固定当做基础的焊接操作，在这个基础上应该按照相对应的焊接顺序实现针对性的焊接规范，以此有效规避机械结构焊接变形等相关方面的问题。

3.3焊缝内部缺陷的判定

超声波检测对焊缝内部缺陷性质还没有较好的方式进行准确评判定性，检测过程中，检测人员应需合焊接工艺、接头坡口形式、缺陷所在的位置等实际情况，结合仪器上的缺陷波形的不同，对所检测的焊缝进行综合估判。现就不同缺陷的类型估判作以下简单的描述。（1）气孔多数呈圆形或椭圆形。单个气孔，从焊缝各个方向进行扫查探测，波形稳定，反射回波高度低，探头稍微移动回波便消失。密集气孔通常显示为一簇反射回波，移动探头时其波幅高度随气孔大小变化而变化。（2）夹渣缺陷。分点状和条状，通常形状不规则。两者的回波相似。多呈锯齿状回波，波幅不高，回波主峰边上有小峰，从各个方向进行扫查探测，反射波幅各不相同。（3）未焊透缺陷。通常位于焊缝中间的根部上，对焊缝两侧探伤，其波形较为稳定且大致相同的。（4）未熔合缺陷。在焊缝两侧探测时，有时只有一侧才可以探测到，反射波幅有所不同波形较为稳定。（5）裂纹缺陷，检测时仪器显示回波波幅宽，波幅高度较高，通常出现多个波峰，移动探头时反射波连续出现且波幅会有变动，回波的波峰会有上、下错动。

结语

对建筑行业而言，机械结构的广泛应用对建筑行业质量的提升产生了重要的影响。因此，机械结构质量的高低严重影响整个建筑物的质量，其中最重要的问题之一就是机械结构中的焊接问题，焊接是机械结构材料拼接在一起的关键技术。但是由于焊接技术容易受到环境、温度、技术等因素的影响，导致焊接缝的质量成为建筑行业关注的重要问题之一。而超声波探伤技术正好可以利用抗干扰能力强，定位准确等优势来探测机械结构中的焊缝质量缺陷，更好地保证建筑工程质量。

参考文献:

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［4］张士伟,李翠玲,吕行.除尘技术在工程机械结构件焊接中的应用［J］.文化科学,2018-12.

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