无损检测技术在焊接检验中的应用

曹硕

摘 要：焊接是我国工业生产中不可或缺的工艺技术。近年来，随着焊接材料的日益增加，缺陷问题也层出不穷，因此利用无损检测技术就是通过特殊手段对材料施加影响，从而引起特殊的物理特性变化，从而判断或推断出材料内部存在缺陷的方法。适当的无损检测可以推断并计算出缺陷的位置、性质、大小等参数，以提供合格判据和改进工艺的方法。因此，无损检测对焊接件质量控制，保证质量安全具有重要作用。本文主要论述了无损检测技术的介绍，并相应分析了该技术在焊接检验中的具体应用。

关键词：无损检测;焊接;检验

一、焊接无损检测技术相关介绍

焊接属于特殊过程，除应对实施过程中各项参数进行控制外，重要焊接件在焊后也应该进行必要的检测。各种检测手段中，无损检测因其不损伤被检工件而被广泛采用。材料中存在缺陷，就会造成材料内部结构的不连续。无损检测技术就是通过特殊手段对材料施加影响，从而引起特殊的显化的物理特性变化，从而判断或推断出材料内部存在缺陷的方法。适当的无损检测可以推断并计算出缺陷的位置、性质、大小等参数，以提供合格判据和改进工艺的方法。因此，无损检测对焊接件质量控制，保证质量安全具有重要作用。

无损检测是在不损坏工件材料、结构、尺寸等基础上实施的，其评价的是工件表面或内部缺陷，不能评价材料内部晶粒、应力等变化，因此在对焊接件进行无损检测的同时，焊接评定的前期工作不能省略。在对焊接件进行工艺评定，根据确定参数实施焊接，适时结合破坏性检测技术进行检测对比，以此来准确对焊接件的使用性能质量进行判定。在对焊接件进行无损检测过程中，需要根据各种无损检测的特点、适用性等选择最适宜的检测方法或多种方法同时采用，以起到各种检测方法取长补短，有利于对焊接件的产品性能进行准确判断的目的。

二、焊接裂纹分类及危害

焊件中的裂纹可能在焊接过程中、焊后或使用过程中产生。根据裂纹的外观和所在位置可分为纵向裂纹、横向裂纹、火口裂纹、焊趾裂纹和焊道下裂纹等。根据裂纹的形成温度和条件分为热裂纹和冷裂纹，其中热裂纹一般与空气相通，表面常被氧化而变色，纵向裂纹、横向裂纹和火口裂纹都属于热裂纹;冷裂纹在较低温度下形成，裂纹表面未被氧化，所以一般是光亮的，焊趾裂纹和焊道下裂纹都属于冷裂纹。在焊制过程中，由于存在焊接工艺与设备条件的偏差、残余应力状态和冶金因素变化以及结构材料与尺寸的差异等，往往会在焊缝中产生热裂纹。此时发现的超标缺陷一般都要进行返修，同一位置的缺陷返修次数与裂纹的发生率几乎呈比例上升。

三、无损检测技术在焊接检验的应用

1.射线进行焊接结构检测

射线检测技术是新型技术中一项重要技术，其原理是，充分利用射线的特点和优势，在实际检测过程中利用激光或扫描等射线的方式检测焊接点的内部结构，并且对其进行直观的成像从而进行系统化、科学化的分析与计算，作为科学的检测方式，也能够有效保障机械焊接结构的科学性。但实际生活中机械设备往往十分复杂，内部结构繁复，需要对内部进行全方位的检测，从而确保焊接结构的检测完整性，明确其焊接点的性质、形状、大小等，从而确保检测的严谨科学，明确焊接部分的质量情况。射线检测的方式多用于封闭环境中的焊接部分检测，可以通过射线的方式对内部结构进行测量，从而有效确定所有焊接点的位置、形状等详细信息，从而保障检测的合理与科学。

2.超声波检测技术

在常规的焊接检测工作环节，超声波探伤主要是检测工件内部缺欠，检测人员可通过运用超声检测设备来达成无损检测目的。超声波这种能量在被传到金属材料与缺陷部位的交界处时，会形成一定的反射效果，接收器装置可以分析反射波，金属材质的焊接材料存在的缺陷问题可被有效检测出来，不仅可以找出缺陷问题的具体位置，同时还可将材料的实际厚度、内部缺陷的大小以及位置呈现出来。在超声检测技术系统中，检测人员可视实际情况来选择使用脉冲反射技术，对焊接结构的焊缝以及锻件进行查看，进而将一些细小的缺陷问题找出， 这种检测技术可以帮助找出工件存在的夹渣、裂纹等问题，焊接不彻底的情况也可被发现。在检测前必须要对待检工件表面进行清理，使其保持光洁度，如果焊接结构过于复杂就不能使用该种检测技术。

3.渗透检测技术

在焊接件的无损检测方法中，渗透检测技术是利用浸润性较好的渗透液体的毛细现象，检测到非疏松性材料表面缺陷的一种方法，该缺陷必须是表面开口，渗透液体可进入的状态。这种方法简单易于操作，首先清理工件，把具有良好浸润性的渗透液喷洒渗入到工件表面缺陷中，然后利用清洗剂清洗掉工件表面多余的渗透剂，最后再使用显像剂喷到工件表面，使工件表面开口缺陷中的渗透剂回渗到工件表面，以起到显示缺陷的作用。

4.磁粉无损检测

磁粉无损检测技术同样具有较强的灵敏性，主要适用于铁磁性材料表面或近表面缺陷的检测，而且随着检测材料缺陷深度的增加，磁粉检测的灵敏性也会相应减弱。尤其是在检测特厚钢板时，磁粉技术的检测成效就不明显。针对此类问题，工作人员可以运用分层检测的方式，在焊接过程中多次使用磁粉技术，从而确认钢板材料各层的完好性。需要注意的是，在利用磁粉无损技术检测焊接缺陷之前，也应该借助干粉或者清洗剂对焊接材料的外表面进行必要的清洁工作，以保证表面的光滑和可操作性。

5.涡流检测

涡流检测是一种以电磁感应原理为基础，研究涡流与试件相互关系的一种无损检测方法。涡流检测的基本原理可以描述为：当载有交变电流的试验线圈靠近导体时，由于线圈产生的交变磁场作用会在导体中感生出涡流。涡流的大小、相位及流动形式受到试件性能及有无缺陷的影响，而涡流的反作用磁场又使线圈的阻抗发生变化，由此就可以推断出被检试件性能的变化及有无缺陷的结论。涡流检测具有其他检测技术所不具备的优势，即检测过程不用去除表面涂层。但是涡流检测要求探头垂直于被检工件，才能保证检测结果不被其他信号干扰，然而实际检测过程不能完全做到这一点，所以检测结果往往存在误差。

6.新技术无损检测

新时期，无损检测技术也呈现了新的发展方向，如红外热波、激光全息和微波检测技术，新技术的出现也为焊接材料检测带来了生机，它们可针对不同的焊接材料和类型进行检验，更全面系统地发现材料中所存在的缺陷。激光全息技术已经广泛应用于印刷电路板焊接接头和压力容器焊縫质量的检测中，并取得了显著的成效。此外，微波检测技术则是借助于微波对焊接材料进行检测，相比于其他的检测技术，它不仅可以探测焊接材料裂纹的位置，还可以测定出裂纹相应的尺寸，为工作人员开展维修提供了重要的参考依据。

四、结束语

使用无损检测技术对零部件、原材料、标准件等进行检测，对有缺陷的零件进行筛选剔除，在有效提高产品质量的同时，还可以减少质量缺陷，避免不必要的质量损失。这就需要在生产过程当中，合理地选择应用无损检测技术，并不断的对无损检测技术进行研究，使无损检测技术的水平不断得到提高，为更加安全可靠的产品质量保驾护航。

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