无损检测技术在焊接检验中的应用

发布时间：2020-09-14

　　摘要：随着科学技术的发展，我国的无损检测技术有了很大进展，在结构件的焊接过程中，焊接部位存在热变形、晶粒变化等产生的内应力残留，焊缝气泡、夹渣等缺陷和不连续，加工过程的外力或变形应力残留，材料自身结构的不连续、各向异性等，集中作用会产生个别部位应力集中。使用过程中在这些应力集中位置上，会因为温度、介质、变化的外力等作用下，很容易产生晶间裂纹及疲劳裂纹，导致开裂等现象的发生。焊接件一般的检验主要为外观、尺寸等宏观的评价，产生的微观缺陷很难发现，所以对产品性能有重要影响的焊接件，应采用适合的无损检测或多种无损检测相结合的方法进行检验。

　　关键词：焊接结构件;无损检测;技术应用

　　引言

　　近年来，随着我国机械工程技术的不断发展，对于焊接技术的要求也越来越高，在机械工程中，焊接操作是最重要的操作步骤，机械设备是否能够正常运行与焊接质量有着直接的关系。通常情况下，焊接结构会对机械工程产生如下的影响：在进行焊接操作中，由于焊接技术不完善，导致焊接结构出现问题，进而影响整个机械设备的正常运行。因此，在进行机械工程的焊接操作时，要提升焊接操作的有效性，其中最常见的处理方法就是无损检测方法。

　　1无损检测法的工作流程

　　如今，在天然气管道长距离架设过程中，无损检测工艺已经成为整个质量控制体系的重要环节。在进行无损检测工作之前，对管道组之间的焊接为前提工序，而完成焊接后的管道保温以及防腐工作，是相应的后续工程，在整个工程流程中，无损检测工作需要保证与对应的工序进度紧密相连，完成对应的质量控制工作，所以，对于无损检测工作的相关工序，以及对应的完成施加都会有着明确的规定。对于无损检测工作，其工序流程主要有：(1)确定对应的检测标准以及相关的质量控制文件;(2)相关工作接受监管，对应人员资格齐全;(3)对检测器材与设备进行校准，确保设备运行稳定;(4)进行现场检测工作，并完成检测过程中的数据记录;(5)对检测获取到的数据进行评估;(6)检测实施人员填写检测报告与评定反馈单;(7)管理人员完成对检测数据以及相关资料的整理;(8)对工程现场的相关质量状况以及存在问题进行归纳;(9)施工人员在接到对应的质量反馈单后，需要根据对应的内容完成返修工作;(10)对相应检测位置进行反复检测。

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　　2焊接无损检测技术的应用

　　2.1射线检测技术的应用

　　在使用无损检测技术进行机械工程焊接结构的检测过程中，射线检测技术是很关键的一项技术，其主要是利用X射线或是γ射线来照射工件，通过使用成像设备来将接收到的信号显示出来，并且可以根据显示信号的不同特征来检查不同部位的焊接结构，实施具体的评估，以便更好地掌握焊接结构存在的不足之处，射线检测技术是一种比较准确并且理想的检测方式。

　　2.2超声波检测技术

　　超声波检测技术是一种常见的无损检测技术，利用检测设备探头的高速震动可以产生高达18000Hz以上的超声波，通过超声波的投送和回收对焊接结构进行系统化分析，可以准确探测出焊接点内部存在的缺陷。超声波具有直线传播和回弹的特性，利用超声波在设备内部的传播和回弹，可以对焊接结构进行全方位检测，准确掌握焊接质量情况。超声波检测技术的应用包括直接接触法、液体浸润法和电磁法等。直接接触法是将超声波探头与焊接表面直接接触，通过分析反馈波形的不同来检测焊接质量。使用直接接触法需要注意排净接触层上的空气，确保焊接表面足够平滑，可以使用耦合剂来确保超声波在金属中能更好地传递。液体浸润法是在焊接件表面添加一定厚度的耦合液面，在耦合液保护下避免声能的浪费，可以提高超声波发射和接收过程中的稳定性，提高检测效率。电磁法是在超声波干扰因素过多的环境下，利用超声传感器的电磁耦合原理，激励和接受超声波，和传统的超声波检测方法相比，其探头扫描能力更强，采用非接触式检测方式，适用于高温或低温等传统检测方法难以发挥的特殊环境，降低测量误差。

　　2.3磁粉检测法

　　磁性结构体的磁力道分布会随着其内部结构变化而变化，而磁粉检测法就是利用了这一原理，采用数据对比的形式，在对相应的检测构件完成磁化后进行对应的检测工作。磁粉检测的常用场景：对铁磁性材料的表面开口缺陷以及靠近表层结构的缺陷可以有效完成检测。磁粉检测的局限性：无法对非磁性材料进行检测，无法有效确定对应缺陷的空间位置以及几何结构。

　　2.4渗透检测法

　　渗透检测法利用了毛细管这一物理现象，在应用时，会在对应的表面开口位置渗入指定的液体，当渗透完成后，需要对其进行清洗，除掉多余的液体，然后，利用毛细管现象与显像剂完成内部细小缺陷的检测。渗透检测法的常用场景：结构体表面开口型缺陷，并可对缺陷内部存在的其他细小问题进行排查。渗透检测法的局限性：因其需要完成溶液渗透，所以多孔类材料无法使用渗透检测法。

　　2.5全息探测无损检测

　　现阶段，全息探测无损技术主要是通过应用现代的声学以及光学全息成像技术来对焊接结构进行检测，能够让人们更加精准的掌握在机械焊接结构过程中存在的不足之处，并且对不足的地方进行分析研究，在根本上提高焊接操作过程中的精准度。所以，目前我国对于该项技术的研究程度仍然较低，需要加强对于全息探测无损检测技术的研究工作，强化其在机械工业焊接结构检测工作中的应用。

　　3检测过程中的质量控制

　　(1)检测实施前。天然气长输管道的无损检测工作，需要对检测流程的实施质量进行有效保障。在实施检测工作前，相关人员需要进行充分的学习，掌握灵活的检测技能，对所需要使用的设备要有着足够的技巧与熟练度。管理部门需要确定每一个检测人员的工作细则与相关任务，对可能出现的意外状况有着足够的控制，完成对工作人员专业性以及工艺卡使用技巧的培训工作。(2)检测实施中。实施无损检测的工作人员，在进行检测工作时，需要严格遵照相关规定，以规定的工艺说明来完成对应的检测工作，检测时需要实时进行数据记录与存储备份，严格对照工艺卡相关参数。质量监督人员需要在检测实施人员进行检测时，保持工作跟踪，对其检测进度与质量进行充分控制，强化在检测工作时对人员的管理工作，注重其工作能力与责任意识。(3)检测后。在使用X射线检测法完成天然气长输管道的焊接质量检测工作后，相关人员需要完成对检测后的质量控制工作，对检测完成后的相关数据进行综合对比，对检测时所形成的胶片进行认真核查，找出其中可能存在的任何焊接质量问题，确保天然气管道在长期使用中稳定与可靠。同时，为了避免检测遗漏并找到那些在检测时未发现问题，需要进行定期化的复检工作。

　　结语

　　总之，在对焊接件的检测过程当中，无损检测技术能够发挥出十分重要的作用。同时可以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，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。——论文作者：严军、李逸龙