摘要：无损检测方法对于提高焊接结构的可靠性和安全性，提高检测效率，降低检测难度以及费用具有十分重要的应用价值。随着相关领域技术的不断发展，无损检测技术也不断有新型的技术形式出现，并且逐渐在实际应用中占据主要地位。
关键词：船舶焊接；无损检测；检测技术
1焊接结构采用无损检测的重要性
1.1有效提高了设备焊接结构检测的先进性
对于通过焊接技术加工而成的工件结构，传统的检测方法一方面是通过工人多年的加工经验判断，另一方面是对工件结构进行破坏性检测分析，不仅工作量较大，同时也在实际生产中造成了不可避免的浪费。而无损检测技术相对于传统的检测技术而言，能够实现对工件结构不破坏的前提下，对其结构性能进行分析，并且结果可靠稳定，操作过程简便高效。
1.2可显著降低船舶机械设备维护成本
在实际的船体生产中，设备工作使用时长越长则设备的磨损损耗就越为严重，所以需要对设备进行定期的检测和维护，从而以保障设备在生产中的可靠性和高效性。通过无损检测技术，能够实时检测设备的运行状况，对设备焊接处的状态能够及时的发现隐患并且进行相应的处理。在设备进行维修工作完成后，也要对其进行无损检测，以保证维护工作的实施效果。无损检测技术的应用，由于其操作简单且成本投入较低，对企业在节省设备维护方面的费用有明显的作用。
2船舶无损检测技术的检测对象
船舶无损检测对象有两大类，有船舶结构件（船体、舱板、船舵及螺旋桨推进器等）和船内管道系统。
2.1船舶结构无损检测
1）船体。船舶的船体结构被分为主要构件和次要构建，其中主要构件是指船体的主船身构件，其包括龙骨、肋骨、侧舷、甲板、船底桁材、侧壁桁材等；而次要构建主要是包括舱壁的扶持骨材、组合型肋骨骨材、横梁骨材等。这些船舶结构的的焊接技术主要是采用对
接缝焊接、角焊接、搭接缝焊接以及塞缝焊接等；2）船舵。船舵是一个船舶的主要方向控制系统，其能够与动力系统相配合，使得船舶能够按照人工或自动调节的方向进行航行。船舵构建一般是由固定构件、船舵杆、船舵叶等结构构成，船舵位于船体尾部主螺旋桨的正后方，根据船舵数量的不同可以将其分为单舵和双舵。由于船舵部件需要长时间浸泡在水当中，恶劣的环境加上维修的困难性，使得在焊接时要求较高，必须要保证船舵的使用寿命。一般情况下对船舵进行检修是在停泊入港后全部拆卸下后进行；3）螺旋桨。螺旋桨是整个船舶最为重要的动力系统，其主要是用过反作用力来推动船只行进。在正常工作时，螺旋桨的转动会产生一个向后的作用力，将水向船尾方向推动，而此时船舶本身就会受到一个向前的反作用力产生了推进的效果。同时，调节螺旋桨的旋转方向还能够控制船舶前进或倒退，一般螺旋桨的桨叶按照数量分为三叶、四叶、五叶以及六叶，根据船舶需要的推进力的不同对其进行选择，桨叶在焊接过程中，其间距也有着严格的规定，主要是为了提高船舶的动力。
2.2船舶管道系统
船舶的管道系统主要是船体内部的各类管道，包括排水管道、通气管道、电力输送管道等。可以将船舶的管道系统当做是船舶内部的血液循环系统，能够为船舶的整体协调性提供辅助，配合控制系统完成船舶的各项工作。
3船舶无损检测常规技术
在现代无损检测技术下，不仅能够检测出船舶本身所存在的缺陷，还能够对缺陷进行具体的评价，包括缺损形状、大小、分布、位置、缺陷种类等，同时还能够对焊接材料本身的物理性质、温度、应力、耐力、厚度等具体数据进行测量。
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3.1外观检验
焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验方法，是成品检验的一个重要内容。外观检查主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。这种检查一般是通过肉眼观察，借助标准样板、量规和放大镜等工具来进行检验的，故有肉眼观察法或目视法之称。如采用肉眼或放大镜观察焊缝外观，采用直尺、角尺、铅锤、水平仪等检测焊件有无焊接变形等。
3.2磁粉检测
磁粉检测的原理是漏磁场与磁粉之间的相互作用。当铁磁性材料被磁化，被检测材料的表面会形成有序、均匀分布的磁力线，然后形成漏磁场，漏磁场的存在能吸附被检测材料表面的磁粉，磁粉在缺陷部位的边缘聚集从而产生磁痕。对铁磁性材料缺陷的检测就是通过观察在适当光照下的磁痕，并且可判断其缺陷的种类和数量。磁粉检测的优点是检测速度快、可操作性强、灵敏度高、成本较低，还能够检测出隐藏在器件表面下的产品缺陷，因此在无损检测的前期阶段被广泛使用。但是，它只能应用于铁磁性材料等磁性金属的近表面缺陷检测，而且是一种定量检测，无法准确判断其缺陷深度，对检测人员也有着较高的技术要求。
3.3射线检测
射线检测图像直观，对裂纹的检测灵敏度较高。射线照相对裂纹的检测灵敏度与裂纹本身的开口宽度、自身高度和与射线传播方向的夹角有关。在使用X射线检测时需注意使入射的射线与裂纹方向保持平行；当X射线方向与裂纹倾斜时，会使裂纹影像变宽、颜色变淡；裂纹面与射线近乎垂直时，缺陷很难被检测出来。常见的焊接裂纹影像一般呈折线条或略带锯齿状的细纹，轮廓分明，两端尖细且颜色较淡，中间稍宽且颜色较深，有时出现树枝状影像。可在荧光屏或胶片上观察焊接裂纹，该成像方式速度快、成本低，但图像清晰度差。射线图像数字化后输入计算机，可以通过图像处理提高清晰度。此外，采用光盘存储图像可以缩小占用空间，便于调用。由于X射线对人体有害，必须采取有效的安全保护措施。
3.4超声检验
其是指利用超声波探测材料内部的缺陷。物理实验表明，超声波在同一均匀介质中，会沿直线以同一速度传播，而当超声波从一种介质向另一种介质中传播时，就会发生反射或折射。超声波探伤就是利用这一原理，将超声波仪探头产生并发射高频率的超声波到被检材料中，再由超声仪接受这些反射、折射来的超声波，并在显示屏上显示，由专业工作人员对该波进行分析，判断缺陷的种类和大小。超声波探伤检测具有和渗透探伤检测一样的优点，被广泛应用到钢结构焊缝无损探伤检测中。超声波探伤检测需要人为操作的步骤较多，因此对缺陷的定性以及定量的评定结构受工作人员主观因素影响较大，包括其探测技术的熟练程度和专业知识水平的高低。目前，超声波探伤检测技术的精度相对较低，是探测技术人员应当攻克的难题。
3.5渗透无损探伤检测
其是利用着色燃料或荧光燃料的强渗透性来显示缺陷痕迹，又被称为着手探伤或荧光探伤。此方法不但可以用来焊接钢结构，还可以用于检查不绣钢、铜等有色金属的材料缺陷。它具有灵敏度高、操作便捷、成本低、不会对人体造成损伤等优点。缺点是对于非磁性工件只能探测到其表面的缺陷，只能实现对缺陷的定量分析，不足以使技术人员正确判断缺陷性质及其深度。
3.6全息探测检测方式
焊接结构的全息探测检测方式是利用激光、射线和声学全息、成像来对被检测对象进行三维立体情况分析的检测方式。全息、探测方式是现代高科技技术结合运用的检测方式，能够实现焊接表面和内部缺陷检测的高精确性，并且能够获取被检测结构缺陷的全方位信息数据，从而使检测人员对焊接结构做出正确、全面的焊接质量分析。全息探测检测方式是未来无损检测的发展方向，目前在此技术上仍然不够成熟，其检测成本和检测时间较长，在目前的检测方式中尚未得到广泛应用。
4结语
简而言之，通过对焊接技术的不断完善和优化，其技术成熟程度会逐渐提高，技术缺陷发生率也会不断降低，但是由于焊接技术本身的技术特点，缺陷是实际生产制造中不可避免的，所以要利用不同的无损检测技术，合理的对船舶设备的结构和性能进行检测分析。
参考文献：
[1]王春华.焊接技术在船舶修造中的应用[J].中外船舶科技，2009（04）：6-9.
[2]贺孝伟.焊接结构件焊接变形的控制[J].科技资讯，2012（17）：120.
论文作者:郭磊,陈钟灵,雷雨虹
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
标签：船舶论文; 缺陷论文; 射线论文; 结构论文; 裂纹论文; 超声波论文; 船体论文; 《防护工程》2019年8期论文;