马德志 许崇法 薛留军 刘国栋
海洋石油工程股份有限公司 山东青岛 266555
摘要：自我国建国以来，对于船舶的自主制造技术的研究和开发工作就在不断进行，而到了2012年时我国开始研究自主航母建造技术，也就是辽宁号的建造，这给我国的船舶焊接技术提出了严峻的挑战。船舶焊接是保证船体质量和安全性的重要环节，而无损检测则是能够对潜在的焊接问题进行查找，并且不会对船舶焊接部位造成损伤，成为了现代船舶焊接检测技术当中运用最为广泛的。本文即是对无损检测在船舶焊接工作中的实际运用进行探讨，阐述了船舶无损检测的具体部位，并列举目前常用的无损船舶焊接检测技术，以期能为相关工作提供参考。
关键词：船舶焊接；无损检测；检测位置；检测技术；运用
NDT在中国称为无损检测，在国际上称为非破坏性检查，即Non destructive testing。从广义上讲，NDT检测涉及到工程技术以及科研领域。从狭义上讲，NDT即是利用电、磁、声、光等的特性，在不损坏或者不影响被检查对象使用性能的前提下，对被检测物体进行物理性测定或材料质量检验的一门综合性技术科学。其主要内容是寻找材料的缺陷，并明确地对缺陷进行定位、定量、定性，进而对材料或构件进行评价或者对在役设备进行动态的安全监控，这是检查的范畴；还可以对材料的温度、应力、硬度等物理性能和机械性能进行测定和试验，这是检测的范畴。
1 NDT无损探伤的定义及目的
1.1 NDT无损探伤的定义
在不损坏试件的情况下，以物理或化学为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面结构、性质、状态进行检查和测试的方法。
1.2 NDT无损探伤的目的
先进和完备的无损检测技术，是设备安全运行和保障产品质量以及提高经济效益的重要手段，因此NDT的目的主要有以下四点：
1.2.1 检测性的目的。根据有关质量验收标准，对产品进行检验，以控制产品的质量，确保产品使用的安全性和可靠性。
1.2.2 工艺性目的。分析工艺的可靠性、合理性，特别对热处理工艺、焊接工艺等热加工工艺不合理造成的极其微小且目视所观察不到的缺陷借助NDT无损探伤技术来发现这些问题，以便在设计或加工工艺方面进行更加完备改进或调整。
1.2.3 经济性目的。起预防作用，可以大大降低制造成本，及时采取补救措施，以做到物尽其用，为返修提供依据，避免报废材料。
1.2.4 维护性目的。对在役重要设备运行的安全性进行监控。
2 无损检测技术在船舶焊接工作中的应用
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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2.1外观直接检测
焊接工作质量的好坏从焊接部位的外观上就能够进行初步的检测，而这种方法也是焊接缺陷检测方法当中应用最简便的。在检查过程中，主要是对焊接缝表面肉眼可见的缺陷进行查找，包括焊接尺寸、焊接缝平整度等，如果在肉眼无法观察的情况下可以利用放大镜进行观察，并配合角尺、水平仪等对其平整度进行检测。
2.2渗透检测技术
在焊接过程中，由于焊滴的飞溅很容易导致焊接表面发生凹陷、气泡等情况，因此必须对其进行检测，可以利用渗透检测方法，这种技术也是无损检测技术当中操作最简便的方法之一。利用荧光涂料或染料，将其涂于需要检测的焊接部位。如果焊接缝上存在一定的缺陷，渗透液必然会进入到缺陷当中，在祛除焊接缝表面的荧光涂料时就能够明显发现其上具有残留。利用特殊光源对荧光涂料进行现影就能够观察到焊接缝上缺陷的具体位置和形状。而如果焊接缝没有缺陷，则其表面不会存在过多的荧光物质残留。这种方法原理简单，对检测人员技术要求较低，同时灵活性较大，但是对于潜在缺陷和非开口型缺陷则检测效果较差。
在实际运用过程中可以分为三种方法，其一是煤油白粉法，这种检测方法是应用时间最长的，主要原理是利用煤油作为渗透剂，利用石灰或白垩粉作为显像剂，在检测过程中，首先将检测焊接部位彻底清理，将煤油涂抹于焊接缝处，涂抹面积根据焊接面积而定。待静止半小时后，煤油就可以充分深入到焊接缺陷当中，将零件表面擦干，并将白粉涂于焊接缝处，之后轻敲零件，这样做是为了将煤油当中所裹挟的污渍、铁锈等从白粉当中显现出来，这样就能够看清零件的焊接缺陷。但是这种方法不够精确，只能够进行大致检测。
其二是着色深伤技术，主要是对焊接缝当中深度较大的缺陷进行检测，该技术下应用的渗透液含有红色染料，色彩对比性较大，并且具有着极强的渗透性，无腐蚀性。在渗透之后可以利用氧化锌等白色粉末晶体作为显像剂，能够清晰检测出深层的缺陷。但是这种技术对于渗透时间的要求较高，如果渗透液渗透时间过程，就会导致渗透液堆积于深层缺陷内部，延长清洗时间，并且很难清洗干净。因此，在实际运用时对于铝镁合金材料的渗透时间应控制在15分钟内、钢材则应控制在0.5-1小时、塑料、玻璃等非金属材料的时间应控制在0.5小时。
其三是荧光探伤，这种技术是借助于荧光渗透液在紫外线下显影的特点来实现的。该方法的渗透液当中含有大量的荧光物质，对于选择的荧光物质要求较高，必须是亮度高、渗透性好、化学性质稳定以及易于清洗的物质，并且不能够具有腐蚀性。在目前实际运用的荧光渗透液当中的荧光物质是干燥后的氧化酶，其不仅具有高感光性，并且渗透时间仅为20分钟，在紫外灯下能够清晰检测到。但这种方法在检测时需要在暗室当中进行，并且人体在长期紫外灯照射下会产生损伤。
2.3 内部缺陷的检测
内部缺陷在检测过程中较为困难，不能够用直观的方法进行。因此，可以将超声检测技术运用在船舶焊接无损检测工作当中。超声波一般指的就是频率在两万赫兹以上的音波，这种音波具有着传播性强、穿透性强以及方向性强等特点，在不均匀的介质当中就会造成散射情况，同时还可以在任何弹性介质当中传播。利用超声成像技术能够有效提高对内部焊接缺损的检测效果，并对缺损具体位置进行显示。
3 结语：
随着科技的不断发展，混凝土和钢结构世界的不断扩大以及船舶海洋工程的不断改革，制造业的生产技术也在日益提高，传统检测方法已不能够满足当前不断发展的生产水平，而NDT无损探伤技术却悄无声息地发展开来。在重工企业高速发展的过程中，NDT无损探伤技术将会不断发展及完善。无损检测技术能够有效提高船舶焊接的工作质量，并且降低整体成本，确保船舶制造进度，对船体伤害较小。
参考文献:
[1]张燕宏，李志远.焊接结构件焊缝缺陷的无损检测技术研究[J].机电产品开发与创新，2013，10（02）：27-29.
[2]梁伟，张来斌，等.声发射检测技术在管道泄漏信号识别中的应用[J].科学技术与工程，2012，07（08）：39-41.
[3]白艳，邢涛.焊接结构超声TOFD法的研究现状及展望[J].森林工程，2010，12（05）：112-113.
[4]龚光平.焊缝超声检测在船舶中的应用[J].科技与企业，2013，11（13）：189-190.
[5]季肖枫，顾娜.船舶焊接超声检测[J].科技风，2012，15（20）：1024-1025.
论文作者:马德志,许崇法,薛留军,刘国栋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/25
标签：缺陷论文; 船舶论文; 目的论文; 荧光论文; 检测技术论文; 技术论文; 煤油论文; 《防护工程》2018年第13期论文;