金属材料焊接中超声无损检测技术的应用论文_杨智力

金属材料焊接中超声无损检测技术的应用论文_杨智力

北京电力设备总厂有限公司 北京 102401

摘要:在我国社会不断发展,科技不断创新的背景下,金属焊接技术已经获得了良好的发展。对金属材料的焊接质量进行检测是一项非常重要的工作,目前该工作的开展主要依据超声波无损检测技术,通过对金属材料进行检测可以获得更加准确的数据信息,从而对隐藏的材料质量问题进行有效的排查,保障金属材料的质量安全。

关键词:金属材料焊接;超声无损检测技术;应用

1超声无损检测技术的主要概念

超声波无损检测工作对于准确性以及质量方面均有着非常高的要求。伴随我国经济的快速增长,超声波无损检测技术的应用率越来越高,各个国家之间展开沟通,促使技术本身得到了进一步发展,也为我国技术现代化方面创设了良好的基础。所谓超声波无损检测技术,主要是应用超声波和各个被测物质之间进行物体分布。根据相关研究能够了解,超声波传播能够通过无损技术在弹性介质中进行传播,由于传播介质存在差异,其传播速度完全不一样。现如今超声波无损检测技术的精确性和范围都得到了全面增强,进而使其应用效果得到进一步发展 。

2 金属材料焊接中应用超声无损检测技术的作用

1)可以检测金属材料内部缺陷的作用。由于金属材料在焊接中会受到各种因素的影响,从而使得焊接接头中含有各种缺陷问题,利用超声无损检测技术可以对金属材料内部缺陷进行很好的检测,从而保证材料自身内部质量。2)可以检测金属材料焊接宏观缺陷的作用。在金属材料焊接作业中,液态金属会随着焊缝流向母材上,形成金属瘤,对金属材料焊接的宏观完整性产生一定的影响。所以利用超声无损检测技术能够很宏观地测量金属厚度,达到检测金属材料焊接宏观缺陷的作用3)可以检测金属材料焊接微观缺陷的作用。在金属材料焊接中,由于焊接工艺的原因,导致出现微观缺陷,微观缺陷会在一定程度上对金属材料焊接质量造成影响。通过超声无损检测技术可以对金属材料焊接各项指标进行检测,发现微观缺陷,然后进行及时修正,从而提升金属焊接质量。

3超声无损检测技术的常用方法

(1)直接接触法。直接接触法是利用超声无损检测技术检测金属材料焊接问题的基础性方法,在目前的工业生产活动中应用范围最广。该方法的基本原理是借助于耦合技术,使超声波探头与金属焊接表面进行直接接触,将超声波射入到不同介质的交界面处,之后根据反馈波形的不同来检测焊接处的问题。使用该种方法需要注意的是,为保证探头实现超声波的有效接收和发射,防止声能在检测过程中全部被反射,在检测工作开始之前需要将接触层上的空气排净。从目前的检测流程上来看,多数生产企业都会在探头和检测面之间涂上一层耦合剂,这样能够充分排净空气,使检测结果更加准确可靠。另外在检测工作开始之前,还要注意检查焊接表面是否足够平滑、焊接面的平行度是否符合标准以及耦合剂的性能是否满足相关要求。如果焊接表面的平滑程度不够,那么在检测之前就需要通过相应的手段对表面进行清理打磨,保证检测结果的准确性。耦合剂的主要作用是使超声波在金属当中更好的传递,因此在耦合剂的选取上工作人员应当重点考量耦合剂的高声阻抗能力,并且不能对金属产生腐蚀作用。(2)液体浸润法。液体浸润法的基本工作原理是使探头发射的超声波经过一定厚度的耦合液面之后,使其与液体表面的交界处形成声波反射,进而获取检测结果。在这个过程中,声能在耦合液的保护下,绝大部分都会进入到焊接部位当中,最大限度的避免了声能的浪费。如果焊接部位存在缺陷的话,在缺陷部位就会产生明显的声波反射现象,同时另一部分声能在传播到焊接地面时会发生反射。液体浸润法当中的探头与焊接表面不发生直接接触,这样就使得超声波在发射和接收过程中具有极高的稳定性,继而提升检测的效率。

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4超声无损检测技术在金属材料焊接处理中的应用分析

4.1合理把握无损检测的时机

根据材料性能的差异,金属材料在实际焊接的时候存在非常大的区别,究其原因主要是测试的时间完全不同。即便面对同一种金属材料,其结果同样差异化较大。因此在实际焊接的时候,结合材料性能的差异,以此选择最为合适的焊接时间。在选择测试时间上,基于其性能层面的差异,尽可能选择最为合适的时间。如果工作人员需要提前进行测试,理应根据当前的实际情况,对其具体时机予以明确。

4.2 具体应用的方法分析

金属材料焊接质量在利用超声无损技术检测时可以体现在多个方面,在具体的焊接工作中需要根据金属材料材质的不同与焊接方案的不同,从而选择合理的超声无损检测技术,因为不同的金属材质本身的材料特性、用途、制作工艺等都会使得金属材料的焊接处理出现不同的问题。在选择超声无损检测技术的时候,需要根据金属材料在生产的过程中存在的自身缺陷,从而选择相对应的超声无损检测技术。在金属材料进行焊接处理的时候,材料的本身就会产生不同的问题,因此在进行焊接质量检测的时候需要采取多种检测方式,在多种检测方式并行的模式下,以超声无损检测技术为主,其余的检测技术为辅进行综合检测。在综合检测的过程中不同检测技术的优势可以进行很好的互补,从而可以提高金属材料焊接质量检测工作的可靠性与准确性。在超声无损检测技术应用的时候,最后一个工作环节是工作人员对数据的获取与处理,通过计算机系统对数据的整理分析,从而可以得到金属材料的最终检测报告,根据检测报告就可以及时的发现金属材料中存在的具体问题,从而进行及时的处理排除存在的安全隐患,保障金属材料的焊接质量。

4.3增加人员的沟通与交流

金属焊接与超声检测属于两种不同的工作,是由不同的工人和技术人员进行负责的,但是一旦将超声无损检测技术引用到金属焊接中,这两种工作就产生了紧密的联系,超声检测需要及时为金属焊接提供施工的问题和前兆,而焊接人员则需要清晰准确表述焊接目标与操作步骤,所以为了推动更加有效的应用超声检测,就一定需要两个环节的人员之间加强交流与沟通,培养工作的默契,提高效率。

4.4创新超声无损检测技术

随着科技的不断发展,需要对超声无损检测技术进行创新,从而促进超声无损检测技术的发展。随着数字信号处理技术和计算机技术的应用,使得超声无损检测技术检测效率和精确度都有所提升,所以需要加大研发力度,从而更好地利用超声无损检测技术在焊接过程中的应用,提升焊接质量。

4.5超声无损检测技术的应用注意事项

为了保障超声无损检测数据的可靠性与真实性,在检测的过程中需要注意几个事项。其一就是根据金属材料的设计图纸与焊接的施工方案,选择最为合适的超声无损检测技术,从而保障检测工作的质量。其二是确定出超声无损检测技术的具体应用时间,在金属材料加工的过程和材料焊接的过程中对其质量进行检测。其三就是科学的计算出超声无损检测技术的具体探头位置,从而确保金属材料检测工作的质量。其四就是在超声无损检测的过程中需要明确反射波幅值,从而保障超声波在金属材料中的发射回路可以准确无误,保障了检测工作的可靠性。

结语

综上所述,对于无损检测工作来说,超声波检测可以算是其最为常见的一种方式,也是安全检测工作中应用率最高的一种方式。在当前工业生产中,经过对于金属焊接以及超声波技术方面展开研究之后,能够在第一时间对具体缺陷的位置、实际尺寸以及整体大小进行确定。如此一来,一方面能够有效提升焊接工作的整体质量,另一方面还能大幅度提高生产效率。

参考文献

[1]宫宇帝. 金属材料焊接中超声无损检测技术的有效应用探析[J]. 科技创新与应用,2015(12):115.

[2]李小红,贺磊,崔天舒. 超声波无损检测技术在煤矿企业中的应用研究[J]. 科学中国人,2016(8S):78.

论文作者:杨智力

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/8

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