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摘要：超声波探伤技术在电力工程金属结构检测中使用，将极大程度上提高它的精确度与高效性。本文分析了超声波探伤技术的基本原理及特征，阐述了金属结构件焊接中超声波无损探伤检查的应用，探讨了金属结构件焊接中超声波探伤技术的应用。
关键词：金属结构件焊接；超声波探伤技术；基本原理及特征；无损探伤检查；应用
随着科学技术的快速发展，在电力工程焊接项目设施检测工作中，超声波无损探伤检查的运用得到了高度关注。超声波探伤检测是一种常见的损伤检测技术方法，具有探伤检测灵敏度高、方式灵活以及穿透力比较强、检测效率高、成本费用低等特征优势，在电力工程实际焊接检测中的应用比较广泛和普遍。
1、超声波探伤技术的基本原理及特征分析
超声波是指频率大于20000MHz的声波，在介质中具有自身的传播特点，超声波探伤设备利用自身产生的超声波在被检查材料中传播，若材料中有缺陷则部分声波会被反射回来，通过放大装备的处理就可以在示波屏上显示出来，通过波纹不同的形状可以判定出这些缺陷的类型。超声波探伤技术适用性较强，既可以用于板材、锻件、铸件等金属结构的检测，也可以用于混凝土等复合材料的内部检测。超声波探伤检测的方法成本相对较低、操作简单、准确率高、能够对缺陷进行精确定位，但是超声波检测的结果在很大程度上依赖于检测员的经验，具有一定的主观性。对于金属原材料内部缺陷的检测可以使用直探头纵波进行探伤，保持探头轴线与金属材构件端面垂直，保证超声波的传播方向与金属材料平面互相垂直。开启超声波装备，使得超声波在材料内部传播，当声波通过金属材料上表面、缺陷及底面时，都会有超声波反射回来，但是从这三处反射回来的超声波路程不同，回到探头的时间也不同。超声波探伤技术在金属结构焊接中的应用，具体特点有：①当超声波处于介质中，一旦遇到界面拦截，就会产生反射；②超声波的传播力度较大，对金属结构产生较强的穿透力；③超声波的振动频率越高，指向性就越好；④超声波的衰减、声速、阻抗等特征，给超声波的运用提供了更多信息。
2、金属结构件焊接中超声波无损探伤检查的应用
2.1气孔检查中的应用。气孔检查属于金属结构件焊接质量中超声波无损探伤检查的基础与前提。单一气孔上回波高度通常很低，而且波形一般是单峰，这促使其可以保持很高的稳定性，同时，可以从多个方向展开探测。如此相呼应的是反射波尽管大体相同，可其稍微动动探头波形便会消失。另外，在气孔检查工作中，集密气孔通常会产生一簇反射波，而且波高会伴随气孔的缩减而发生改变，当探头进行定点运行时，其会产生此起彼落的情况，值得注意的是，出现这种问题的主要原因在于，焊材未根据标准的温度实施烘干，进而造成焊条药皮变质掉落，而且焊芯锈蚀与焊丝清理不彻底以及人工焊时电流较大，所以在进行气孔检查时，电力工程操作人员需要全面处理上述问题。
2.2夹渣检查中的应用。在超声波无损探伤检查中夹渣检查的关键性是不言而喻的。一般情况下，点状夹渣内回拨信号通常和点状气孔类似，而且条状夹渣内回拨信号一般多呈现出锯齿状，由此就导致其波幅不大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，条状夹渣上波形时常会出现树枝状，而且主峰边缘有其他小峰且探头平移波幅出现变化，操作人员对其展开检测时能够发现，从多个方向检测时反射波都不一样，简单地说，这种缺陷出现的关键原因在于，焊接电流较小或是速度太快以及熔渣未及时浮起，并且焊缝边缘处理不彻底，为此，操作人员需要采用标准的焊接电流以及合理选取运条方向焊接速度，由此不断提高超声波无损探伤检查在电力工程中的运用效果。
2.3裂缝检查中的应用。裂缝检查属于焊接质量中超声波无损探测检查的关键环节，一般情况下，裂缝中回波高度会很大，且幅度很宽，而且会产生多峰的现象，但当探头移动时，反射波一般会产生持续变化。另外，在探头运行后，裂缝的波峰一般会产生上下错动的现象。值得注意的是，裂缝是一种十分危险的情况，该问题的存在不但会影响着焊接接头的质量，并且还会导致应力过度集中，这一般也是导致结构开裂的重要原因。由此，工作人员在检查裂纹的时候，一定要通过提升焊条和焊剂的碱性，必要的预热保温措施，并使用科学的焊接顺序以及增加焊缝收缩过程的自由度，从而促进电力工程焊接质量中超声波无损探测检查处理效率的不断提高。
3、金属结构件焊接中超声波探伤技术的应用
超声波无损探测的处理需要相关应用标准有效支持，在该过程值得注意的是，超声波探测需要用作全熔透焊缝。对于采取按比例抽检的焊缝，其探测比例要根据每条焊缝长度的百分数加以计算，而且，要保证其长度不短于220mm。另外，超声波无损探测的使用要点还包括开展局部探测的焊缝时，当工作人员找到不被允许问题时，其需要在该缺陷两端的延伸位置增大探测长度，并且保证加大的长度不能少于该焊纹长度的 10%，在该过程之后若依旧存在不允许的问题时，电力工程操作人员需要对该焊缝采取 100%的探伤检测。
3.1初步探伤的应用。在进行探伤工作时，首先要做好对图纸的了解工作，明确图纸中对焊接技术的相关要求。在探测缺陷时，对不同的缺陷所用探头扫查方式也有所不同，纵向缺陷可用探头作锯齿扫查，横向缺陷可用探头作斜平行扫查。要严格按照目前我国相关部门对金属结构的相关规范标准进行操作，探伤人员不可凭借自己的经验来任意进行工作，否则会降低焊接质量，严重时甚至会造成严重的经济损失。电力探伤人员需要拥有过硬的专业知识，才能将探伤工作做好。初探时，要仔细观察回波信号的情况，并及时做好记录工作，尽可能做到不错不漏，为后面的检测工作提供更加精确有力的依据。
3.2精确探伤的应用。精准探伤需保证精确，采取的方式还是与初步探伤的方法是一样，通过放慢速度，认真检查，避免漏探。针对首次探测出的问题此次也应再检查，找到缺陷的最大回波数，仔细记录，便于改进。针对一些局部探测的焊缝，若有允许产生的缺陷时，需要在这一缺陷两端的位置延伸探伤长度，而延伸的长度不能短于检测长度的 10%。在探伤过程中，还应准确掌握金属材料的特征，对每一次的问题可以做出精确的判定。
3.3重复探伤的应用。重复探伤主要针对前两次的探伤进行再次检查以及核对检测结果，这个环节所用的探测方法与前面两次相同，由于有了前面两次的探伤工作作为基础，所以这次探伤检测的速度可适当加快，但是也不可掉以轻心，对前两次出现缺陷的地方要特别注意。
3.4延迟裂纹的超声波探伤的应用。多层金属结构的焊缝具有一定的延时性，在金属材料的焊接过程中会产生很大的收缩应力，但是由于结构自身的时效作用，焊缝一般在完工后的几周甚至几个月后才会逐渐形成裂纹。因此，对于容易出现应力集中的焊缝位置，应在焊后半个月左右进行再次探伤检测以避免延迟裂纹的进一步扩展。
4、结束语
超声波探伤技术是利用超声波探伤仪进行超声检测的一种技术，超声无损检测技术是定位焊接缺陷、优化金属焊接质量的重要举措。利用超声无损探伤技术，可以快速、及时地发现金属结构焊接中存在的缺陷，并根据对问题的分析进行解决，从而提高金属结构在电力工程施工中的稳定性。未来还需配合超声相控阵技术、借助计算机智能化自动化等技术实现超声无损检测技术的创新，为电力工程焊接检测精度的改善提供保障。
参考文献:
[1] 陈峰.超声波无损检测系统在金属焊接材料中的应用探究[J].江西建材，2017(11)
[2] 谈雷.金属材料焊接中超声无损检测技术的有效应用[J].科技风，2017(34)
作者简介：武宝森，男，蒙古族，本科学历，1970年出生，工程师，现从事发电厂检修焊接、基建工程焊接工程管理及金属技术监督工作。
论文作者:武宝森
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第30期
论文发表时间:2019/9/16
标签：超声波论文; 声波论文; 缺陷论文; 气孔论文; 金属论文; 技术论文; 中超论文; 《建筑细部》2018年第30期论文;