摘要：焊接技术是指通过加热或者加压的方法，在没有其他填充材料的前提下，将不同的工件焊接在一起的方法。近几年来随着焊接技术的飞速发展，焊接的形式和结构也随之优化，并得到了广泛的应用（例如被应用于机械与船舶制造、管道和容器的焊接等方面），但是焊接技术也具有其自身的缺陷，例如焊接后的工件容易出现焊接变形现象，对工件的加工精度和承载能力都会造成一定的影响，因此，针对有特殊要求的焊接工件，必须要通过机械焊接结构的无损检测，才能保证工件在实际应用中的安全性和完整性。
关键词：机械焊接结构；无损检测技术；辐射无损检测；超声无损检测；焊接缺陷；
前言
基于采用无损检测对于机械焊接结构的重要性，分析机械焊接机构存在的缺陷，探讨射线无损检测、超声波检测、全息探测检测等无损检测技术在机械焊接结构中的应用。与传统的检测技术相比，无损检测技术可保证焊接结构的安全性和完整性，提高检测效率。
1采用无损检测对于机械焊接结构的重要性
1.1提高设备焊接结构检测的先进性。对传统检测技术的应用是在没有了解机械焊接结构的实际情况下凭借传统的经验来应用的，在实际应用过程中会对焊接结构造成极大损害，影响其使用职能，产生高强度的工作难度，使焊接结构产生不必要的损失。无损检测技术在机械焊接结构中的应用，不会对焊接结构造成较大损害，具有操作简单和便捷的特点，能够提高机械使用的可靠性和先进性，对推动机械焊接结构的良好应用起到重要作用。
1.2 降低机械设备的维护成本，目前，现代工业行业发展迅速，机械设备在实际使用过程中运行时间较长，会造成大量损耗情况的产生，进一步增加损耗程度。为了确保机械焊接取得良好的应用效果，需要将无损检测技术融入到机械焊接结构当中，对焊接结构检测、及时处理机械设备在运转中存在的问题具有重要作用。无损检测技术的应用能够满足当前机械焊接结构的应用需求，能够减少人工成本和机械维护成本
2 典型缺陷类型
2.1 宏观缺陷，（1）咬边。咬边是指沿着焊缝，在母材部分形成的凹陷或沟槽。（2）焊瘤。焊瘤是焊缝中的液态金属流到加热不足未熔合的母材上或从焊缝根部溢出，冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤。（3）烧穿。烧穿是在焊接过程中熔深超过工件厚度，熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔型缺陷。以上3种缺陷类型是比较典型的宏观缺陷形式，除此之外还包括未焊满、根部未焊透等多种形式，上述这些宏观缺陷均能利用目视或借助部分光学仪器进行观察，从而得出正确结论。
2.2 内部缺陷，（1）气孔。气孔是指焊接时，熔池中的气体未在金属凝固前逸出，残存在焊缝之中形成的空穴。（2）夹渣。夹渣是指焊接后熔渣残存在焊缝中的现象，夹渣之中又存在金属和非金属夹渣2种类型。（3）裂纹。裂纹是焊缝中原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙。（4）内部未熔合。焊缝金属与母材金属或焊缝金属之间未熔合在一起而形成的缺陷。
2.3 微观缺陷，微观缺陷类型主要是指在焊接过程中由于热循环不均匀性造成的微观组织出现异常、化学成分不均匀的现象。微观缺陷类型主要包括过热、过烧、偏析、化学成分不均匀和组织成分不均匀等类型。（1）过热。过热是指由于所采用的焊接工艺不规范，致使热影响区长时间在高温下停留，使晶粒变得粗大的现象。（2）过烧。过烧是指温度高于过热时的停留温度及时间进一步延长，使晶界发生氧化或局部熔化的现象。（3）偏析。偏析是指在焊接过程中受热循环作用，致使熔合区部分的内部成分发生向某一方聚集的现象。
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3 机械焊接结构的无损检测技术特点分析
3.1 辐射无损检测技术，机械焊接结构的辐射无损检测技术主要包括中子辐射照相检测、X射线照相检测等，目前应用最多的是利用X射线进行的焊接无损检测，该检测方法是利用X射线的不同吸收来对焊接工件内部的缺陷进行检测，工件各部位的厚度和密度差异会导致不同吸收量的投入射线，通过检测这些不同吸收量的投入射线的变化可以判断出血焊接点缺陷的性质、分布、大小和形状。
3.2 超声无损检测技术，超声无损检测技术是利用超声波在介质的传播过程中会出现不同程度的衰减，利用超声波遇到焊接界面时反射回来的声波性质来判断焊接部位的缺陷类型和缺陷程度。目前超声无损检测技术中比较先进和成熟的就是声发射方法，即利用受应力材料中局部的瞬间位移产生的声-波效应来对焊接点进行动态的无损检测，这种检测方法属于动态检测，不但可以确定焊接缺陷的部位和类型，还可判断缺陷的大小和程度。
3.3 电磁无损检测技术，电磁无损检测技术主要包括的类型有涡流检测、磁粉检测和磁漏检测等，其中应用比较多的是磁粉无损检测技术，这种检测方法的依据是焊接缺陷处的磁场和磁粉会相互作用，当被检验的焊接部位发生磁化后，其表面就会因为磁的不连续而出现漏磁场，漏磁场的存在就可以判断焊接点缺陷的存在，根据漏磁场的大小也能够判断焊接点缺陷的大小。虽然磁粉无损检测技术具有非常高的灵敏度（检测灵敏度可达微米级别），但是其实际应用却具有比较大的局限性，它只适用于表面裂纹缺陷的检测，只能够检测到铁磁性材料工件之间的焊接缺陷。
4 无损检测技术在机械焊接结构中的应用
4.1 射线无损检测方法的应用，射线探伤技术是利用射线对机械焊接结构部分进行照射和扫描，其信号和数据信息反映到成像设备上，通过定量的分析可得出是否存在缺陷、缺陷的形状、大小、数量等信息，由于射线的透射性好，故此方法的精度较高、数据可靠性高，并且数据信息可长期保存，有助于日后用来比对分析。但由于射线本身对人体是有害的，因此检测过程中必须穿戴专业的防护设备，这就导致了检测成本较高，只有在其他检查方法无法达到要求时才会采用射线探伤技术。
4.2 超声波检测方法的应用，超声波检测是利用超声波在统一均匀介质中的传播是匀速直线的这一原理，利用超声波探头向机械焊接结构内部发射高频机械振动声波，通过收集内部回声并通过计算机模拟软件来分析焊接结构内部缺陷情况。超声波无损检测的优点是灵敏度高、可操作性好，而且成本低廉，在发达国家的机械制造业得到广泛的应用。其缺点在于超声波检测作为定性分析较为方便，但若对焊接缺陷做数据定量分析就需要操作人员必须具备较高的专业水平，并且由于系统误差的存在使得结果精确度很难保证。
4.3 全息探测检测方式的应用，全息探测检测是利用射线、激光、升学全息成像的方式对待测机械焊接结构进行三维立体的分析和检测，由于集成了多种检测技术，因此对焊接结构表面和内部结构的缺陷都能精确地检测出来，与此同时，全息探测检测法还能够将焊接缺陷的全方位信息数据反映出来，为检测人员分析焊接质量提供客观依据。全息探测检测法是一种科技含量较高的无损检测技术，其代表着未来无损检测技术发展的方向，但同时此技术也还处于初始应用阶段，还有很多待完善之处，例如检测成本高、检测时间太长等，这也是全息探测检测技术尚未得到广泛应用的原因。
4.4 渗透检测技术的应用，渗透检测方法利用的主要原理是毛细管现象，具体方法是将具有渗透性的液体借助毛细管的作用将其深入待检焊接部位的缺陷中，除去多余的渗透液后，用显现剂进行喷涂，将待检部位的渗透液吸附出来后可进行表面显示，具有灵敏度高（可检验1μm大小的裂纹）、简便性和直观性的特点。该检测方法的应用具有一定的局限性，即只能够对表面存在开口型裂纹的焊接缺陷进行检测，适用于表面粗糙度相对较低的焊接点的检测。
结束语
无损检测技术在机械焊接结构中应用较为广泛，已成为主要的检测方法，对保证焊接结构的安全性和完整性、提高检测效率具有重要作用。
参考文献：
[1]王秀敏，杨丽婷.焊接结构的无损检测技术.焊接技术，2015.
[2]文作彬.无损检测技术在机械工业中的应用和发展，2016.
论文作者:于红辉,阎洁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/22
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