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摘要：近年来，我国的无损检测技术有了很大的进步，其中超声无损检测技术进步的很快，这项技术已趋向成熟。并且被广泛应用于各行各业中。超声无损检测技术可以检测出焊接后的金属材料内部存在缺陷。应用无损检测技术可以有效控制并提高金属材料焊接的质量。
关键词：超声无损检测技术；金属材料；焊接；应用研究
金属材料具有广泛的应用价值。金属材料焊接后的焊接接头质量直接关系到其使用性能。应用超声无损检测技术可以有效控制金属材料及焊接接头的质量，从而可以保证金属材料焊接后的安全性和可靠性。超声波探伤属于一种无损探伤，具有适用条件广泛，操作简单，检测效果好等优点，所以超声波探伤被广泛应用于金属材料的质量控制检测。
1．金属焊接后的缺陷
焊接后的金属材料很可有出现质量问题，如果不被及时检测出来，就会影响到使用效果。通常情况下，焊接后的质量问题主要有三类，分别是内部缺陷、外部缺陷和微观缺陷。
1.1 焊接金属的内部缺陷
金属材料完成焊接后，焊缝内部可能出现的缺陷主要表现为夹渣和气孔。夹渣主要是由于工件在焊接过程中残余熔渣没有及时外排出来，还存留在焊缝中。气孔是由于金属在焊接过程中，气体没有释放出来，融内在了焊缝中。此外，在工件的焊缝中还可能发生材料与焊材之间出现裂痕。
1.2 焊接金属中的外观缺陷
金属材料焊接完成后外部缺陷主要形式是积瘤。由于金属在焊接过程中受热后的金属呈液态，如果控制不好会从焊缝中流出，如果流入受热不均或未熔合的金属中，在冷却后会产生积瘤。如果在焊接过程中金金属的熔化深度大于焊接工件的厚度，熔化后的金属会流到焊缝的背面，会产生双面的积瘤。
1.3 焊接金属中的微观缺陷
金属材料在焊接后的微观缺陷主要在由于金属在焊接过程中，由于焊接工艺不合理，局部焊接区域发生过热现象，焊接晶粒会增大。受热后的高温金属如果长时间停留在焊口处，焊缝表面会产生氧化或过烧。
2．超声波检测技术在焊接中的应用
2.1 超声无损检测技术
超声无损检测技术是具有高精度，高效率的特点。超声无损检测技术利用了超声波在物体内的传播特性。通过分析传播信号完成对材料的检测。超声波在弹性介质可以沿直线传播，传播的速度与方向有介质的材料特性有关。材料的温度、密度以及组织结构有传播有关。在不同的介质内，超声波的传播速度会发生改变，超声波无损检测技术就是利用了这一特性实现对材料的检测。
2.2 超声波检测技术的特性
超声波检测技术具有很广泛的应用范围、超声波检测的深度大，检测的效率高，超声波不会对人体产生伤害，并且可以适用于各类环境下的检测，通过超声波检测可以有效发现工件中存在的缺陷，以利于质量的控制，从而保证了产品的安全性。在金属焊接中，借助超声无损检测技术，可以通过声波的变化情况，来分析焊缝的情况，通过检测确定焊接质量是否达到标准。
2.4 无损检测技术的现状
超声无损检测技术是无损检测领域内的重要技术手段，可以应用在许多领域内。但是超声无损检测技术上也存在一定的局限性。超声检测技术需要在设备功能上和检测方法上进行改进。所以要通过新型设备的开发和检测技术方的创新来实现技术的进步。为了消除原有超声检测的局限性，对超声波的频域分析技术有了很大的发展，这项技术是对无损检测技术的突破。
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3. 超声无损检测技术在金属材料焊接中的作用
由于超声波的特殊，所以应用超声波无损检测技术可以发现金属材料在焊接后存在缺陷，具体体现在以下三个方面。
3．1 检测金属材料的内部缺陷
金属材料在焊接的过程中会受到各种不利因素的影响，导致焊接的接头可能存在各种各样的缺陷，焊接接头的性能不能保证连续性。所以，在金属材料焊接的过程中，要保证金属材料在焊接后内部结构的完整性，这样才能保证整个焊接材料的性能达到标准要求。超声无损检测技术可以检测出金属材料内部存在的缺陷，通过分析可以确认材料内部缺陷的种类和性质。
3．2 检测金属材料的外部缺陷
超声无损检测技术还可以检测出金属材料在焊接后的外部质量缺陷。在金属材料发生焊接的过程中，外部缺陷不仅影响美观，产生应力集中，还会影响到整体的使用性能。特别是金属焊接，是通过焊剂的融化将两种材料熔合在一起，所以焊接后的材料性能直接关系到使用性能。比如积瘤的产生会影响到金属材料在焊接后整体性能的完整性。所以在焊接的过程中借助超声无损检测技术可以确定金属焊缝的实际厚度，通过外在缺陷的检测，保证使用性能。
3．3 检测金属材料的微观缺陷
由于金属材料在焊接过程中会存在工艺不达标，焊接局部过热，焊接表面发生氧化等现象。这些现象产生的微观缺陷不易被发现。如果不能被检测出来，会直接影响到金属材料的使用效果。对于这类焊接质量问题，也可以利用超声无损检测技术检测出来。通过超声波判定金属材料焊接的各项指标是否达标。
4. 超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用分析
4.1 超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用方法
应用超声无损检测技术对金属材料的焊接部位进行检测时，可以有多种检测方式。所以，要结合工件的实际情况选择相应的检测方式。不同金属材料具有不同的性能，不同的金属焊接件在形状和体积上也存在差异，所以在检测时要考虑到这些因素。在应用超声无损检测技术时要考虑到金属材料存在差异，不同的缺陷特征要使用不同的检测方法。另外在实际检测时可以采用多种检测技术并用，发挥不同检测方法的优势，可以以超声无损检测技术为主要检测方法，其它检测技术作为辅助手段，进而对缺陷进行准确判断。这样对金属材料的焊接检测可以达到最佳的效果。在不同技术的组合应用中，要根据检测物的检测内容和具体的位置，选择检测技术的应用方式。超声无损检测技术具有很高的穿透性，可以实现有效的定位，对缺陷的识别能力强。所以在金属材料进行检测时要根据检测位置的实际情况和缺陷的性质选择互补式的检测方法。金属材料在焊接中可能会发生不同类型的缺陷，所以检测方式的选择可以保障检测结果的真实性和准确性。在超声无损检测技术的应用中要注重检测数据的分析，通过对检测结果可以分析出缺陷的性质和产生的原因，根据分析结果要对金属材料的焊接工艺进行相应的调整，以消除焊接中缺陷的产生。
4.2 超声无损检测技术在金属材料焊接应用的技术要领
超声无损检测技术在的实际应用中要注意相应的操作要领。在实际检测前要明确金属材料的焊接技术要求，根据技术要求选择对应的超声波无损检测标准；要确定应用超声无损检测技术的时间节点，根据金属材料焊接的工艺特点，实施相应的技术处理；应用超声波无损检测技术要注意探头位置的定位准确，这样可以提高检测数据的真实性。对超声波无损检测数据的处理要注意反射波的数值变化，超声波的回路反射要具备完整性和准确性。
5.结束语
在金属材料焊接中，难免发生焊接缺陷，应用超声无损检测技术可以检测出焊接后的金属材料内部存在缺陷，所以应用无损检测技术可以有效控制并提高金属材料焊接的质量。对超声无损检测技术的应用要注重此项的优势和不足，要结合现场的情况发挥好超声无损检测技术的优势。对于超声无损检测技术要注意不断研究，提高检测的准确性和可靠性。
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论文作者:李建平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/31
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