金属材料焊接中超声无损检测技术的应用

张志

摘要：目前在现代化科学技术快速发展的过程中，各类技术已经开始融入到生产生活领域，尤其是金属材料焊接的超声无损检测技术，在不对材料造成损伤的情况下检测有无焊接质量问题和缺陷问题，具有一定的应用意义，通过进行运用超声无损检测技术，深刻的影响到了金属材料内部结构稳定性，同时可能会对于金属材料焊接质量水平产生直接的影响，所以在金属材料焊接中，所占据的地位也是至关重要的。分析金属材料焊接中应用超声无损检测技术的情况，提供给相关工作有价值的借鉴。

关键词：金属材料焊接;超声无损检测技术;应用价值

引言

金属材料在当前工业化高速发展的黄金时期，为满足行业不同的生产需求，将金属材料做焊接处理是一个十分普遍的现象，但由于焊接工艺的复杂化以及易受内外因素的影响，导致金属焊接后的器件存在一定质量问题，从而在影响后期使用成效的同时，对行业转型和升级造成了十分不利的影响。就目前来讲为从根本上保证金属焊接质量检测工作有效落实，将具有操作简单、性能稳定的“超声无损检测技术”进行合理化应用，是目前降低后期企业生产安全事故以及确保金属结构内部稳定性的重要战略基础。

1超声无损检测技术概述

超声无损检测技术具备较高的质量水平，而且精度较高，为无损检测技术。超声无损检测应用的原理是，经超声波技术传播到物质内部，或者是在物体间传播，以此落实相应的检测。超声波传播的速度、波形、检测物质的材料以及应力、温度等，均可以对最终的检测结果构成影响。实施超声无损检测期间，不同超声波传播速度以及传播介质，对检测结果形成一定的影响。超声无损检测技术已经被广泛的应用于日常的检测过程中，可以维护金属材料焊接质量，有利于我国金属材料的发展。当前我国在此领域的发展研究中，涵盖了处理数字信号、操作系统软件等方面，而且处理数字信号也有效的应用在相位补偿、人工智能、识别模式等方面。所以，应该规范检测方法，提出科学严谨的检测、验收标准，将操作步骤更加程序化的展示，提升技术的信息化。

2金属焊接中“超声无损检测技术”具体化应用的基本概述

2.1微观缺陷问题检测

“宏观缺陷”是指用肉眼可观察到的缺陷问题，那么相对的“微观缺陷”则表示的是用肉眼观察不到的缺陷，且在进行检测时这种缺陷难以被普通的检测工具检测出来，对后期器件使用造成一定影响的同时也不利于区域经济的可持续发展。在“超声无损检测技术”应用过程中，从某方面来讲作为一种可用于检测微观缺陷问题的检测技术手段，检测工作人员可通过利用超声波，对金属材料焊接后各项指标进行全面检测，以便于在找到焊接微观缺陷发生部位的同时，对其进行有效处理。从某方面来讲，焊接技术选择不当、焊接过程中温度控制不合理、焊接技术操作不规范以及焊接表面存在氧化反应等都是焊接微观缺陷问题的诱因，通常来讲对于整体性和完整性较高的工程而言，焊接微观缺陷问题可忽略不计，但对于对精度要求较高的工程，对焊接微观缺陷进行有效检测和处理是极其必要的。

2.2宏观缺陷问题检测

在“超声无损检测技术”应用到金属焊接检测时，利用超声波从某方面来讲可检测出金属焊接部位存在的宏观缺陷问题，以便于对其进行有效处理，为后期金属焊接器件的高效使用打下坚实基础。经大量调研数据分析可知，金属材料经过焊接后由于材料本身亦或是焊接工艺等问题的存在，导致金属焊接部位出现一些宏观缺陷问题（材料表面不平整、材料厚度不均匀、熔融物坠落），在影响金属焊接质量的同时对后续工作的开展也造成了十分不利的影响。除此之外从某方面来讲，在焊接时由于焊接工作环境的高温化和坡度问题的存在，液态金属会朝着向着有焊流缝的方向流动，流动区域的金属表面会残留一些液态金属，当外界气温降低后附着在金属表面的液态金属会固态化形成金属瘤，对后期金属器件的使用造成一定影响，为此在进行检测时，工作人员需合理化运用“超声无损检测技术”，对器件表面宏观厚度进行测量。

3金属材料焊接中超声无损检测技术应用的措施

3.1做好探测面的修整工作

为增强检测工作的有效性，应该全面去除探测面中的油渍，铁锈腐蚀物，氧化物等，用砂轮进行深坑的打磨处理，按照金属材料的厚度情况与超声波探头的射入角情况等明确修整的宽度，通过修整方式做好检测工作的基础保障。在此之后还需重点关注探头射入点的控制，为预防因为制造商的偏差问题或是磨损问题导致射入点的位置和标记的位置之间有偏差，应准确测量射入点的情况，保证精确性的控制。同时还需按照检测工作的需求，将斜探头K数值和射入点精准性的处理。

3.2DAC曲线绘制

由于焊接缺陷大小不同，因此声程以及回波幅度也存在较大的差异。超声检测过程中主要是根据回波波幅高度来确定有无缺陷。因此需要根据回波波幅进行矫正，通常是通过制作距离-波幅曲线图（DAC曲线）。《钢焊缝手工超声波探伤方法以及探伤结果分级》要求采取3×40横通孔测试块来绘制DAC曲线图。在测试过程中首先需要将探伤调到最大范围，并根据深度以及水平距离来调整比例极限。根据材料的厚度以及曲度来选择合适的对比测试块，测试块中的深度等于测试深度。为了提高测试效果的准确率，需要寻找最大放射波高，并且将其作为面板中的辅助标志，并制作衰减分段曲线。

3.3做好灵敏度的验证工作

使用超声无损检测技术进行金属材料焊接检测的过程中，超声探查焊缝和表面质量符合标准以后就应验证探查的灵敏度，例如：在表面耦合损失与材料衰减数据信息和测试结果不同的情况下，就应做好灵敏度的验证工作，将探查的速度控制在每秒钟15厘米之内，相互邻近的探头移动距离应该确保有11%重叠的部分，如果属于纵向类型的探查工作，就要将探头和焊缝中心线之间保持垂直状态，在探头移动期间应左右移动13度，便于准确进行验证。另外，为准确明确金属材料焊接缺陷的具体形状和位置情况，应全面分析波形缺陷信号的内容，利用多元化的探测方式了解实际的缺陷状况，例如：超声无损检测设备操作的过程中，应用左右侧扫查的形式明确焊接缺陷部分的长度情况，利用前后扫查的方式明确焊接缺陷的高度回波情况，利用定点移动的措施准确了解焊接缺陷的形状。由于反射波波幅定量处理就能够准确进行缺陷问题的评估、分析，因此，可按照反射波的波幅状况，詳细的记录缺陷问题的具体位置、大小情况、形状情况、长度情况等，增强检测工作的准确度。

结束语：金属材料焊接过程中由于各种因素的影响会出现残余应力，而残余应力对于焊接结构会造成较大的影响，引起开裂、强度下降以及稳定性降低等问题，更容易发生焊接结构断裂的情况，为了进一步确保焊接质量，提高工件的使用性能。因此需要使用无损检测技术来评估金属材料焊接结构的质量。超声无损检测技术在金属材料焊接中具有较好的应用效果，具有操作方便、准确度高且测量速度快，能够及时发现焊接缺陷，从而及时处理，预防各种质量问题的出现。

参考文献：

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