超声无损检测技术在金属材料焊接检测中的应用

张宝柱

摘要：超声检测作为一种重要的无损检测技术，已成为安全检查的首选方案，近年来也被应用于金属材质自身缺陷和焊接接头平面缺陷的检测中。在实际生产过程中金属焊接工艺不断发生变化，超声无损探伤技术自身也在不断完善和创新，目前已经可以实现对缺陷位置、大小和尺寸的精确检测。超声无损检测技术在工业领域的应用，在保证焊接质量的同时，提升了企业的生产效率。

关键词：超声无损检测技术；金属材料焊接检测；应用

1超声无损检测技术概述

超声无损检测技术通过超声波与试件相互作用，对试件反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，进而对其特定应用性进行评价。自身技术进步和应用需求的增多，超声无损检测技术在工业焊接领域应用日益广泛。超声无损检测技术可以检测出产品、工件、材料内部缺陷，操作简便、精度高。金属材料在焊接的过程中会发生不同程度的变形，甚至造成内部缺陷，对金属材料焊接过程进行无损检测是必要的。

精度和质量是超声无损检测技术的2个关键点。随着全球经济一体化发展，世界各国间的技术交流也逐渐增多，无损检测技术的重要性受到广泛关注。超声无损检测技术的工作原理是超声波与被测物体之间形成均质的回声波。研究表明，在超声无损检测技术中，超声波在弹性介质中可以快速传播，传播速度受温度、材质等因素的影响。传播速度因材质不同而存在差异，一般来说在固体介质中，声速传播慢、温度高，应力集中现象明显，直接影响膨胀率；超声波的传播速度同时还受到材质均匀程度的影响。超声无损检测技术凭借其宽适用范围和高检测精度的优势，大幅提升了金属材料焊接检测水平。

2超声无损检测技术存在的优势和缺陷

2.1超声无损检测技术存在的优势

将超声无损检测技术应用于各种物件的检测过程中去能够起到极高的效果，由于该项技术性能良好，因此在各个领域中受到了广泛的应用，其中应用最好的便是机械制造业以及钢铁制造行业。并且，国防和航空领域等方面也逐渐引进了超声无损检测技术。超声无损检测技术方式在检查物品质量、规范工作流程的基础上产生了一定的作用。其中，对于超声无损检测技术而言，在应用它的时候，不光是单纯的检测金属材料，同时还可以检测非金属材料，自身具备良好的适应能力。再者，超声波无损检测技术和其它类型技术相比较而言，该项技术优势更高，在监测期间能够获取很大的深度，准确找寻出被检测物件中存在的隐蔽性问题，这从一定程度上避免了人力、物力以及财力的过度输出。在这一技术使用期间，所需的成本不高、检测灵活，这是其它类型的技术所不具备的，而且超声无损检测技术在计算机等新型技术的推动之下表现出来的科技成本十分高，使得金属部件的安全性有了明显增强，如此一来，既能够提升检测的效率，同时还保障了检测期间人员的安全性。

2.2超声无损检测技术的缺陷

从当前情况来看，超声无损检测技术虽然发挥出了一定的效果，不过有利也有弊，其还存在着一定的缺陷。如果要想大力研究超声无损检测技术在金属材料焊接期间的应用情况，那么就必须分析超声波无损检测技术存在的不足之处，在掌握上述内容的基础上来采取与之相符的方式。

超声无损检测技术的操作原理为：借助固体中的回声能量来辨别缺陷程度，并且这种方式相对而言比较的复杂，对于形状不规则的产品而言，难以将存在的缺陷有效的检测出来，目前，如果无法详细掌握缺陷的大小程度和具体位置，那么对于后期工作的开展而言存在着一定的影响，并且超声无损检测技术对于被检测材料的质量有着规范性要求，并非所有材质的产品都能够检测出存在的缺陷性。假设不了解缺陷具体长度和大小，那么是无法根据实际情况，制定出相关方案的。再者，超声无损检测技术在面积形检测以及体积检测期间有着明显的差距，经过相关研究表明，面积形检测率比体积性检测率要高出很多，从中看出，在体积形检测期间，该项技术还是存在着一定问题的。最后，超声波无损检测不太适合应用于材质较薄的产品检测中，它比较适合应用于检测材质较厚的产品内。

3超声无损检测技术在金属材料焊接检测中的应用

3.1把握超声无损检测的时间窗口

金属材质的不同直接影响焊接工艺和焊接质量。对于同一种焊接材料，在不同时间段检测会出现不同的结果，每种材质都存在一个最佳的检测时间窗口，一般是通过现场工程经验积累。因此，在应用超声无损检测技术对焊接质量进行检测时，操作人员应依据各种材料特性，把握好最佳的检测时间窗口。象含碳量越高的钢材，检测等待时间越长。

3.2超声无损检测应用于金属材料焊接的实施步骤

在进行金属材料焊接时，超声无损检测技术有多种应用形式，如何选取最佳的检测方案是影响检测效果的关键因素。受金属材质性能、工件形状、尺寸等因素的影响，在焊接过程中会存在各种形式的金属焊接缺陷。超声无损检测技术方案的确定，应结合金属材质自身缺陷特征和工件实际情况进行。金属材质焊接的过程中，会采用多种检测手段，超声无损检测是一种重要的补充检测手段，与其他检测手段一起得出最终的检测结论。检测过程中的数據通信与处理是同步完成的，首先测试人员之间应实时通信，进行数据信息汇总；其次，测试人员与后台信息处理系统实现实时通信，得到科学的分析结果；最后，通过对比检测的原始数据和分析数据，对焊缝进行及时处理，修正材料参数。

3.3不断创新超声无损检测技术

近些年，材料技术取得了长足进步，尤其是电子元器件所使用的材料和生产工艺的发展，使得部分以前无法生产的元器件变为现实；另一方面，电子技术理论、计算机应用技术、数字信号处理技术的进步，提升了超声无损检测技术的科技含量和智能化水平，检测精度、准确性和效率也随之提高。为了使超声无损检测技术能够更好地应用于金属焊机检测工作中，应该加大对其技术的后续研发投入，深入生产现场了解超声无损检测技术的应用情况及存在的问题，对其进行不断改进和优化。

4结束语

超声波无损探伤技术在在工业中应用较广，其具备操作简单以及性能稳定等特征，本身能够对工件各个环节进行有效的检测。当前，金属材料焊接对于技术有着严格的要求，它明确规定要全面保障完成后产品的安全性，使其发挥出良好的效果。在金属材料焊接期间，普遍存在着热劣化损伤现象，这一现象经常发生安全事故。因此，为了将存在的问题彻底消灭，防止事故的危害性，在金属材料焊接位置处要做好相应的无损检测工作。

参考文献：

[1]曲灵智.超声无损检测技术在金属材料焊接的应用[J].电子测试，2017（17）：90-91.

[2]庞聪.试论金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J].世界有色金属，2017（11）：258-259.

[3]付明胜.金属材料焊接过程中超声无损检测技术的主要应用[J].中国新技术新产品，2017（11）：22-23.

（作者单位：西安益通热工技术服务有限责任公司）