浅谈焊缝超声无损检测

樊庆超

柳州铁路工程质量检测中心有限公司 广西柳州 545000

焊接属于特殊过程，除应对实施过程中各项参数进行控制外，重要焊接件在焊后也应该进行必要的检测。各种检测手段中，无损检测因其不损伤被检工件而被广泛采用。材料中存在缺陷，就会造成材料内部结构的不连续[1]。无损检测技术就是通过特殊手段对材料施加影响，从而引起特殊的显化的物理特性变化，从而判断或推断出材料存在缺陷的方法。适当的无损检测可以推断并计算出缺陷的位置、性质、大小等参数，以提供合格判据和改进的机会。因此，无损检测对焊接件质量控制，保证质量安全具有重要作用。

1 焊接件无损检测的特点

焊接件的性能要求具有多种多样特点，采用无损检测技术对焊接件进行检测过程中，需要根据无损检测的特殊性，被检件的特殊性使用环境等，考虑到检测实施的时机，其他变化的影响等因素，以正确评价工件产品质量。无损检测是在不损坏工件材料、结构、尺寸等基础上实施的，其评价的是工件表面或内部缺陷，不能评价材料内部晶粒、应力等变化，因此在对焊接件进行无损检测的同时，焊接评定的前期工作不能省略。在对焊接件进行工艺评定，根据确定参数实施焊接，适时结合破坏性检测技术进行检测对比，以此来准确对焊接件的使用性能质量进行判定。在对焊接件进行无损检测过程中，需要根据各种无损检测的特点、适用性等选择最适宜的检测方法或多种方法同时采用，以起到各种检测方法取长补短，有利于对焊接件的产品性能进行准确判断的目的。

2 超声无损检测技术概述

超声无损检测技术通过超声波与工件相互作用，对超声波反射、透射和衰减等进行研究，对工件进行宏观缺陷的检测、几何特性的测量、力学性能和组织结构变化的检测和表征，进而对其特定功能性进行评价。超声无损检测技术的工作原理是利用超声波在被测物体的传播特征，评估被测物体本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。研究表明，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，而在相同材质固体介质中，声速在较高温度的介质中传播较慢；超声波的传播速度同时还受到材质均匀程度的影响。通过对超声波这些特性的研究和利用，实现了材料检测的目的。随着技术进步，利用超声无损检测技术可以有效地检测出产品、工件、材料内部缺陷。由于超声无损检测技术还有着操作简便、精度高及对人体无害等优点，因此在工业无损检测领域中应用日益广泛。针对结构件在焊接的过程中容易产生各种不同的缺陷，特别是严重影响结构件性能的内部缺陷，我们可利用超声无损检测技术对结构件焊接进行质量控制。

3 超声波检测技术的应用特点

超声波检测技术就是利用超声波在均匀材料中传播速度、方向不变，而一旦遇到材料改变，就会引起变化，如：反射、折射等现象的特性实现对材料的检测。以焊接件为例：焊接件是两个工件通过某种焊接方式连接在一起的构件，焊接部位在焊接过程中经过高温熔融形成的焊缝，可视同母材一样均为均匀介质，如果内部存在缺陷，则缺陷处就会产生不连续，出现超声波遇到不同介质的反射现象。根据超声波的波长、发射的角度及方位，通过计算和测量，就能够推断出缺陷的尺寸、位置、深度等信息。超声波检测应用范围非常广，可用于金属、非金属和复合材料的缺陷的检测。

4 超声无损检测技术在钢结构焊接检测中的应用

4.1 超声无损检测应用于钢结构焊接的实施步骤

在进行钢结构焊接时，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。超声无损检测虽然是一种重要的检测手段，但本身具有一定的局限性，当存在争议时，应与其他检测手段一起得出最终的检测结论。检测过程中的数据通信与处理是同步完成的，首先检测人员之间应实时通信，进行数据信息汇总，遇到疑似缺陷的波形，应同让另一位检测人员进行二次确认，商讨后得到科学的分析结果；其次，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。

4.2 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[2-3]。为了使超声无损检测技术能够更好地应用于金属焊接检测工作中，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。

5 结语

超声波检测作为一种重要的无损检测技术，已成为钢结构质量检测的首选方案，近年来不断被应用于金属材料自身缺陷和焊接接头内部缺陷的检测中。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。超声检测目前不仅可以实现对缺陷位置、大小和尺寸的准确检测，而且还从A型显示发展了B或C型成像显示方式，新技术层出不穷，显示其强大生命力。