浅谈机械工程中焊接无损检测技术

张利国

摘要：我国机械工程技术不断发展，对于焊接技术以及操作的重视程度也越来越大，焊接技术在结构形式以及检测方法上不断的改进与完善。焊接技术是通过对相应部件的加热或者加压处理，在某种情况下运行合适的填充材料，使工件达到高密度结合的方法。利用焊接方式对部件的结合性处理，由于工序的技术特性和焊接体在使用过程的自然或非自然損害，加上焊接残余应用对结构本身的潜在影响，容易导致结构承载能力下降，影响机械的稳定运行。

关键词：机械工程;焊接技术;无损检测

中图分类号：TG44 文献标识码：A

引言

机械工程技术随着社会的进步和经济的持续增长不断向前发展，其中焊接工艺技术提高尤为显著。焊接技术中不仅焊接接头结构形式趋于完善，同时在检测方法上也不断改善。所谓的焊接技术主要是通过相应部位加热或是加压进行处理，在某种条件下使用合适的填充材料，让工件可以高密度结合。利用焊接的方式对部件进行处理，让部件的工序技术特性得以顺利实施。但焊接体在使用过程中可能会导致部件易受到自然或是非自然损害，再加上焊接残余应力对结构本身的影响，可能会导致结构承载能力下降，影响机械的正常稳定运行。基于此，本文对机械工程中的焊接无损检测技术进行阐述，希望能对我国焊接技术人员有一定的根本性帮助。

1机械工程中焊接结构存在的问题

1.1直观缺陷

在机械工程当中，焊接结构的许多缺陷是直观的问题可以通过肉眼发现，其中不需要借助检测设备即可发现其中的缺陷，但对于从业人员的经验提出了较高的要求。在进行工程机械工作状态检查时，需要对故障形成位置、原因以及程度进行判断。这是从直观的角度对机械设备进行观察，判断是否存在不正常的情况，例如，转轴磨损的颜色、是否存在漏油现象、零件是否松动等。比方说一般肉眼可看到的均可以直接被发现。

1.2内部缺陷

在机械工程当中，焊接结构中存在内部问题也是较为常见的一种情况，同时这些内部缺陷还是某些不当焊接工艺造成的一种较为典型缺陷形式，从而这些内部缺陷具备特殊性效果。这些内部缺陷没有办法以经验和肉眼分辨的，需要利用相应仪器设备对其进行分析，在机械焊接过程中，较为常见的焊接缺陷包含了夹渣，气孔以及未熔等相关问题。

1.3微观缺陷

根据机械工程中焊接结构的解剖结果来看，在其中还是存在众多细微的微观缺陷，这种缺陷在材料内部无损检测当中是无法发现的，并且没有办法用肉眼直接观察，就算利用设备，有些缺陷还是无法检测出来。导致这种缺陷主要原因之一是焊接工艺并没有达到想要的标准，在焊接过程中，焊接结构也没有做到尽善尽美，所以，在机械工程中出现了缺陷与不足，使得检测人员对工程没有达到一定的满意，因此，焊接过程中导致的缺陷应得到操作人员的重视。

2机械工程中焊接无损检测技术分析

2.1渗透检测

渗透检测的工作原理是毛细作用，主要负责检测表面的开口缺陷。金属材料和非金属材料的表面裂纹和夹渣等缺陷都可以利用渗透检测技术，这些缺陷无法利用目视检查方法，工件物理性能和化学成分不会限制渗透检测结果，因此渗透检测可以适用于各种材料，尤其适合在野外现场检测当中利用渗透检测技术。工件形状和缺陷方向不会影响到渗透检测，但是渗透检测的速度比较慢，此外渗透检测会利用检测剂，这类化学试剂会影响到人体的健康，也会在一定程度上影响自然环境。

2.2金属磁记忆检测技术

在机械工程焊接过程中，其中最为重要的一项技术是金属磁记忆检测技术，金属磁记忆检测技术主要针对的是磁场变形的问题，金属磁记忆检测技术的应用不仅解决了焊接表面存在的问题，而且也解决了焊接结构内部所存在的问题，并针对这些问题进行检测。此外，经济的发展推动了该行业技术领域进步，随着仪器的不断推陈出新，也让此种检测方式变得多种多样。

2.3涡流检测

利用涡流检测，在待测金属板上方放置交流电的线圈，形成交变磁场，试件内部会产生旋涡型的交变电流，这是所谓的涡流。涡线圈的形状和尺寸等都关系到涡流的分布和大小，此外试件的电导率和磁导率也会影响到涡流的分布情况。实施涡流检测，利用激磁线圈，导电构件内部就会产生涡电流，利用探测线圈对于涡电流的变化进行测定，可以确定构件缺陷信息，涡流属于交变电流，会产生一定的集肤效应，因此只能将试件表面和近表面的情况反映出来。检测涡流的过程中，线圈不会接触到被测工件，可以提高检测速度，实现检测的自动化。在检测管线和线材以及棒材等过程中都可以利用涡流检测技术，但是这种技术只能检测出表面缺陷，无法直观的显示出缺陷。钢丝绳检测仪主要是利用涡流检测原理，在检测过程中，利用一组磁铁，可以实现钢丝绳磁饱和，钢丝绳包裹磁头，实现匀速运行，钢丝绳发生断丝和磨损等问题，都会改变漏磁量和磁通量，霍尔传感器捕捉之后可以形成电信号，直观的模拟信号输出来。

2.4超声波检测

超声波频率在20000Hz之上，超声探伤频率通常处于1～5MHz。超声波方向比较好，具有较强的穿透能力，在界面会产生反射和折射，可以在探伤过程中的利用超声波检测。在起重机械金属结构和焊接接头内部缺陷当中利用超声波，例如可以检测锻造吊钩的裂纹等问题，也可以检测起重机金属结构的焊缝缺陷和螺栓缺陷等。超声波探伤技术具有较多的优势，可以提高检测工作的灵敏度，检测速度也比较快，应用成本比较低，不会影响到人体健康，同时可以准确定位和定量缺陷。

2.5利用计算机辅助检测分析技术

这种技术是充分利用计算机技术设计出检测软件，从而可以实现对工程机械故障进行自动化诊断与分析，系统将通过对工程机械设备进行各种信号的采集、记录、分析然后将其输入计算机中，由系统对工程机械设备进行运行状态及故障检测与分析。值得注意的是，该系统必须具备非常强大的数据分析能力和数据库。当故障诊断超出正常设定值时，会立即向技术人员发出警告，同时，通过该系统完成了对工程机械故障的检测与分析后，能够及时将有关数据和图像进行存储，为每一台需检测的机械建立各自的资料库，也能对众多台机械的各个运行状态资料进行分门别类的贮存，便于日后快速查找与对机械的检修工作提供有效的证据。

结束语

综上所述，为了可以让检测技术更好的在机械工程焊接结构当中使用，提高技术检测准确性以及检测结果的可靠性是无损检测的研究方向，最重要的一点就是需要明确目前阶段机械工程焊接结构当中较为常见且不易被现阶段无损检测技术发现的缺陷，只有明确此类缺陷问题之后，才能有目的的去思考如何才能提高检测便捷性，这点也是保证无损检测技术能在机械工程焊接结构当中正常使用的有效条件，而且适当的选择以及合理的规范是必不可少的。需要做好相应的条件，才能保证焊接技术进一步提高，才能促进机械工程行业的不断发展。

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（作者身份证号码：130221198510223430）