金属材料焊接中超声无损检测技术的应用研究

冉林康

摘要：近年来，随着经济的不断发展，我国逐步进入了工业化高速发展的黄金时期，对金属材料的使用越来越频繁，金属材料焊接工艺也得到了十分广泛的应用。超声无损检测技术的应用对金属材料内部结构的稳定以及金属材料焊接质量起到重要作用，在金属材料焊接中占据着不可替代的地位。基于此，本文主要对金属材料焊接中超声无损检测技术的应用进行了全面的研究，希望为相关工作人员提供一定的帮助，仅供参考。

关键词：金属材料;焊接;超声无损检测;应用研究

0  引言

金属材料在加工生产的过程中，经常需要将两块不完整的金属材料焊接到一起，形成一个完整的器件。金属材料的焊接是一个十分复杂的工作过程，容易受到各种外界因素和人工操作因素的影响，对金属材料的焊接质量造成影响，而且有些质量问题是用肉眼无法发现的，却又对金属材料的使用性能造成很大的影响。目前，超声无损检测技术的应用，可以对金属材料焊接中所产生的质量问题进行全面且细致的检测，以此保证金属材料的焊接质量。

1  超声无损检测技术概述

超声无损检测技术在工业化发展过程中起到了不可替代的作用，也在很大程度上反应了一个国家的工业发展水平，尤其是在金属焊接领域，超声无损检测技術获得了十分广泛的应用，并且取得了很好的应用效果，对金属焊接的质量提高和工艺技术发展都起到了良好的促进作用[1]。超声无损检测就是在检测的过程中使用声、光、电或者磁的特性，在不损坏或者影响被检测对象实际使用性能的前提下，对被检测对象的质量缺陷进行检测，并且从中获得具体的缺陷位置、大小以及性质等信息，以此对被检测对象的质量是否合格做出评价。随着超声无损检测技术的应用发展，将其应用在金属焊接的质量检测过程中，可以有效提高检测的效率以及准确性，为金属焊接提供了基本的质量检测技术支持，进一步推动了我国金属焊接工艺的发展去创新[2]。

2  超声无损检测技术在金属焊接中的应用优势与局限性

2.1 应用优势

超声无损检测技术在金属焊接中的应用优势主要有以下几个方面：第一，无损。超声无损检测技术的应用是利用超声波的传播特性来完成被检测对象的检测工作，对超声波在进入被检测对象以后发生的传播方向改变进行分析，以此确定被检测对象的质量缺陷。超声无损检测技术的应用不会对被检测试件造成任何的损伤[3]。第二，准确性高。超声无损检测技术在检测金属焊接质量的过程中，可以达到100%的检测精确度，具有很高的检测价值，是目前使用最为广泛的金属焊接检测技术。另外，超声无损检测技术具有很强的穿透力，可以对体积比较大、厚度比较厚的金属焊接试件进行检测，而且可以对被检测试件的质量缺陷进行准确的定位。第三，操作简单。超声无损检测的设备十分轻便，可以随用随取，并且检测操作简单、检测速度快，检测过程中不会对周围的生产环境造成任何影响。同时，超声无损检测的成本很低，具有很好经济性。

2.2 应用局限性

虽然超声无损检测技术已经十分成熟，并且广泛的被应用到金属材料的焊接检测工作中。但是，超声无损检测技术在实际的应用中依然有一定的局限性。首先，超声无损检测技术的应用必须要有明确的检测目的，只有先对金属材料焊接的质量问题进行准确的定量和定性，才能利用超声无损检测技术对其进行相应的检测，盲目的检测经常无法得到准确的结果，并且影响检测效率[4]。其次，超声无损检测技术对于一些形状复杂的金属材料焊接试件，检测的结果往往得不到有效的保证，例如不规则的立体金属加工试件等。超声无损检测技术在对这类金属焊接试件进行检测的时候，超声波的传播会受到试件不规则形状的影响，影响超声波的正常传播，从而造成检测结果失准的问题。最后，金属材料的晶粒度等固有属性会对超声无损检测的结果造成一定的影响，并且部分超声无损检测的结果不直观，不适合检测金属材料焊接试件的部分缺陷位置等，对于金属材料焊接质量的评价价值不是很高。

3  超声无损检测技术在金属材料焊接中的实际应用

3.1 对金属材料的材质缺陷进行检测

金属焊接的主要操作主体是金属材料，金属材料自身的材质问题对金属焊接的质量和焊接完成后的金属构件使用性能都会造成直接影响。为此，在对金属材料进行焊接造作之前，相关的工作人员可以使用超声无损检测技术对需要进行焊接操作的金属材料的材质进行有效的检测[5]。通过超声无损检测可以对金属材料的材质质量有一个清晰的了解，保证其材质质量能够满足金属材料焊接的工艺要求，满足金属焊接构件的使用性能，同时根据金属材料材质的质量不同选用合适的金属焊接工艺，以此提高金属焊接的操作效率以及焊接质量。

超声无损检测技术在检测金属材料的材质缺陷过程中，主要需要对金属材料的均匀性和内部杂质进行检测。如果发现金属材料的材质存在一定的不均匀性，在对其进行金属焊接的时候，就需要适当的增加焊料，以此保证金属材料焊接口处的衔接程度，以免出现焊漏或者衔接不良的问题。市场上，部分金属材料供应商为了获得更大的经济利益，会将一些质量不合格的金属材料销售给加工企业，导致加工后的金属构件使用性能下降，无法满足用户的使用需求，对加工企业的声誉造成严重影响。而超声无损检测技术的应用，则可以对金属材料的材质进行全面的检测，保证其质量合格，能够达到相关的使用要求，让部分存在侥幸心理的不法供应商没有可乘之机[6]。

3.2 对金属焊接中存在的焊接缺陷进行检测

金属材料在经过焊接以后，由于金属材料自身材质问题和焊接工艺问题的影响，或多或少都会有一定数量的金属焊接构件出现焊接质量问题，存在一定的宏观缺陷问题或者微观缺陷问题，影响金属焊接的质量。其中，金属材料焊接过程中出现的宏观缺陷问题，主要是金属材料发生了物理方面的变化，例如金属材料的表面平整度问题或者厚度问题等，都会对金属材料的焊接工作造成一定的不良影响。尤其是一些熔点比较低的金属材料在高温加热以及外部环境温度的作用下，会发生不同程度的熔化现象，从而导致金属材料的厚度出现不均匀的问题[7]。

另外，金属材料的焊接过程中需要使用焊料进行相应的操作，焊料在使用的过程中可能会顺着金属材料的焊缝向下流动，并且附着在金属材料的表面上，也会造成金属材料的厚度出现变化。所以，为了对这些金属材料焊接过程中发生的细小变化进行有效的检测，就需要检测工作人员使用超声无损检测技术对金属表面的平整度和金属材料的焊接后厚度等焊接质量问题进行检测，以此保证金属焊接的质量。

一般情况下，金属材料的微观缺陷很难被检测出来，并且无法通过肉眼或者检测工具进行直接的检测。这时，就需要根据检测项目的不同选择合适的超声无损检测方法，对金属材料的微观缺陷进行细致的检测，以此保证金属焊接的质量。金属材料焊接中所出现的微观缺陷在不同的用途和使用中具有不同的要求，对于一些对整体性和完整性要求较高的工程而言，金属材料焊接的微观缺陷可以忽略不计，但是对于一些对金属构件的精密性要求较高的工程而言，金属材料焊接的微观缺陷就显得十分重要，这个时候就可以凸显出超声无损检测的价值，不会对金属材料的外观和特性等造成影响，可以更好的发现金属材料的焊接微观缺陷。

4  超声无损检测技术应用的注意事项

4.1 明确检测要点

在使用超声无损检测技术对金属材料焊接质量进行检测之前，操作人员明确检测的要点，以便选择更为合理的检测方法。检测操作人员要对金属材料焊接的技术标准有一个全面的了解，然后通过与检测结果的对比去评价金属材料的焊接质量[8]。例如，有一些金属材料在焊接过程中产生的高温条件下会出现一定的熔化现象，熔化后的金属液体如果通过焊缝传递到主体材料的表面上，就会在进入冷却后形成金属瘤，对金属材料焊接表面造成影响，影响金属外观。所以，检测人员在检测金属构件的时候，要将金属瘤作为检测的重点，切实发现金属材料焊接过程中出现的焊接质量问题。

4.2 选择合适的检测时间

超声无损检测技术的应用虽然可以为金属材料的焊接质量提供基本的检测保障，但是，超声无损检测技术的应用也不是全程参与的，否则也会增加检测的成本和不必要的能源消耗。为此，检测工作人员需要选择合适的检测时间，既要保证不会出现漏检、错检的问题，又要保证检测的有效性和合理性。检测工作人员需要对金属材料的焊接进度和容易出现焊接质量问题的节点有一个全面的了解，在重点的焊接节点上进行金属材料焊接质量的检测，以此提高检出率，保证检测工作的有效落实。

4.3 加强工作人员之间的沟通

检测人员需要加强与金属焊接人员的沟通，对金屬焊接的目标与操作流程等具体工作内容进行明确，培养与焊接工作人员之间的默契，以此提高检测工作效率，更好的完成检测工作。同时要在检测的过程中，积极听取焊接人员的建议，对可能出现焊接质量问题的方面进行更为细致的检测，并且学会灵活使用不同的检测方法，防止漏检现象的发生，提高检测工作的整体水平。

5  结论

综上所述，超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用，可以准确并且及时的发现焊接过程中发生的质量缺陷问题，保证金属材料焊接的质量。具体的应用过程中要充分认识到技术的优势特点以及局限性，科学、灵活的选择检测方法，以此保证检测的效率以及准确性，为金属材料焊接提供基本的检测保障。

参考文献：

[1]何毅利.金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J].中国标准化，2019（18）：197-198.

[2]王力.金属材料超声无损检测技术应用研究[J].南方农机，2019，50（17）：113.

[3]赵国华.试论金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J].中国建材科技，2019，28（04）：9，11.

[4]赵顺利.超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用研究[J].中国建材科技，2019，28（04）：10-11.

[5]谈雷.金属材料焊接中超声无损检测技术的有效应用[J].科技风，2018（34）：147.

[6]王先政，武文亮.浅析超声无损检测技术在金属材料焊接中的应用[J].民营科技，2018（04）：41.

[7]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.

[8]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.