无损检测技术在焊接检验中的应用

朱普光

（南京圣诺热管有限公司，江苏 南京 210000）

无损检测技术主要借助特殊措施对材料施加影响，促进其出现物理特性的变化，有效判断材料内部存在问题，同时经过一系列的推断和计算，明确材料内部出现缺陷的具体位置，有利于工作人员结合检测结果对材料进行科学调整和改善。

1 无损检测技术阐述

无损检测属于跨学科的技术，在焊接检验中应用能够不破坏焊接件构件原本材质和性能，对其内部存在的缺陷和问题引发的光、电、磁、振动等反应的实际变化情况进行详细分析，明确构件缺陷，同时有效评价焊接件的缺陷特征和危害程度。无损检测技术在检验工作中被应用时，需要相关检验人员全面分析该检测的独特性，焊接件的应用环境、使用性能等相关因素，科学合理的应用该技术，对焊接件产品安全质量进行正确有效的评价。无损检测主要在不破坏工件材料、尺寸、结构等基础上进行，评价工件表层和内部缺陷，不能对材料内部晶粒、应力等变化情况进行评价[1]。所以，焊接件无损检测的过程中，工作人员需要更多关注焊接评定的前期工作，同时评定焊接件工艺。相关检验人员在实践工作中，需要结合工作开展的实际情况和需求，选择针对性的检验措施，全面提升检验工作开展的有效性和针对性，有效判断焊接件性能。

2 无损检测技术具体应用分析

2.1 应用优势

工业焊接检验过程中，相关工作人员采用无损检测技术保证不损坏焊接材料的基础上，及时准确的发现材料表面和内部存在的缺陷问题，发挥该技术的无损性优势，全面提升焊接材料生产质量的安全可靠性。焊接检验完成之后，会生成相对应的检测结果报告，相关工作人员结合检验结果报告，全面分析和掌握焊接材料设备存在问题，采取相适应的措施，科学合理的维修材料设备，及时调节和改善相关的生产工艺。另外，工作人员对无损检测技术的应用，及时有效的控制材料设备等安全质量问题，在很大程度上延长了材料设备应用年限，减短维修周期，进而有效节省生产升本，获得更多的经济效益。

2.2 具体应用

2.2.1 渗透检测技术

非疏松性材料属于表面开口，保证渗透液体能够有效进入材料内部。渗透检测技术在实际应用中操作简便，检验人员在正式检验之前需要全面清理工件，将浸润性良好的渗透液均匀喷洒渗入到工件表面的缺陷中，同时采用清洗剂有效去除工件表层多余的渗透剂[2]。另外，检验人员采用显像剂喷洒到工件表面，能够迅速有效显像出焊接件中存在缺陷。渗透检测技术具有比较广泛的使用范围，通常情况下对金属、非金属等非多孔性材料具有良好的适用性。但是，渗透检测技术针对疏松结构、多层复合结构和渗透液不浸润零件的检验效果不佳。该技术仅仅对工件表面开放性、可渗透的缺陷进行有效检验，检验不到闭口性、不能渗透的浅表层和内部缺陷问题。渗透检测技术实践操作简便。应用成本较低，针对大面积工件检验呈现出明显的应用优势，获得较高的检验效果，同时对于检验周期短、形状繁杂的工件更为适用，能够对复杂工件的各个位置缺陷问题进行有效检验。

渗透无损检测技术实际检测工作中被应用的过程中，需要按照相关流程，保证检验工作开展的实效性。①检验人员在正式检验之前，全面清洁整理焊接材料表面，保持干净整洁。②检验人员在焊接材料上均匀涂抹渗透剂，该操作环节对整个焊接检验结果具有决定性的影响。工作人员在实践操作过程中可以应用刷涂法、喷灌法，当渗透剂均匀涂抹完成之后，需要保持一定时间，促进渗透剂全面有效的渗透到焊接材料内部。一般情况下，渗透剂标准的渗透时间为1h，但是，检验人员需要结合检验环境温度的实际情况进行确定渗透剂预留时间，可以合理延长渗透时间[3]（如：NB/T47013.5中规定：渗透检验剂和焊接件表层温度需要控制在5℃～50℃之间，同时保证10℃～50℃之间的温度环境中，渗透剂渗透时间通常情况下持续到10min之上；在5℃～10℃的温度条件下，渗透剂通常保持20min之上的持续时间，同时详细分析说明书，保证实践操作的合理规范性）。③检验人员确定合适的渗透剂渗入材料内部时间之后，保持5min～10min的干燥时间。④焊缝检测推荐的显像时间通常需要保持10min～60min之间。渗透检测的特点决定了它具有检测结果较为直观的优势，从而能够清晰准确的显像出焊接材料缺陷问题的具有状况。

2.2.2 超声波无损检测技术

超声波无损检测技术主要在实际应用过程中，对检测主体自身性能的应用不会产生任何破坏和影响，对其存在质量问题实行全面有效的检测，同时明确具体质量问题的位置、性质等相关信息，进而对其进行相应的评价，了解金属焊接的质量。该技术自身具有重要的应用意义和特点，逐渐在金属焊接方面进行大规模的应用，获得显著的成绩，提升了金属焊接的实际成效，有利于促进焊接工艺的改进和优化发展。

一方面，焊接工作开展时，受到人工操作和材料特性的影响，出现一定的不良现象，影响金属构件的应用效果，降低产品的质量。金属焊接出现宏观缺陷，材料在加工过程中在环境温度和操作的作用下，出现相应的变化。另外，部分金属材料具有相对较低的熔点，在焊接加热的过程中，受到内部高温或者外界温度的影响，出现相应的熔化情况[4]。操作人员对金属材料进行应用中，焊料会在焊缝处自然向下流动，在材料的表面上吸附，在一定程度上增加了材料的厚度。但是，工作人员对于焊接的细微转变难以通过直接观察发现。因此，工作人员需要采用超声无损检测技术检测焊接问题，对其均匀度和厚度等细微变化进行检测，获得准确的数据，便于人们对其缺陷的发现。

另一方面，金属焊接过程中存在微观缺陷问题，工作人员不能通过直接观察或者工具直接检测，进而难以发现该类型的缺陷。检测工作人员需要根据项目工程的实际情况和需求，选择最合适的方法，注重细节检测部分，防止出现遗漏的现象，对结果的完整性和有效性产生影响。不同工程对金属材料构件的实际用途和要求存在较大的差异性，如部分项目工程对整体性具有较高的要求，对于金属材料焊接的微观问题不会进行相应的要求，但是部分项目工程需要较高的精密度，对这种微观问题具有更加严格的要求。检测技术在这些项目工程中充分体现了其应用意义。检测人员要确定检测要点，结合项目实际请款选择合适的检测办法，同时自身需要熟练掌握相关专业知识和检测技术标准，开展检测过程中，不能对构件的外形和功能造成损坏，精准的发现其中存在的微观问题。工作人员对该技术进行应用的过程中，需要选择相应的时间，防止产生更多不必要的检测成本，最大限度的降低对能源资源的损耗，对金属焊接经常出现质量缺陷的重点位置进行全面检测，确保获得结果真实正确。

相控阵技术是超声波检测今后发展的主要趋势，有效突破以往超声波检测单一的局限性，充分发挥现代化先进的技术措施，对超声波全方位局部动态聚集，同时能够对声束的角度、强度进行高效控制。超声检测的相控阵技术在繁杂结构焊接件、盲区部位检测工作中呈现出明显的优势，全面提升检验质效。同时，该技术在实际检验应用过程中，能够减少检验成本，覆盖检测焊缝，充分应用多阵元的控制传感和扫描技术，进一步保证检验效率。

2.2.3 磁粉无损检测技术

磁粉检验设备具有广泛的适用面，针对大、小焊接件都有相适应的设备，有效检验出焊接件中存在缺陷的位置、大小等信息。工作人员结合检验的缺陷信息，进行专业性分析，准确判读出焊接件缺陷问题的性质，进而制定针对性的措施，有效解决焊接件缺陷问题。该种检验技术在实际应用中成本较低，对单项和产品流水线检测都呈现出较高检测效率。磁粉检测能够有效检验出焊接件表层和浅表层的缺陷问题，但是当焊接件缺陷深度大约为1mm～2mm时，难以进行有效检验。因此，磁粉无损检测技术仅仅能够检测出焊接件表层和浅表层缺陷，对特定深度的缺陷问题不能有效检验，同时该技术在应用中，需要磁粉的附着，通常焊接件材料表面不能存在污渍和油漆等附着物。

2.2.4 射线无损检测技术

该检测技术主要发挥射线穿透性特性，借助射线有效穿透焊接件，促进其背面胶片曝光，获得焊接件内部信息影像。射线探伤能够有效检验出焊接件表层和内部各个方面的缺陷，在现实应用的过程中，需要做好胶片的处理工作，采用影像的形式更加直观清晰的显现出焊接件的内部信息，便于工作人员结合检验结果进行正确判断。工作人员可以采用该种技术对焊接件的不连续性（如：裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔等）方面存在问题进行检测，呈现出较高的灵敏度，通过对底片的评片更加容易判定缺陷问题的具体位置、大小等信息。另外，该种检测技术获得检测结果的胶片更加便于工作人员长期保存，对焊接件的质量进行详细记录。另外，射线无损检测技术具有自身一定的应用缺陷，在焊接检验中成本高，对检验人员具有一定程度上的辐射伤害，对探伤、胶片冲洗工作开展对工作人员的专业技术具有较高要求，同时在面积型缺陷和角焊缝等探伤检验中效果不佳。检验人员采用该技术，实践操作中选择角度存在不合理现象，很大程度上容易产生漏检现象。

2.2.5 电磁涡流检测技术

检验人员应用该技术的过程中，主要采用相应设备形成交变磁场，磁场和金属工件相接触过程中，想成环状感应电流，就是电磁涡流。焊接件内部存在一定缺陷的情况下，会导致电磁涡流出现相应的变化，根据电磁涡流是否发生变化判断材料内部有无缺陷问题。

检验人员采用该技术的过程中，通过设备形成涡流，同时应用其在工件的各个位置由于缺陷形成的差异性进行全面反应，明确焊接件缺陷。当电磁涡流保持平衡稳定的状态，没有发生任何变化的情况下，可以断定焊接件表面没有缺陷，相反的，如果电磁涡流发生变化，就可以判定工件表面出现变化位置具有缺陷，进而精准检验到焊接件存在缺陷位置的具体位置，在焊接检验中被大规模的应用，呈现出良好的应用效果。

3 结语

无损检测技术在焊接检验中发挥重要应用价值，对零部件、材料和标准件等实行检验中，获得良好的检验效果。工作人员结合检测结果报告有效筛选和去除存在缺陷不足的零件，全面提升产品质量的基础上，最大程度减少产品质量问题，减少质量损失。相关研究人员不断加大对无损检测技术的探究和应用，全面提升该技术整体水平，进一步保证产品安全质量。