新时期金属材料焊接中超声无损检测技术的应用探究论文

2022-12-30 09:48:21 来源: 作者:lvyifei
摘要:摘要:随着时代的发展以及社会的进步,先进的科学技术被广泛应用在了各行各业的发展之中。而对于金属材料的焊接来说,焊接质量的高低,对于相关企业的发展、改革与转型来说是至关重要的影响因素之一。因此,为了进一步促进焊接工艺的系统化发展,强化焊接工艺的精准化,相关企业可以将超声无损检测技术进行及时的应用。而在进行金属材料焊接的过程中,要将超声无损检测技术的相应检测条件进行精准的把握,强化对于探头摄入以及碳侧面的合理控制,对于时间基线要进行合理的调整,做好曲线图绘制。依据相应的金属材料焊接工作,有针对性地进行该技术的
摘要:随着时代的发展以及社会的进步,先进的科学技术被广泛应用在了各行各业的发展之中。而对于金属材料的焊接来说,焊接质量的高低,对于相关企业的发展、改革与转型来说是至关重要的影响因素之一。因此,为了进一步促进焊接工艺的系统化发展,强化焊接工艺的精准化,相关企业可以将超声无损检测技术进行及时的应用。而在进行金属材料焊接的过程中,要将超声无损检测技术的相应检测条件进行精准的把握,强化对于探头摄入以及碳侧面的合理控制,对于时间基线要进行合理的调整,做好曲线图绘制。依据相应的金属材料焊接工作,有针对性地进行该技术的使用,进而促进整体质量检测水平的提升。本文将针对金属材料焊接中超声无损检测技术的应用进行分析与探究。
关键词:金属材料焊接;超声无损检测技术;应用分析
随着科学技术发展的推移,超声无损检测技术的发展已经实现了统计数字化、处理以及分析的自动化,对于相应设备以及工件的检测水平有了明显的提升。而伴随着信息时代的到来,计算机的处理能力在不断增强,相关企业内部设备的自动化水平也在不断提升,这就迫使超声无损检测技术的更新速度不断地加快。在金属材料焊接工作中,进行超声无损检测技术的应用,不会对被检测设备以及工件造成伤害,精确性也较高,在检测后对于产品的性能也不会造成相应影响。因此,在金属材料的焊接中,该技术被广泛采用。
1金属材料焊接的基本概述
1.1金属材料焊接的概念与种类
金属材料焊接指的是一种连接金属材料的雕塑或者制造的过程。在进行焊接的过程中,焊料与相应工件之间熔化或者不熔化,会导致直接的连接焊缝的形成,所以,在进行金属材料的焊接时,还要注重压力的施加,以促进焊件间的接合。关于金属材料的焊接及焊接种类的划分,分别是①普通焊接;②硬钎焊;③软钎焊三种,其中,软钎焊与其他二者的区别主要体现在它是需要通过热熔点较低的焊料来促进连接的形成的,不需要进行工件本身的熔化和加热。
而在进行焊接时,能量来源也有多种的划分,如激光、超声波、气体焰、电弧、摩擦以及电子束等都属于焊接的能量来源。而焊接工作的开展除了在相应的工厂中进行以外,在水下或野外等环境中也可以进行相应工作的开展,而对于进行焊接工作的相关工作人员来说,为了避免有毒气体吸入、视力损害等问题的产生,相关工作人员一定要做好防护措施。
1.2金属材料焊接的操作方法
对金属材料的焊接方法进行细数可以发现,与之相关的操作方法有40多种,将这40多种进行划分。主要可以划分为以下三大类。
(1)压焊:压焊这种方法也可以称为固态焊接,主要是指在施加压力的前提下,促进两个工件在固态下进行原子间结合的方法,在日常生活中,较为常见的压焊工艺主要体现在电阻对焊之中,在电流经过两个工件的连接端时,连接端由于电阻的增大而产生温度上升的情况,而经过不断加热到达塑性状态时,两个工件会在轴向压力的充分作用下,连接为一体。压焊这种方式最重要的特点就是在进行焊接的过程中,不需要进行材料的添加,仅需施加压力即可。且大多数压焊方式的使用都是没有熔化过程的,如高频焊、冷压焊以及扩散焊等。
(2)熔焊:熔焊所指的是在进行焊接时,在两个工件的接口处进行加热,在其融化后,无需施加压力而完成焊接的方式。在进行熔焊的过程中,热源会将需焊接的两个工件的接口处进行快速的加热,直至融化,进而形成熔池,而熔池则会随着热源的变化,向前移动,在其冷却后。会形成连续的焊缝,这个时候两个工件就被焊接到一起了。需要注意的是,在进行熔焊时,如果高温的熔池与大气进行直接的接触,大气中的水蒸气以及氮等元素就会进入到熔池之中,在熔池冷却的过程中,会造成夹渣、裂纹以及气孔的产生,进而导致焊接的质量问题产生。此外,大气中的氧也会对金属以及各种合金元素造成氧化,也十分不利于焊接质量的提升。而为了促进焊接质量的提高,相关企业以及工作人员进行了相应保护方法的研究与探索,如在焊条药皮中,加入钛铁粉进行脱氧,就能够形成对于焊条中硅、锰元素的保护,在熔池冷却后,就能够获得优质焊缝。
(3)钎焊:钎焊所指的是利用比工件熔点低的金属材料当作钎料,将钎料与工件一起加热,加热至高于钎料熔点的程度、低于工件熔点的温度,将工件应用液态钎料浸湿,进而进行接口缝隙的填充,并与工件实现原子间的相互扩散,进而实现焊接。
2超声无损检测技术的概述和价值
2.1超声无损检测技术的概述
超声无损检测中,无损检测的真正含义就是将光、声、电、磁等特性进行充分的利用,在不影响或者不损害被检测对象使用性能的情况下,检测被检对象中,是否有存在不均匀性、缺陷等,并给出缺陷的位置、数量、大小以及性质等信息,进而进行被检对象所处技术状态的判定,如使用寿命、是否合格等等都需要进行判定,这些技术手段的总称就是无损检测。而超声波检测的概念指的是通过超声波和试件间的相互作用,对透射、散射以及反射的波进行相关研究,进而对试件进行几何特性测量、力学性能变化、宏观缺陷检测以及组织结构的表征以及检测,并对其特定应用性进行评价的技术。
而超声波工作的原理主要是以超声波可以在试件中进行传播的特性为基础,主要有以下几方面的划分,①依据超声波接受的特征,进行试件本身及其内部是否存在缺陷以及缺陷所具备特征的评估。②超声波在试件中进行传播,并与试件材料与其中缺陷进行相互作用,改变其特征及传播方向。③声源产生超声波,然后采用一定方式促使超声波进入到试件内。④已被改变后的超声波,被检测设备接收,进行分析、处理的过程。
2.2超声无损检测技术的价值
将超声无损检测技术充分作用于金属材料焊接之中,主要有以下几方面价值的体现:①在进行该技术的使用时,可以对相关的数据进行自动化的分析,而且可以运用现代化的技术手段,对数据进行计算,然后进行检测报告的绘成,进而带来企业三力的降低。②对于超声无损检测技术的应用,不会对被检测对象的使用性能造成影响和损害,即保证被检测对象在无损状态下,依据超声波的传播特性开展相关的检测工作。③与传统的检测技术相对比,进行超声无损检测技术使用的技术设备具有较为轻便的特点,在进行检测工作时,可以随用随取。④与传统检测技术相比,超声无损检测技术的应用对于企业发展来说,还具备成本资金较低的特点,在使用时,投入是较少的,能够真正意义上促进企业可持续发展目标的实现,并且能够切实地提升企业的经济效益。⑤应用超声无损检测能够实现100%的检测精准度,同时,在进行检测时,该技术具备可穿透面积大、体积厚的金属的特点,能够将在检测的过程中,存在缺陷与不足的地方进行精准的定位,十分有利于金属材料焊接工作的进行。
3新时期金属材料焊接中超声无损检测技术的具体应用
3.1应用要点
3.1.1检出率的严格控制
在进行超声无损检测技术的应用时,与传统检测技术相比,该技术的应用存在能耗较高的特点,而检出率的控制能够对能源损耗情况造成直接的影响,对于企业的成本支持以及经济效益也有决定作用,基于此,在进行超声无损检测技术使用的过程中,一定按照提升检出率的基本要点开展相关工作,进而避免错检、漏检的情况产生、促进检测效率以及监测质量的有效提升。同时,需要注意的是,在进行检测工作的过程中,要对每一个检测节点进行重点的处理,有针对性地进行各类事项的安排,在控制检出率有效提升的同时,也要注意能源损耗的降低,进而保证检测工作的效果。相关企业应统一进行检测质量管理标准的确定与实施,根据工作特点以及工作情况的不同,有针对性地进行管理控制工作的开展,从金属材料焊接工作开展的更深层次进行超声无损检测技术优势的体现与发挥。
3.1.2宏观和微观的缺陷检测
在金属材料焊接中超声无损检测技术的应用需要进行宏观缺陷与微观缺陷之间的划分,宏观的缺陷主要指的是材料工件厚度均匀性的缺乏、熔物坠落现象的产生以及工件表面平整度的缺乏等,以上种种宏观缺陷的产生对于焊接质量所造成的影响是非常直接的,所以,这时就要及时应用超声无损检测技术,进而有效地进行宏观缺陷的检测。
而针对微观缺陷主要指的是相关工作人员用肉眼无法及时观察到、并且用常用的普通检测工具也无法及时检出的缺陷。针对微观缺陷的检测则更加需要超声无损检测技术在金属材料焊接工作中,充分地进行相应作用的发挥,将金属材料焊接工作中,所展现出来的各类数据指标进行全面的检测,并且将微观性检测方式进行及时的利用,进而检测焊接工作中,是否存在温度指标不合理、焊接操作技术不合规的情况。在将相应的微观缺陷都进行及时的了解后,据此为促进金属材料焊接质量的提升提供依据,从根本上提升焊接质量。
3.1.3执行检测工作的规范性
在金属材料焊接工作开展时,对于超声无损检测技术的应用,一定要规范合理,检测工作操作的规范性对检测工作质量有着直接的影响。因此,对于该技术的使用一定要遵照相应检测工作的基本要点进行相关检测工作的开展。①相关工作人员技术以及设备操作层面的强化,相关企业应该定期开展专业培训工作,以促进工作人员专业技能水平的提升。②要将企业内部的管理制度进行更进一步的健全与完善,将每一位检测人员的责任标准进行明确的划分,及时地建立相应的奖惩制度,一旦出现检测不合理、不规范等现象,将责任落实到个人,而对于工作出色的工作人员也要及时予以奖励,进而对工作人员的积极性进行充分的调动。③企业内部的检测技术人员一定要对超声无损检测技术的设备应用知识以及相关原理等进行及时的掌握,以便在开展焊接工作时,能够及时发现其中的微观以及宏观缺陷问题。
3.2案例分析
本文以某企业的锅炉管道焊接项目为例,由于工程管理模式的需求,锅炉管道的焊接与检查工作开展分别由不同的承包商完成。关于锅炉的本体监测显示,锅炉本体的合金钢焊口有31100个、异种钢焊口8220个;小径管高合金焊口为1945个。在开展焊接作业时,已经将超声无损检测技术进行了及时的应用,以保证整个焊接工程的质量。在进行超声无损检测技术使用的过程中,温度要控制在50℃以上,要抽取以上管道总数的1/10来进行抽样调查,进而实现对于焊接口质量的全面检测。同时,在进行无损检测时还要注意,管理与监测工作的完成需要进行台塑线软件的选择。
需要注意的是,一般情况下,我国的小径管锅炉射线检查仅需一次,但是,本案例中进行了两次,主要是为了保证缺陷的检出率更高,而对于射线检测的应用主要是由于超声检测难以将返修后的焊口缺陷进行精准的检出。在进行无损检测的过程中,在焊接口的热处理前后都要实施检测,以保证焊接后管道接口的稳定性。在进行实际操作时,某些部件需要将母材固定,待其外表润滑无棱之后,才能够进行全面的浸透检测,以上操作的进行主要是为了保证焊缝的完整性。此外,需要注意的是,在进行有裂痕部件的返修、批改时,对已经非常明确的裂痕部位进行检测时,一定要将其浸透,继而保证准确修正处理的进行。
4结语
综上所述,随着科学技术的不断发展,金属材料焊接工作的开展,体现在我国各个领域的建设之中,而伴随相关企业对于设备以及工件等的精密度要求变得更高,金属材料焊接中所展现出来的宏观、微观缺陷等都受到广泛的关注。而为了更好地满足工件、设备等,对于金属材料焊接的质量检测需要,相关企业将超声无损检测技术进行了及时而充分地应用。超声无损检测技术的合理化应用对于金属材料焊接工作的开展具有明显的促进意义,同时也能够促进相关企业经济效益的提升、保障质量检测的质量,对于相关企业的可持续化发展也有极强的推动作用。但是,需要注意的是,在进行该技术的实际应用时,还存在一些问题亟待解决,该检测技术的使用还需要与其他检测技术进行及时的联合配合,以便于保证对金属材料焊接质量所进行的评价公正而客观。由此,相关的技术研究人员还需要进一步进行关于超声无损检测技术的研究与革新。
