超声无损检测技术在金属材料焊接的应用研究

于丽丽

中车齐齐哈尔车辆有限公司 黑龙江省齐齐哈尔市 161002

摘要：近年来，由于中国经济基础的快速发展，金属材料焊接技术的发展以及焊接方法的创新和改进，焊接结构的应用已经变得越来越普遍。焊接技术被广泛应用于制造业，焊接技术本身存在一定的差距，采用焊接技术加工的零件易发生焊接变形和开裂，结构具有稳定的承载能力，加工精度和尺寸，有一定影响。为了在制造和加工过程中及时发现问题并更好地解决问题，需要先进的检测技术来检测焊缝的安全性。它反映了无损超声检测技术在现代工业生产中的地位和作用。

关键词：超声无损检测；金属材料；焊接

1 超声无损检测技术

无损超声检查技术是一种非常精确和高质量的检查技术。随着世界经济的发展，每个国家在实现商业交流的同时，逐步实现了技术交流，从而为提高国家先进技术奠定了基础。无损超声检查技术主要使用超声波在物体内部和物体之间传播物质。研究表明，在无损超声检查技术中，超声波可以通过弹性介电材料传播，并且传播速度与超声波波形，温度，应力有关。介电材料的均匀性，超声波的传播速度根据环境而变化。对于普通的固体介质，声速越低，声速越低，压力条件也会影响传播速度。同时，材料结构的均匀性对超声波的传播也有很大的影响。另外，无损超声检查技术具有广泛的检查精度和检查深度，为实际工程中的检查做出了重要贡献。

2 金属材料在焊接过程中使用超声无损检测的必要性

金属材料的焊接过程中存在许多问题，但最重要的两个是宏观和微观缺陷。为了更好地分析使用非破坏性超声波检查的重要性，让我们首先仔细研究缺陷的这两个方面。

2.1 金属材料焊接中的宏观缺陷

金属材料的焊接结构中的宏观缺陷主要有以下几种。焊接过程中的液态金属是在冷却后从焊缝到加热或未熔化的贱金属不均匀形成的金属结核。在焊接过程中，熔化深度超过了工件的厚度，导致熔融金属从焊缝背面逸出并形成孔。在焊接过程中，焊渣残留在焊缝处，当气体封闭在熔融金属中时，会形成孔。第二个是焊接零件时材料之间形成的裂纹，咬边还会导致焊瘤，带有表面气孔的凹陷，垂直表面裂纹和焊嘴裂纹。

2.2 金属材料焊接中的微观缺陷

金属材料焊接结构的微观缺陷主要有以下几种:在焊接过程中，非标准焊接过程会导致焊接区域局部加热的持续时间过长，从而导致焊接颗粒过热，低碳钢有望在该地区形成。该结构，中碳钢和高碳钢由珍珠岩网制成，可以通过退火或正火去除。温度过高，会长时间停留在焊接现场，而粗晶粒区域(过热区域)正是熔化区的特征。焊缝的化学和物理特性非常不规则，这使焊缝成为焊缝中的最弱点。在焊接过程中，由冷却速度和结晶方向引起的内部组件在一侧分离。

3 超声无损检测的局限性

如您所知，世界上尚不存在完美或完美的技术，但是无损超声检测技术有其局限性，因为它优于其他技术。使用无损超声检查技术，区域形状检测和体积检测之间存在明显的区别。研究的结果是，该区域的形状的检测率比体积的形状的检测率高得多，致密孔的检测率高，并且声波广泛散布在该区域中。可以看出，超声波无损检测技术在检测体积形状方面有一定的局限性，要么是因为回波很弱，要么是没有回声，但并不是所有区域的体积检测率都很高。如果在该区域的体积中存在隐藏的裂纹或融合不完全，则无损超声检测技术将无法完全检测到它。这将基于估计的故障方向选择合适的角度，并且故障方向与声波之间的角度将接近90°。此时，建议获得最高的回波高度。

4 金属材料焊接中超声无损检测技术有效应用的具体方法

4.1 选择正确的检测方法

由于金属材料具有不同的晶体，因此需要不同的金属材料，在测试金属材料时，有必要根据特性选择适当的检测方法，并非所有金属材料都能被概括。对于某些检查任务，检查员必须对金属的特性有透彻的了解，并具有根据不同属性的金属设计来检测金属焊缝的最有效方法。

4.2 充分利用各种检测方法

在测试金属焊缝时，可以使用不同的测试方法。在某些测试操作中，无损超声测试技术可以用作主要技术并补充其他测试技术。不同的检测方法各有优点，因此全套方法将为您提供最佳的检测结果。这类似于人类团队合作，其中每个成员可以带来自己的利益并顺利地完成工作。

在焊接金属进行检查时，检查人员应分析各种检查方法并选择最佳匹配方法。无损超声检查技术可能灵敏度较低，如果金属有裂纹或焊缝未完全熔化，则将很难使用无损超声检查技术对其进行检测。在这一点上，在检查过程中应采用其他有效的检查技术，无损超声检查技术具有明显的优势，穿透性好，同时识别度高，可以准确地识别出损伤，但该技术的缺陷必须用其他技术来弥补。因此，在金属材料的焊接检查过程中，必须穷举使用各种检查技术以获得最佳检查结果。

4.3 知道无损检查的时间

由于金属材料的特性差异很大，并且在不同时间测试相同金属材料的效果也不同，因此在对金属材料进行无损测试时必须选择最佳时间金属材料。取决于金属材料的相应焊接过程，在适当的过程之后完成检测并且不能简单地设置检测时间。为了使检查人员能够顺利完成检查工作并反映实际焊接情况，有必要根据各种材料的性能并结合实际情况选择最佳的检查时间。

4.4 研究无损超声检查的故障

无损超声检查技术的局限性是客观的，这种现象是不可避免的，因此有必要积极面对和组织法律。关于缺陷的外观，对应于各种缺陷的金属材料，这些缺陷只能由有关测试人员在连续积累和探索的实际工作中加以总结，并可以总结出相关的规律。只有在克服了无损超声检查技术的所有缺点之后，它才能更有效地用于金属材料的焊接，同时优化无损超声检查技术。

4.5 创新的无损超声检查技术

随着科学技术的发展，数字信号处理技术，电子技术和计算机技术已经向更加综合的方向发展了无损超声检测技术，从而提高了其准确性效率。

在确定解决现有问题的方法后，应加强研发，并优化无损超声检查技术。这就需要在对无损超声检查技术的理解和应用的基础上进行创新，积极应对其技术缺陷，提高无损超声检查技术的效率。

5 结语

超声是当前最重要的无损检查方法之一，这也是当前建议用于各种安全测试的方法。近年来，在金属材料和焊接接头的平面缺陷检测中的应用已成为一个新的发展方向。在实际的工业生产中，金属焊接和超声波探伤研究使操作员可以定位故障的位置，焊接金属时，无损超声检查技术用于焊接，金属焊接的质量也提高了公司的生产效率。

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