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摘要:随着经济的发展和科技技术的提高,机械工业的发展不断壮大,其发展离不开各种焊接技术的支持。所以焊接技术的质量严重影响生产质量,企业对焊接结构的质量安全,用无损探伤检验十分重视,也是为了保证各类机械的正常运行。本文针对检测过程中会发生的问题运用无损探伤检测技术,简单分析无损探伤检测技术的应用,探讨其优缺点。
关键词:焊接结构;无损探伤检测;金属磁记忆;研究;
一、焊接结构缺陷问题介绍
1.1焊接结构内部缺陷
焊接结构内部缺陷指的是机械工件焊接过程中有熔渣残留在焊缝中,焊接过程中有气体存留在溶化金属内部没有溢出导致焊接位置出现气泡,焊接过程中金属原子间的融合受到外界一些因素的破坏、影响而形成新的界面,出现裂纹等,这些焊接缺陷问题通常无法直观地用目测的方式发现,一般采用渗透探伤检测、磁粉探伤检测、射线探伤检测、超声波无损探伤检测等技术进行检测。
1.2焊接结构宏观缺陷
焊接结构的宏观缺陷指的是焊接过程中沿着焊接工件的焊接缝产生凹槽、焊接过程中液态金属顺着焊接缝流出,冷却凝固后形成的焊瘤。焊接过程中因为局部焊接温度过高导致金属溶化后从焊缝背面溢出,造成穿孔等缺陷。通常焊接结构的宏观缺陷能够用肉眼直接观测到,对于不是很明显的缺陷可借助简单的光学仪器进行检测。
1.3焊接结构微观缺陷
焊接结构微观缺陷指的是焊接过程中因局部受热不均造成部分焊接晶粒变大、过高的温度长时间停留在一个位置造成焊接晶粒界面发生氧化。以及焊接过程中融合区受热循环作用造成结构内的成分单向聚集等结构缺陷问题。焊接结构微观缺陷很难或者无法用肉眼观测的到,一般采用高倍显微镜或者其他专业的电子显微镜对其进行检测。
二、机械焊接结构无损检测技术应用优势及缺陷
2.1机械焊接结构无损检测技术的应用优势
机械焊接结构采用无损检测技术,有着诸多应用优势,主要体现在无损检测技术应用能最大化降低机械维护成本。当前的工业发展速度比较快,机械设备的连续使用时间比较长,这就必然会造成机械设备的耗损质量问题。为保障机械设备结构的坚固,在焊接操作的时候就要保障其质量控制,并要注重焊接后的质量检测工作的科学实施。通过无损检测技术的应用检测机械设备的结构,就能对焊接结构的质量问题有效检测出来,这样能最大化降低维护成本,在人工成本的投入上也会进一步的减少。
另外,无损检测技术的应用下,能够将机械设备结构的检测技术性水平有效提高。传统设备结构的检测是通过经验方法的应用,但是这一方法的应用准确度不是很高,方法应用的技术性差,常常会出现误判的情况,这就比较容易影响机械设备的安全应用。而通过无损检测技术的应用,就能提高检测工作的质量和效率,并且不会机械设备结构造成损坏的情况下检测其质量,保障了机械设备的使用安全可靠,从检测的整体技术水平上也大大提高了。
2.2机械焊接结构缺陷类型
机械焊接结构的缺陷有着不同的类型,所以针对不同的结构缺陷内容,选择的检测技术也是有着不同。主要的结构缺陷有内部的缺陷以及宏观的缺陷和微观缺陷几种类型。如内部缺陷类型方面,机械焊接结构的内部存在着缺陷,肉眼是看不到的,这就要求采用相应的检测仪器应用,对机械结构当中的夹渣以及气孔等缺陷问题进行检测。这些不同的缺陷对机械焊接结构的整体质量和使用的效果都会产生相应影响。如气孔缺陷就是焊接的时候熔池当中液体没有全部流出,这样就会形成气孔。夹渣在焊缝当中是比较常见的缺陷问题。
再者,宏观缺陷类型就是使用肉眼就能够看到的焊接结构问题。比较常见的就是咬边缺陷以及焊瘤缺陷等等。如咬边的缺陷质量问题,就是沿着机械焊缝操作在母线周边所形成的沟槽,这一缺陷就能直接通过眼睛观看到。而焊瘤缺陷就是机械焊接当中的加热效果不是很好,加热不充足等等,造成液态金属就从焊缝根部流出形成焊瘤。这一缺陷质量问题也是能够通过肉眼直接看出的。
另外,机械焊接结构缺陷类型当中的微小缺陷也是重要内容。所谓的微观缺陷是机械焊接当中,受到外界因素影响使得热循环不均,这对微观组织的运转就会产生相应影响,体现在过热以及偏析等问题,这些问题现象的出现就使得焊接的微观存在质量问题。如过儿是焊接技术和焊接结构的应用不符合,高温当中造成微观粒子比较粗大。而过烧就是高温空气停留的时间相对比较长,这样就比较容易在焊接的时候造成氧化以及熔化的情况出现,最终就会使得内部成分出现向着一方聚集。
三、机械结构焊接常用的无损检测的主要方法
(1)射线探伤。射线探伤主要用于检查焊接中焊缝的内部损伤,主要通过借助X射线的照射,将焊接接头不用照射在相应的相片中或者是荧光屏幕中,以此来评定焊接质量的等级,等级分类主要判断依据是底片中缺陷的形状大小和数量。通过焊接等级对机械焊接的成品进行相应的质量验收,目前这一检测技术主要应用于锅炉和大型船焊接的无损伤检测。
(2)超声波探伤。超声波探伤技术顾名思义就是利用超声波对材料内部的缺陷进行探测的一种无损伤检测,所以称之为超声波探伤。这一技术所使用的超声波的频率一般在0.5MHz~10MHz左右,是一种机械振动。
(3)磁粉探伤。磁粉探伤主要是利用强磁场,在强磁场中,铁磁性的材料表层的缺陷能够产生漏磁场从而吸收一些铁粉,利用这一现象进行无损检验。磁粉探伤的方法分类是按照测量漏磁方法的不同可以分为磁粉法和磁感应法等等,应用范围广泛,而且方法比较简便,效率还高。
(4)渗透探伤和全息探伤。渗透探伤和全息探伤也是无损探伤的主要方法,其中渗透探伤主要利用的是材料的物理性质,有色染料和荧光染料有较强的渗透性,所以可以利用这一性质将焊缝的缺陷显示出来。所以这一方法又成为荧光探伤。而全息探伤则是利用激光和声学全息现象进行探测,能够显示出缺陷的三维立体的具体情况,从而对其进行判定。
四、机械焊接结构缺陷问题的基本介绍
(1)低温焊接。低温焊接主要指的是温度低于五5℃的情况下的焊接,所以必要的情况下要采取一些措施,主要是为了防止造成一些不必要的不良效果。所以就要在一些不收天气干扰的环境中实施焊接,而且是使用干燥的焊接接头,在进行焊接的时候需要将焊接接头进行预热,从而缓解冷却速度,在焊接后需要对焊缝加上盖防止骤冷,需要注意的是焊接的最低温度是零下10℃。焊接缺陷中主要分为外观缺陷,外观缺陷就是用肉眼可以一下看到的缺陷,常见的一些外观缺陷有焊瘤,凹陷,焊接变形等等。
(2)气孔和夹渣。气孔是在焊接中常见的一种缺陷,主要是在焊接时,金属凝固之前溢出的,也可能是熔池从外界吸收的或者是在焊接冶金的过程中形成的。当凝固的速度比气体溢出的速度大时就会形成气孔。气孔的主要危害是将有效的横截面积大大减少,降低了接头的强度和塑性,严重情况下可能引起泄露。防止气孔的主要措施就是清除焊丝,采用碱性焊条、焊剂,并彻底烘干,同时要进行焊前预热等等的方法。
夹渣主要是指在焊接之后熔渣在焊缝中存在的现象。通常坡口尺寸不合理,有污物或者是焊接线能量小的情况下都会造成这种情况下,所以在生产的过程中一定要注意。
结束语
机械焊接结构的无损探伤检测技术探讨已经得到一定的发展,在未来我国的这项技术将会得到更好的发展。
参考文献:
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