无损探伤技术在钢结构产品检测工艺中的应用

来源:用户上传      作者:朱凯华

　　摘 要：第二次工业革命以来，各个国家致力于将钢结构焊接技术发展到炉火纯青的程度。钢结构焊接技术的完善对于重工企业是一次大的改革。但是，在焊接的过程中难免会出现各种各样的影响因素，导致产品出现裂纹、气孔、未焊透等一系列瑕疵的现象。尤其重工企业的钢结构产品还需要接受很多未知因素的挑战，如何将上述问题解决，保证重工企业钢结构产品的绝对合格率是现在的首要任務。
　　关键词：无损探伤;钢结构焊接;超声波探伤
　　钢结构产品的建造安全性需要严格把控，一些大型钢结构产品对焊接的严密性要求非常高。如果焊接过程中忽略一点点小问题，在不起眼的诱因作用下，这些问题就有可能是巨大的隐患。我们需要将这些存在的隐患消除，查明原因，从根源上防止事故的发生。对于焊接问题的检验就需要我们掌握无损探伤和破坏检验两种方法，灵活运用，各取所需。
　　1 无损探伤定义及产生背景
　　1.1 无损检测的定义
　　所谓无损检测，从字面意思上讲就是在不损伤被检测对象内部组织的情况下进行检验焊接的可靠性。利用现代技术手段和先进设备，对焊接内部质量，结构进行检测。经济日益发展的今天，无损检测技术依靠科技的进步而不断发展。发展前期，无损检测技术主要在工业范围内应用，但是随着经济的发展，将无损检测技术引入钢结构产品中很有必要。
　　1.2 无损检测的背景及发展
　　（1）无损探伤NDI，无损检验NDT，无损评价NDE这三个方面是无损检测技术发展以来经历的三个阶段，代表着无损检测技术发展以来的整体性和系统性。到现在为止，我们一般把这些叫做无损检测NDT。无损探伤就是不破坏原有基础，通过技术手段将问题找到。无损检验通过成果和数据进行分析评估。无损评价是对问题作出判断，检测出需要检修的时间并且与安全性一同作出结论。这些结论的展示我们可以看出，DNE可以概括其他两项的内容。无损检测对于工业发展的安全性和效率都起到了积极作用。
　　（2）介于无损探伤技术给我们带来的好处，很多国家都在积极研制这一技术，希望可以在现有的基础上有所突破。如果掌握了无损探伤技术，在工业产品的制造过程中将会起到不可替代的作用。无损检测技术涉及范围之广，把这一技术发展完善将带动我们很多工业领域的快速发展。可以提高钢结构产品的合格率，对于日后的设计制造也有很大的帮助，提高了企业发展的效率，增长了经济效益。
　　2 无损探伤的种类及优缺点
　　无损检测技术发展以来，我们采纳了很多的方法对钢结构产品进行检测，也在实践中更新了一些实用的检测方法。对于这些有效的方法，我们大致可以将其列举如下：
　　2.1 目视检测
　　对于我们技术不是很发达的时候，目视检测是最方便最简单的检测方法。它适用的范围很广，原理也十分简便，就是利用眼睛对物体的反射成像。这一方法范围广，减少了培训的时间，方便上手实践。但是利用人眼观察很难发现表面之下的问题，如果产品的中间出现裂纹，是不可以被发现的。这也是人眼观察最致命的缺点，给日后的运行带来很多隐患。
　　2.2 射线探伤法
　　（1）当射线通过物体时会出现吸收和射散，如果物体内部有裂纹的话可以通过技术手段检测出来。这就是射线探伤法。目前我们使用最多的是将胶片作为记录源。将胶片放置在需要探测的后面，进行射线曝光，在这个过程中射线通过材料在胶片上形成阴影。最后我们将胶片进行显影等操作。我们根据底片的阴影程度和图像来判断是否存在缺陷。如果结构中存在裂纹那么在吸收射线的时候就会不连续，形成图像的面积缺陷等情况。
　　（2）这种方法可以用在很多材料上，焊接材料和组合材料都可以使用。利用底片成像的方式可以清晰的观察到材料内部状态。而且底片作为实际材料可以进行保存。这种直观、真实、可追踪的检测方法受用很广。但是在我们检测较厚的材料时射线不容易透过，或者成像不准确。检测的时间较长，成本高，对于角焊缝效果不好。射线对人体的危害也是很大的，不适合长时间操作。
　　2.3 超声波检测
　　（1）除了上面说到的射线检测，还有利用现代技术通过材料内部的检测方法：超声波检测。一种利用频率超过20KHz的特殊声波进行检测的方法，兼具传统声波传输的反射、折射等物理特征。其用途广泛，对于材料本身没有任何损伤，而且可以实时监测。将超声波通过材料传回的信息进行材料缺陷的定位识别，这种方法简便易行，而且准确度高。
　　（2）超声波检测利用的是高频率脉冲在材料中形成的界面反射。进行这种操作时，环境要求声音的传播性好，因为超声波就是人耳听不到的频率在材料中反射。而且被检测材料需具备形状不复杂，表面粗糙度适合等特点，对于一些表面粗糙的材料可能会影响判断。这种检测可适用于很多材料，提供准确的检测结果。但是这种方法只是通过成像，不能保存成记录。
　　2.4 磁粉检测
　　对于有些可以吸引磁粉的材料，我们叫做磁体。将没有磁性的物体变得具有磁性叫做磁化，那些被磁化的材料叫做磁化材料。磁化材料的磁感应非常强烈，对于存在缺陷的材料，我们在钢结构产品上放上磁粉后会形成磁粉的堆积，也叫磁痕。我们通过对磁痕的观察推测材料中的问题。这样的检测方法材料简单，成本廉价，效果迅速，灵敏度高，适合广泛使用。但是和射线检测一样，不适合厚的材料，仅仅局限于表层的缺陷检测，而且对于有磁性的工件有一定的影响。
　　除了这些检测方法，还有渗透检测、涡流检测等很多方法，虽然各有各的好处，但是也都有缺点。我们需要将优点运用好，掌握缺点形成的原因，尽量避过使用时可能发生的缺点。使无损探伤技术在钢结构产品的应用中展现出有效的一面。
　　3 结语
　　无损探伤技术在工业中的运用是十分广泛的，尤其在重工企业的钢结构产品检测中需要极其细致。技术的发展可能决定着我们工业的发展，将无损探伤技术研究出更准确更精密的方法，解决隐患，推进工业发展是我们努力的目标。
　　参考文献：
　　[1]刘香，胡锐.浅谈无损检测技术及其在设备工程中的应用[J].职业，2010，（5）：120.
　　[2]崔翠.无损探伤缺陷的检测与识别[J].科技与企业，2012，（23）：355.
　　作者简介：朱凯华（1991-），男，汉族，江苏海门人，本科，助理工程师，研究方向：机械设计制造及其自动化。
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