金属材料超声无损检测技术应用研究

金属材料超声无损检测技术应用研究

Summary：近年来，随着中国进入工业化，金属的使用越来越多，金属加工中最重要的是焊接技术。超声波检测技术已应用于各部门，取得良好效果。对金属焊接工艺采用无损检测技术，不仅有助于稳定金属材料的内部结构，而且提高了金属焊接工艺的质量。Keys：金属材料；焊接工艺；超声无损检验；应用研究金属材料是所有行业中最常用的材料之一，其质量直接影响制造产品的质量。因此，工业制造中所用金属材料的质量必须加以控制。超声无损检测是控制金属质量的更好方法。无损检测技术的应用不仅检测金属内部缺陷，而且检测金属材料的微观结构。一、超声无损检测的概念与研究现状超声无损检测是一种无损检测技术，它使用超声波检测材料或零件的缺陷。更具体地说，超声检测是使用超声将超声投射到被测物体上。当投射到物体的缺陷时超声会反射出来根据传播过程中反射声信号和声波的衰减特性，可以确定物体是否有缺陷。这种方法不仅适用于金属材料，而且适用于某些大型锻件。与其他无损检测技术相比，超声波检测技术具有检测厚度、操作简便、检测灵敏度高、成本低、人体无危险等特点。因此，超声检测技术在中国得到广泛应用和迅速发展，随着计算机技术的进步，超声检测变得更加可靠直观。在这一阶段，超声检测技术取得了进展，这些技术已应用于许多工业生产部门，包括化学工业、桥梁、发电厂、航空以及铁路。无损检测技术的研究和应用的逐步发展和技术水平的显着提高，我国已进入超声检测技术发展的新阶段。随着功率更大的信号处理器和新的数字超声波设备的出现，特别是对超声检测技术的更深入了解，超声检测技术进入了更先进的发展阶段，其应用范围逐渐扩大。目前，超声检测技术广泛应用于零部件质量、金属材料检测和控制以及相关产品的质量测试。二、金属材料焊接工艺中应用超声无损检验技术的作用1.超声无损检测技术可用于检测金属材料的内部缺陷。虽然一般工厂对购买的金属部件进行质量检查，但大多数检查只针对金属材料的外部缺陷，而不是内部缺陷。金属内部的缺陷不利于焊接过程的稳定性和连续性，也不利于焊接过程的质量。超声波无损检测技术的出现可以有效地解决这个问题。超声检测技术能够检测金属内部，及时检测金属内部是否有旗袍和裂纹，促进焊接工艺的合理有序发展。2.超声无损检测技术可用于检测金属材料的微观缺陷。在实际金属焊接过程中，由于焊工的技术水平，人为错误更为频繁。同时，如果焊工不熟悉焊接标准，很容易在金属焊接中产生微小的缺陷。如果焊接工艺局部温度过高，焊接性能氧化等是焊接方法错误造成的。超声波检测技术在焊接工艺中的应用包括:根据焊接标准测试金属材料指标，及时检测容易被人眼忽略的微小金属缺陷，并对其进行焊接和纠正，以确保金属材料的焊接质量。三、当前材料检测存在的主要问题随着我国各个领域的迅速发展，工业化水平迅速提高，由此产生的无损检测和材料质量控制技术继续提高。目前，对材料检测的需求主要表现在以下几个方面:从最初的缺陷检测到目前的准确位置；从一般环境到检测，到目前对各种极端环境的检测效果。从缺陷检测到材料缺陷早期检测，金属材料得到了充分利用。超声无损检测技术是目前的无损检测技术，复盖了多达50%的工业应用领域，其主要目的是检测材料缺陷。国内主要材料检测仍存在各种问题例如，金属材料检测无法准确量化。虽然目前的超声技术能够有效地发现缺陷，但材料缺陷的数量方面不太好，或者精确的定量测量非常详细，但三维缺陷定量测量存在许多问题；目前的超声技术提供了多种检测金属材料损坏的技术手段，但对于难以在工作中到达的建筑设施，还没有有效的检测技术。损害和腐蚀等缺陷的出现是一个长期过程，也需要一种长期有效的定量检测技术。四、超声无损检测方法研究超声无损检测方法可分为连续和脉冲波法，视声波类型而定。连续波法分为连续波传输法和共振法，脉冲波法分为脉冲反射法和脉冲传输法。详细介绍了以下四种超声波无损检测方法。1.连续波透射方法。在此方法中，两个探针位于工件的相对两侧。一个探头用于连续向工件内发出超声波，另一个用于接收超声波。如果零件状况良好，接收探头可以得到强信号；如果零件有轻微缺陷，则反射部分超声波，接收端只能得到微弱信号；如果工件的缺陷区域大于声波剖面，则声波完全被缺陷反射，导致接收探针信号不存在。该检测方法具有较低的声频衰减和无盲区等优点，但也存在定位不准确、灵敏度低和操作复杂等缺点。2.共振方法。共振方法主要是根据样品的共振特性确定部件的厚度变化和缺陷。当样品厚度和半波长乘以一个整数时，反射波和入射波之间的相位相同，就会产生共振。样本厚度是根据两个相邻共振频率之间的差计算得出的（1）如果工件厚度或样品中的缺陷发生变化，则必须改变样品的共振频率。工件厚度可通过求解共振次数n和共振频率f来计算。由于方法精度高，设备为此外，当工件厚度发生变化或存在重大缺陷时，基准点会偏移或消失，这适用于检测板点焊质量、复合材料粘结质量、板内夹层、均匀腐蚀等缺陷。3.脉冲反射法。在这种情况下，超声脉冲波主要使用反射机制来检测两种不同电气接口的缺陷。带有发射和接收功能的传感器用于在荧光屏幕上显示接收到的信号。如果组件中没有缺陷，则屏幕上将显示是底波B和始波T当束截面缺陷相对较低时，缺陷f显示在荧光屏幕上，缺陷的声波序列与时间基准轴上的f波位置相关，从而确定样品中缺陷的位置。反射率和缺陷反射面积确定缺陷的等效尺寸，并可用于评估缺陷的等效尺寸；当缺陷大于梁截面时，反射所有声能，缺陷波较大，初始波出现在荧光屏上。4.脉冲传输方法。在该方法中，发射探针和采集探针安装在试样两侧，两个探针的声波轴保持直线。样品和探针连接良好。根据超声波穿透后能量的波动对样品的内部质量进行评价。当样品没有缺陷时，它在荧光屏上显示一定数量的反馈脉冲B和始波T；当样品有小缺陷时，回声信号的幅度减小，因为缺陷阻挡声波；如果样品的表面缺陷大于线束支架的表面缺陷，则回声信号将从荧光显示屏中消失，并显示初始脉冲。五、金属材料焊接工艺中应用超声无损检验技术的方法无损检测技术在金属材料焊接过程中的应用是多种多样的，检测方法的合理选择应与金属材料的实际情况相联系。每种金属材料都可能因其性质、形状或大小而存在缺陷，从而导致金属材料出现缺陷。因此，试验方法的选择首先必须考虑金属材料的特性。只有这样，我们才能对症下药，以更少的资源实现事半功倍的效果。其次，超声无损检测技术虽然最常用于金属材料检测，但也是一种先进技术。它必须结合多种测试方法。只有这样，才能最大限度地提高试验效率，查明金属材料中的问题，并及时采取补救行动。最后，需要改进雇员之间关于超声无损检测技术检测到的数据的沟通。数据交换不仅有助于有效减少检查错误的可能性，而且有助于工作人员分析检查数据，以确定金属材料是否有缺陷。通过应用金属超声无损检测技术，可以提高金属材料等非再生资源的利用率，对经济建设的发展产生重大影响。与此同时，随着电子信息技术的迅速发展，超声无损检测技术日益成