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嘉峪檢測網 2025-01-15 12:23
一、焊接質量的 “把關人”-- 無損檢測
在現代工業的廣闊領域中,焊接技術無疑是連接各個部件的“關鍵紐帶”。
它就像一位嚴謹而精準的“把關人”,通過一系列高科技手段,能夠在不破壞焊件的情況下,深入探查焊縫內部的細微缺陷,提前將潛在隱患消滅在萌芽狀態。
接下來,讓我們共同深入了解焊縫無損檢測的關鍵技術指標,以及國家標準的制定現狀。
二、焊縫無損檢測的技術指標有哪些?
1)檢測靈敏度
檢測靈敏度被譽為無損檢測技術的“火眼金睛”,它直接影響到能否敏銳地識別那些潛藏在焊縫深處、微小至極的缺陷。
簡單來說,檢測靈敏度是衡量檢測手段發現特定尺寸缺陷能力的指標。
不同的無損檢測方法,其檢測靈敏度各有差異。根據目前的無損檢測技術水平,表1展示了可檢出的宏觀缺陷與材料損傷情況。
(表1現代NDT技術可檢出的宏觀缺陷與材料損傷)
衡量檢測靈敏度的指標是不同缺陷尺寸的檢出能力。
圖2-1至圖2-4展示了射線檢測、滲透檢測、超聲檢測和渦流檢測等方法對裂紋的檢出率。
這些數據是基于328個鋁合金疲勞裂紋試樣進行測定的。
可以看出,除了射線檢測的檢出率較低外,其它檢測方法的裂紋檢出率均較高。
2)尺寸測量偏差
一旦在焊縫中發現缺陷,準確測量其尺寸便成為關鍵環節。尺寸測量誤差的控制直接影響對缺陷嚴重程度的判斷以及后續維修和處理措施的制定?,F代衍射超聲波技術(TOFD)在這方面表現出色,能夠將測量缺陷高度的誤差控制在1mm以內,宛如一位精準的“度量大師”。
此外,交流電位差(ACPD)和交流電磁場測量技術(ACFM)在測量表面裂紋深度時,也能達到令人驚嘆的±0.5mm精度。
值得一提的是,這些先進技術無需事先使用試塊進行校準或與人造缺陷進行對比,便能直接給出裂紋的絕對尺寸,大大提高了檢測的效率與準確性,使缺陷無處遁形。
3)檢測速度
在當今快節奏的工業生產中,檢測速度的快慢直接影響生產效率和成本效益。
檢測速度依賴于從焊縫中快速提取、識別和評估缺陷信號的能力。隨著科技的不斷進步,一系列新技術應運而生,為檢測提速提供了強大動力。
例如,漏磁法測腐蝕相比于傳統的逐點超聲測厚方式,猶如裝上了“渦輪增壓”,顯著提升了檢測速度。
這是因為漏磁法利用磁性原理,能夠快速大面積掃描檢測區域,迅速捕捉到因腐蝕等缺陷引起的磁場變化。同樣,新開發的渦流表面檢測技術也表現出色,憑借電磁感應原理,快速識別表面缺陷。
此外,在使用現有檢測技術時,巧妙增加探頭數量和通道,就如同開啟了“多線程”模式,能夠使檢測效率成倍增長,滿足現代工業對大規模、高效率生產的迫切需求。
4)檢測覆蓋率
檢測覆蓋率包括兩個關鍵方面:一是傳感器的可達區域,確保檢測設備能夠順利到達所有需要檢查的部位;二是覆蓋的全面性,保證對整個檢測區域進行無死角的檢驗。
在實際工程中,復雜的多層容器焊縫、采油平臺的節點焊縫以及容器接管的馬鞍形焊縫等,常因結構復雜而面臨掃查覆蓋的挑戰,容易產生檢測“死角”。
不同檢測方法也存在各自的“盲區”。超聲檢測在上下表面附近存在盲區,因聲波傳播和反射特性使得部分區域信號難以捕捉;而射線檢測可能因機頭無法對準某些特殊位置,導致部分焊縫區域無法被全面覆蓋。
因此,根據焊件的具體結構特點,精心選擇合適的檢測方法并合理規劃檢測路徑,是實現高覆蓋率檢測的關鍵。
5)檢測可靠性
檢測可靠性如同無損檢測的“定海神針”,由缺陷檢出率和誤判率兩大要素共同支撐。為了盡可能多地發現缺陷,檢測人員通常會提高檢測系統的靈敏度。
然而,靈敏度的提升是一把雙刃劍,雖然能夠捕捉更多缺陷信號,但也會引入系統噪聲,加上焊縫自身的組織結構和幾何形狀變化,容易產生偽信號。
這些干擾因素如同“煙霧彈”,可能導致誤判,使原本合格的焊縫被錯誤判定為有缺陷,從而引發不必要的判廢和返修,浪費資源并延誤工期。
因此,在實際操作中,如何巧妙平衡靈敏度與誤判風險,優化信號處理算法,準確區分真實缺陷與干擾信號,是無損檢測領域的重要課題,也是確保檢測結果真實可靠的關鍵所在。
三、焊縫無損檢測國家標準定制現狀
立足國內,我國構建起了一套完備且極具針對性的焊縫無損檢測標準體系。
在鍋爐壓力容器、鋼結構、管道等諸多行業,常用標準猶如堅實的 “基石”,穩穩支撐著產品質量把控的重任。
目前,焊縫無損檢測標準將涉及超聲、射線、磁粉、滲透、渦流、目視檢測等6個技術,分別如下:
3.1、焊縫超聲檢測國家標準
3.2焊縫射線檢測國家標準
焊縫射線檢測方面共5大標準,分別如下:
GB/T 3323.1-2019焊縫無損檢測射線檢測第1部分:X和伽瑪射線的膠片技術;
GB/T 3323.2-2019焊縫無損檢測射線檢測第2部分:使用數字化探測器的×和伽瑪射線技術;
GB/T 37910.1-2019焊縫無損檢測射線檢測驗收等級第1部分:鋼、鎳、鈦及其合金;
GB/T 37910.2-2019焊縫無損檢測射線檢測驗收等級第2部分:鋁及鋁合金;
GB/T 36232-2018焊縫無損檢測電子束焊接接頭工業計算機層析成像(CT)檢測方法。
3.3 焊縫磁粉檢測國家標準
GB/T 26951-2011焊縫無損檢測焊縫磁粉檢測(該標準正在修訂,國家標準計劃項目號20231665-T-604,等同采用標準ISO 17638:2016)
采用或參考的國際或國外標準:ISO 17638:2003,MOD;
GB/T 26952-2011焊縫無損檢測焊縫磁粉檢測驗收等級(該標準正在修訂,國家標準計劃項目號20231679-T-604,等同采用IS0 23278:2016)采用或參考的國際或國外標準:ISO23278:2006,MOD。
3.4焊縫滲透檢測國家標準
GB/T26953-2011等同采用ISO23277:2006《焊縫無損檢測 滲透檢測 驗收等級》,目前其修訂版正在征求意見中,計劃等同采用ISO23277:2015,以滿足焊縫滲透檢測技術發展需求。
3.5 焊縫渦流檢測國家標準
GB/T 26954-2焊縫無損檢測基于復平面分析的焊縫渦流檢測
參考國際標準:ISO 17643:2015,IDT;
GB/T 39789-2021焊縫無損檢測金屬復合材料焊縫渦流視頻集成檢測方法
參考國際標準:ISO 23277:2006,MOD。
3.6 焊縫目測檢測國家標準
GB/T 32259-2015焊縫無損檢測熔焊接頭目視檢測
參考國際標準:ISO 17637:2003,MOD
四、案例與應用:標準與技術的完美結合
1)薄壁鋼構件:相控陣超聲檢測顯身手
在現代建筑與機械制造領域,薄壁鋼構件的應用愈發廣泛,其焊接質量要求也日益嚴苛。
以一大型展覽館的鋼結構框架為例,大量采用壁厚在3.2mm-8.0mm的薄壁鋼構件,這些構件的焊接接頭質量直接關乎整個建筑的結構穩定性。
依據GB/T43320-2023標準,采用半自動或全自動相控陣超聲檢測技術,檢測人員如同擁有了一雙 “透視眼”。
在檢測過程中,相控陣探頭精準聚焦聲波,對焊縫進行全方位掃描。當遇到微小裂紋或未熔合缺陷時,聲波的反射信號被迅速捕捉并分析,能夠精準定位缺陷位置,誤差控制在極小范圍內,確保了每一道焊縫都符合高強度的質量要求,讓這座展覽館得以穩固屹立,迎接八方來客。
2)壓力容器:多法并用筑安全防線
壓力容器作為工業生產中的 “承壓大戶”,盛裝著高溫、高壓、有毒有害等各類介質,一旦焊縫出現問題,后果不堪設想。
某化工企業的大型壓力容器制造過程中,嚴格遵循NB/T47013等標準規范。
首先,運用超聲檢測技術對焊縫內部進行全面 “體檢”,憑借其對平面型缺陷的高靈敏度,將隱藏在深處的裂紋、未熔合等隱患逐一揪出;
接著,采用射線檢測進行復驗,通過射線穿透成像,直觀呈現缺陷的形態與尺寸,與超聲檢測結果相互印證,確保檢測的準確性;
對于容器表面,磁粉檢測與滲透檢測雙管齊下,磁粉在漏磁場的作用下聚集于表面裂紋處,形成清晰可見的磁痕,而滲透檢測則讓微小的開口缺陷無所遁形,通過這一系列嚴密的無損檢測流程,為壓力容器的安全運行筑牢了堅實堡壘,保障了化工生產的平穩有序。
五、結束語
隨著科技的迅猛發展,無損檢測技術正朝著智能化、自動化、高精度方向大步邁進。
人工智能算法的深度嵌入,讓缺陷識別更加智能精準;大數據技術的廣泛應用,使檢測結果分析更加科學全面;新型傳感器的不斷涌現,為檢測靈敏度與精度提升注入強大動力。
在標準制定層面,國內外標準的持續融合與優化,將進一步消除技術壁壘,促進全球焊接產業協同發展。
未來,我們期待更多創新技術成果融入標準體系,讓標準引領產業升級,推動焊縫無損檢測技術在保障質量、提升效率、降低成本的道路上不斷前行。
來源:Internet