金属材料超声无损检测技术应用

金属材料超声无损检测技术应用

谭帅

身份证号：130828198711182011

摘 要：在当前社会经济和科学技术快速发展时期，金属材料超声无损检测技术在质量控制方面发挥着极为重要的作用，尤其是在工业装备检测中有着十分广泛的应用且取得良好的应用效果。论文以超声无损检测技术为切入点，对超声无损检测方法进行了分析，最后分析了金属材料超声无损检测技术的应用。

关键词：金属材料；超声波；无损检测技术；应用

引言

在工业生产中，金属材料是十分常见的，基质量对生产产品质量有着最直接的影响。因此，在实际的工业生产过程中，要全面保证所使用的多情材料质量完全达到相关标准和要求，并以此来保证生产产品的质量。超声无损检测技术是当前金属材料质量检测十分有效的技术方法，不仅可以实现对金属材料内部缺陷问题进行检测，而且还可以对材料微观部分实施检查。

一、超声无损检测技术概述

超声无损检测技术是具有高质量和高精度的一项检测技术，其主要是利用超声波在物质内外间的往返传递来实现对金属材料品质进行检验的。超声传感器在不同的媒介中所传递的速率是各不相同的。通常在固态介质材料中，如果温度越低其传递速度越快，应力条件也会对传导频率造成直接性影响。另外，金属材料内外部结构的均匀性也会对超声传播速度造成不同程度的影响。超声无损检测技术在实际应用中有着良好的检测深度和精度，在检测工程中发挥着极为重要的影响和作用。

二、超声无损检测方法

超声无损检测可以以声波的类型为依据进行划分，具体可以划分为以下四种不同的超声无损检测方法，现就分别对各检测方法做进一步的说明。

（一）连续波透射法

连续波透射法需要使用两个探头，且需要将探头放置到被检测件的两端，将其中一个探头将超声波连续向被检测件内进行发射，再用另外一个探头对超声波进行接收。如果接收探头所获得的信号比较强，则说明被检测件是完好的；如果被检测件内部存在细小缺陷问题，那么一些超声波会被反射出去，同时接收探头所能获取的信号相对比较弱；如果被检测件内部存在较大的缺陷且超出声束截面时，那么声波则被会缺陷完全反射出去，进而导致接收探头无法接收到信号。应用这种检测方法有着声程衰少、无盲区的应用优势，但通过该方法无法对缺陷位置进行确定，且灵敏度不高，在实际操作中较为繁琐。

（二）共振法

共振法其实是利用试样的共振性实现对构件厚度、缺陷等进行有效判断的。将声波在被检测物体中进行传递过程中，如果试样的厚度与超声波半波长间处于整倍数时，因反射和入射波二者相位一致而产生共振并出现共振频率，再利用相邻两个共振频率差值可以计算出试样的厚度。如果工件进度或试样内部有缺陷发生变化的情况下，则需要适当改变试件共振的频率。待共振次数与频率求解出来后就可以对工件的厚度进行计算。在应用该方法进行检测时，其所获得的检测结果具有较高的准确性，同时所使用到的设备也相对较为简单，可以将该方法在厚壁测量中进行应用。此外，如果工件厚度发生改变或存在较大缺陷的情况下，往往会出现共振点偏移或共振消失的现象，通常可以在板材点焊质量、复合板料胶合质量、板材内部夹层等缺陷的检测中进行应用。

（三）脉冲反射法

脉冲反射法主要是使用超声脉冲波并应用反射原理在不同介质界面中对缺陷工件进行检测的。在这一过程中需要使用具备发射和接收两项功能的换能器，并将其接收的信号展现到荧光屏中。如果构件中不存在缺陷的，那么荧光屏中会显示底波B、始波T；如果存在缺陷比声束截面小时，荧光屏中会显示缺陷F，缺陷声程与F波在时基轴上的位置有着较大的联系，也因此可以对试件中缺陷的部位做出准确的判断。缺陷反射方向角与反射面积与缺陷当量有着直接性的关联，也因此可以通过缺陷反射方向角和反射面积的大小对其缺陷当量进行评估；如果缺陷比束截面大时，所有声能被反射，则荧光屏中会显示大缺陷波和始波。

（四）脉冲透射法

脉冲透射法需要在被检测件的两边安装具有发身和接收的探头，且两个探头的声轴务必要保持在一条直线上，试件与探头间能够良好耦合，进而结合超声波穿透试件之后的能量浮动情况对被检测件内部质量进行合理判断。当被检测件内部无缺陷时，荧光屏会显示具有一定幅度的回波脉冲B和始波T；当被检测件内部缺陷较小时，因声波被缺陷遮挡而致使回波信号幅度减弱；而当被检测件内部有大于声束截面的缺陷存在时，荧光屏中将无回波信号，且显示始脉冲T。

三、金属材料超声无损检测技术的应用

（一）合理选择超声无损检测方法

金属材料不同，其外表形状、内部性质、尺寸等都各不相同，而在应用金属材料时也会存在一定的缺陷问题。所以，有关检测人员在实际使用超声无损检测技术前应当对其进行反复多次的测试和验证，并最终选择最佳的检测方法。在具体的应用过程中，可以从两个方面对超声无损检测技术进行考虑：（1）无需对材料本身可能潜在的缺陷问题进行考虑，直接选择合理有效的方法；（2）在对金属材料进行测试过程中，需要对检测技术进行考虑，并就存在的缺陷问题加以改进，适当结合有关检测方法一同使用，以起到互补的作用。

（二）在适当的时间段内开展无损检测

众所周知，金属材料不同其性能也有着较大的差异，就算是相同的金属材料在不同的时间和状态下进行检测时也会出现不同的效果。所以，在应用超声无损检测技术对金属材料进行检测时，需要选择适当的时间来进行，如检测人员可以就金属材料的性能加以考虑，通过各种材料的性能来对其时间进行合理选择。如果检测人员需要预告对金属材料进行检测的情况，应当与实际情况相结合再对检测时间加以明确，从而确保检测结果的真实准确性。

（三）升级超声无损检测方式

在对金属材料进行检测时应用超声无损检测技术时，需要对超声无损检测技术做进一步的升级。现阶段，随着科学技术的快速发展和进步，工业生产技术发生了较大的变化，许多技术取得了较大的改进，现有的超声无损检测技术所获取的检测结果也具有较高的准确性，其检测设备也逐渐实现集成化。在对金属材料缺陷进行确实时，需要对新型检测技术加以研究和分析，对检测方式不断优化与调整，以保证金属材料缺陷检测工作得以持续、高效开展。

（四）注意事项

在金属材料中应用超声无损检测技术进行检测，并对检测结果进行分析过程中，需要注重以下几个方面的内容：（1）在具体应用过程中需严格按照设计图纸有关要求对其技术进行应用，且以超声无损检测标准为依据实施检测；（2）以超声无损检测技术的时间运用为依据，对工业生产各环节、步骤加以确定，以实现对工件的实际运用情况实施有效检测。（3）在应用超声无损检测技术实现定位，通过按着位置定位对其检测结果加以确定。（4）在应用超声无损检测技术对金属材料实施检测过程中，要对反射波幅值进行准确分析，确保超声波的完整性与准确性。

四、结束语

总而言之，将超声无损检测技术应用到金属材料的检测中，可以在一定程度上提高金属材料资源的利用率，这对我国经济建设与发展有着十分重要的促进作用和意义。随着当前科学技术的不断更新与进步，超声无损检测技术日益成熟且应用效果突出，尤其在工业领域中材料的检测方面发挥着极为重要的作用，相信在日后的发展中还有着更为广阔的前景。

参考文献：

[1]邱花. 金属材料超声无损检测的算法研究与应用[J]. 分析仪器,2021(5):85-89.

[2] 苏晓勇. 金属材料焊接中超声无损检测技术的有效应用探析[J]. 中国金属通报,2021(15):170-171.

[3] 丁肖. 超声无损检测技术在金属材料焊接工艺中的应用[J]. 农业装备技术,2021,47(3):58-59.

[4] 徐银庆,刘祥宏. 超声波无损检测系统在金属焊接材料中的应用思考[J]. 商品与质量,2021(50):57-58.