摘要：现阶段，我国的工业技术取得了突破性的成就，钢结构大量应用在我国的工业中，我国的钢结构焊接技术虽然应用广泛，但是在焊接过程中仍然存在很多的问题，需要进一步解决。超声波探伤技术作为检测钢结构焊接质量的重要手段，人们应该给予充分的重视。本文作者结合自己的工作经验并加以反思，对超声波探伤技术在钢结构无损探伤中的应用进行了深入的探讨，具有重要的现实意义。
关键词：超声波探伤；焊接应用
超声波探伤的基本原理是利用反射原理来对零部件中出现的缺陷进行相关的检测一种高效实用的探伤零部件的方法。当超声波束透入金属材料后，在一截面进入另一截面时遇到缺陷、零件底面便会发生反射波，并且反射波能够通过荧光屏上的脉冲波形显示出来，工作人员通过查看荧光屏上形成脉冲波形，判断缺陷位置和大小，形成工件的评定，包括几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征等方面，最后对工件的应用性能做出综合性和应用性的评价。超声波检测方法很多，按技术特点可分为A型脉冲反射法、衍射时差法（TOFD）、超声导波法和相控阵超声检测法（PAUT）等。其中A型脉冲反射法按波形可分为纵波法、横波法、表面波法、爬波法等。
1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。
2无损检测技术的特点
无损检测技术就是利用声、光、电、磁等原理检测被检对象是否存在缺陷或不均匀性，并给出缺陷数量、位置、性质等信息，进而判定被检对象的技术状态，同时不损伤其材料特性，保证其使用性能的所有技术手段的总称。无损检测技术具有以下几个特点:第一，非破坏性，破坏性检测方法只有将受检设备破坏后才能进行检验，使得设备的性能和使用功能受到影响，检测后设备必须重新加工。无损检测不会损害受检设备的内部组织和使用性能，检测后即可直接投人使用。第二，全面性，工程中常见的破坏性检测如拉伸、弯曲、压缩试验主要是对原材料进行检测，对成品进行破坏性检验会丧失原有的使用价值，因此只能采用抽检的形式。无损检测具有非破坏性，因此可对原材料、加工工艺半成品、设备成品进行全面检测。第三，全程性，压力容器、压力管道等特种设备内部通常有易燃易爆、有毒的介质且具有较高的压强，无损检测技术能对其运行状态和质量状况进行全程实时监测，及时发现隐患并采取措施，避免安全事故的发生.
3钢轨在焊接过程中存在缺陷的产生原因
钢轨在焊接过程中，由于焊接设备不稳定、工艺参数选择不当、钢轨母材质量问题等，焊接过程中容易产生缺陷，其中有体积状的，如疏松和夹渣等；有平面状的，如微裂纹、灰斑、未焊合等。体积状缺陷较易检出，一般普通单探头就可以完成。平面状缺陷十分危险，它不仅减少了钢轨的有效截面，而且还可以造成应力集中，甚至导致焊缝的拉开或钢轨断裂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆平面状缺陷一般垂直于钢轨踏面，除少数靠近界面的平面状缺陷外，一般需要使用双探头一发、一收组合方式进行探伤扫查。为确保行车安全，必须将缺陷及早检出。
4损检测探伤方法在钢轨探伤中的应用
4.1超声波探伤
对于我国的铁路来说，其运输过程中的工序相对繁琐，而且车流量也相对较大，探伤过程中的时间也不确定。对于目前我国钢轨探伤的过程中，超声波的探伤方式穿透力相对较强，而且探测的深度也相对较深，其自身的探测灵敏程度比较高，可以对直径中产生的空气进行充分的反射，并且能够对其主要位置和形状等等进行合理的判定，除此之外，其自身的探测过程中安全性能相对较高，而且探测所使用的机械设备比较便捷，所以其在应用的过程中范围比较广。对于我国铁路工程运输的过程来说，其运行过程相对比较繁琐，而且车辆行车的密度相对比较大，对于探伤过程来说，时间不是固定的，因此，就可以利用列车行驶过程中的空余时间进行检查。对于我国钢轨探伤的落实过程中，超声波的探伤过程自身的穿透性比较高，而且可以对内部进行深度的探测，灵敏度高，可发现与直径约十分之几毫米的空气隙反射能力相当的反射体；能准确反映内部反射体位向、大小、形状及性质等特点；且超声波探伤仪操作安全，设备轻便；故超声波探伤仪得到广泛应用。
4.2钢轨超声回波信号的小波降噪
加强对探伤措施的改善，可以对钢轨的轨头以及轨腰部分进行没有盲区的检查和测验；不过对于超声的检测方式来说，其具有一定的优化作用，而且其设备可以对超声探测仪器进行有效的改善，进而加强的探测的精准程度。为了进一步加强探测的精准程度，可以对数据进行合理的改善，利用小波的方法对傅里叶进行合理的更替。在使用的过程中，超声波的信号会不确定，可以利用这些信号进行改善，并且对其进行合理的分析。利用小波的方式对噪音进行合理的降低。
4.3裂缝检查
裂缝检查属于焊接质量中超声波无损探测检查的关键环节，一般情况下，裂缝中回波高度会很大，且幅度很宽，而且会产生多峰的现象，但当探头移动时，反射波一般会产生持续变化。另外，在探头运行后，裂缝的波峰一般会产生上下错动的现象。值得注意的是，裂缝是一种十分危险的情况，该问题的存在不但会影响着焊接接头的质量，并且还会导致应力过度集中，这一般也是导致结构开裂的重要原因。由此，工作人员在检查裂纹的时候，一定要通过提升焊条和焊剂的碱性，必要的预热保温措施，并使用科学的焊接顺序以及增加焊缝收缩过程的自由度，最后促使焊接质量中超声波无损探测检查处理效率的不断提高。
结束语
我国经济不断的发展促使我国铁路行业也在不断的发展，其一，铁路工程的不断增加促使铁路网的发展范围不断扩大，这就促使铁路运输过程也在不断的加强，进而加强了铁路运输的能力；其二，如果铁路在运输的过程中产生安全的问题，那么就会使损失增加，进而导致其受到严重的影响。其中无损检测方法在整个钢轨探伤中起到了重要的作用，而且还能够通过此检测方式对整个轨道进行充分的检测，进而保证轨道的运行安全。综上所述，以上内容就是对无损检测探伤方法及其在钢轨探伤中的应用的论述。
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论文作者:李社刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
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