襄州區(qū)鋼結(jié)構(gòu)超聲波檢測(cè)科學(xué)公正

時(shí)間：2021-07-12作者：湖北維施工程技術(shù)有限公司瀏覽：18

襄州區(qū)鋼結(jié)構(gòu)超聲波檢測(cè)科學(xué)公正



目前鋼結(jié)構(gòu)在建筑中運(yùn)用廣泛，為了讓不相連的鋼結(jié)構(gòu)固連，操作中會(huì)產(chǎn)生焊縫。焊縫質(zhì)量難以靠肉眼識(shí)別，所以在檢測(cè)時(shí)需要運(yùn)用特別的技術(shù)手段。文章圍繞建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測(cè)的技術(shù)，對(duì)焊縫種類(lèi)和探傷方法進(jìn)行了分析，并以超聲波檢測(cè)為例，討論了超聲波探傷具體實(shí)施，為今后鋼結(jié)構(gòu)的探傷檢測(cè)奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：建筑；鋼結(jié)構(gòu)；焊縫；超聲波探傷；檢測(cè)
在鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用時(shí)，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)加工焊接過(guò)程中出現(xiàn)的焊縫質(zhì)量不可靠問(wèn)題，**的檢測(cè)手段可以督促施工人員進(jìn)行優(yōu)質(zhì)施工。在眾多檢測(cè)技術(shù)中，超聲波探傷技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)焊縫內(nèi)部缺陷檢測(cè)中應(yīng)用較廣，文章將以此為例，探討焊縫類(lèi)型和超聲波探傷實(shí)現(xiàn)方法。
1　鋼結(jié)構(gòu)焊縫類(lèi)型和焊縫內(nèi)部缺陷
焊縫是在本不相連的鋼結(jié)構(gòu)連接到一起時(shí)加工產(chǎn)生的，這種方式可以使鋼結(jié)構(gòu)具有大跨度、造型美觀的特性，完成其它材料無(wú)法完成的建筑任務(wù)。焊縫由于是人為形成的，所以會(huì)產(chǎn)生不同的質(zhì)量缺陷，將會(huì)影響鋼結(jié)構(gòu)工程總體質(zhì)量的高低和安全問(wèn)題。在實(shí)際焊接中，焊縫缺陷分為表面缺陷和內(nèi)部缺陷，表面缺陷容易發(fā)覺(jué)，包括氣孔、燒穿等，可以被人直觀感知，內(nèi)部缺陷包括熔合度低、未焊透或者產(chǎn)生裂紋等都是不易被察覺(jué)的，需要特別的檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)損傷。
1.1　焊縫類(lèi)型及坡口型式
鋼結(jié)構(gòu)有門(mén)式鋼架體系和網(wǎng)架空間結(jié)構(gòu)體系，其中前者應(yīng)用較為廣泛。相應(yīng)的焊縫分成對(duì)接焊縫和T型焊縫，將在下文中詳細(xì)說(shuō)明。前者使在母材邊緣對(duì)齊的情況下，沿著邊緣進(jìn)行焊接，這種焊縫在外觀上只有一條線**，而后者是指母材呈T型放置后焊接焊縫呈T型。在坡口的處理上，接頭處的坡口為了讓焊縫較為美觀均勻，主要對(duì)應(yīng)薄板、中厚板、厚板、T型對(duì)接等有I型、V型、X型、K型等坡口類(lèi)型，滿(mǎn)足不同工況的需求。
1.2　常見(jiàn)內(nèi)部缺陷
超聲波檢測(cè)主要針對(duì)于內(nèi)部缺陷進(jìn)行探傷，受工藝和環(huán)境因素影響，焊縫內(nèi)部缺陷主要有氣孔，夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。在缺陷性質(zhì)上，單個(gè)氣孔、點(diǎn)狀?yuàn)A渣屬一般缺陷，對(duì)焊縫整體強(qiáng)度度影響較小。群狀氣或不規(guī)則狀?yuàn)A渣、未焊透、未熔合、裂紋屬?lài)?yán)重缺陷，會(huì)嚴(yán)重降低焊縫整體強(qiáng)度等性能。
2　超聲波探傷工藝
超聲波探傷是利用超聲波經(jīng)過(guò)不同的介質(zhì)產(chǎn)生反射的特性，缺陷的存在影響超聲波在構(gòu)件中的傳播，耦合劑附著在構(gòu)件表面，使超聲波順利進(jìn)入構(gòu)件內(nèi)部進(jìn)行工作。在超聲波工作過(guò)程中，通過(guò)顯示屏可以觀察波形和損傷位置情況，便于后期處理。超聲波探傷儀有多種，常見(jiàn)的是A型脈沖反射式探傷儀。這種探傷儀的工作頻率為0.5～5MHz，它是利用物體缺陷的聲學(xué)特性影響超聲波傳遞而工作的。雖然這種工藝可以較為準(zhǔn)確地檢測(cè)構(gòu)件焊縫中焊接質(zhì)量高低，但是他對(duì)于材料表面粗糙度有要求，而且現(xiàn)在的技術(shù)上并沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化探傷，技術(shù)人員的操作經(jīng)驗(yàn)和水平會(huì)影響探傷結(jié)果，缺陷檢出率受焊縫表面成型狀況影響。
3　超聲波檢測(cè)探傷在鋼結(jié)構(gòu)焊縫中的應(yīng)用
超聲波探傷操作方便、探測(cè)靈敏度高，所以在應(yīng)用中十分普遍，但是對(duì)于構(gòu)件和操作人員的要求也是較為具體的，在超聲波探傷中的應(yīng)用如下。
3.1　超聲波探傷的主要要求
（1）探測(cè)面選擇。較具不同的驗(yàn)收級(jí)別、構(gòu)件工藝、缺陷情況等對(duì)于探測(cè)面的選擇是不同的，這也需要操作人員具體情況具體分析。
（2）K值或折射角β選擇。K值指的是探頭頻率，對(duì)于不同厚度的鋼結(jié)構(gòu)，K值選擇是不同的，一般來(lái)說(shuō)，厚板構(gòu)件要求K值較低，穿透能力強(qiáng)，薄板反之。但是在工程中，只要基本條件符合，頻率盡量選擇較低的，這是因?yàn)樘筋^頻率高、近場(chǎng)區(qū)場(chǎng)度大、衰減大，對(duì)探傷不利鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測(cè)一般選用2.5MHz及5MHz探頭，網(wǎng)架桿件及薄壁構(gòu)件焊縫常選用5MHz。在表述上，折射角也是重要參數(shù)，根據(jù)具體情況和操作人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，對(duì)于建筑鋼結(jié)構(gòu)，一般推薦使用K2.0（β60）或K2.5（β68）。
（3）耦合劑選擇。為了使超聲波順利進(jìn)入構(gòu)件，可以選擇流動(dòng)性好，取材方便的耦合劑，比如洗潔精。
3.2　超聲波在焊縫內(nèi)部缺陷檢測(cè)中應(yīng)用
（1）對(duì)接焊縫的探傷方法。將已調(diào)好的DAC曲線探傷掃查靈敏度提高6dB，使評(píng)定線位于示波屏20%高度以上，調(diào)好補(bǔ)償增益，用鋸齒型、平行、斜平行掃查法，斜探頭快速掃查整條焊縫，通過(guò)觀察回波信號(hào)，及時(shí)在焊縫處做好標(biāo)記，避免重復(fù)性工作。鋸齒型掃查方式可以針對(duì)焊縫、熔和區(qū)、熱影響區(qū)的橫向和縱向缺陷進(jìn)行檢測(cè)，斜平行掃查方式中適用于帶有余高的焊縫，平行掃查適用于余高被磨平的焊縫。所有掃查的速度應(yīng)精確控制，一般都小于等于l50mm/s，速度過(guò)快會(huì)造成漏檢現(xiàn)象。斜平行掃查如圖1所示。
圖1　斜平行掃查
一般來(lái)說(shuō)，損傷檢測(cè)都需要進(jìn)行多波次，在檢測(cè)結(jié)果評(píng)定環(huán)節(jié)，應(yīng)參考JB/T4730.3-2005Ⅱ級(jí)對(duì)缺陷定級(jí)，然后填寫(xiě)《焊縫超聲波檢測(cè)記錄》，確定波長(zhǎng)并定位，在后期可以采用前后、左右、轉(zhuǎn)角、環(huán)繞等基本探測(cè)方式進(jìn)一步探傷。對(duì)于不開(kāi)坡口的BK級(jí)角焊縫，需要進(jìn)行滲透探傷，抽樣量大于等于焊縫長(zhǎng)度的25%，對(duì)于焊接吊鉤、吊耳等焊縫，也應(yīng)該進(jìn)行滲透探傷，這些方法都需要參考JB/T6062-2007標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，設(shè)計(jì)施工人員應(yīng)妥善處理探傷方式，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作。在探傷過(guò)程中，應(yīng)首先確定缺陷回波位置，在排除偽缺陷之后，根據(jù)回波在示波器的位置確定實(shí)際位置坐標(biāo)，一般都會(huì)是焊縫內(nèi)缺陷，因?yàn)橥獠抗收蠒?huì)通過(guò)有經(jīng)驗(yàn)的工作人員觀察得到，這時(shí)利用K值判定回波對(duì)應(yīng)的實(shí)際深度和水平距離。下一步需要進(jìn)行定量計(jì)算缺陷，采用6dB法進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)，確定較高回波后，將探頭左右移動(dòng)使波幅降到定線處為端點(diǎn)，得到缺陷指示長(zhǎng)度，做好記錄，最后進(jìn)行探傷復(fù)核。
（2）T型焊縫的探傷方法。鋸齒型、平行、斜平行掃查法適用于T型焊縫檢驗(yàn)，根據(jù)圖2所示，同時(shí)還有如下探測(cè)方法：
圖2　T型焊縫探頭探測(cè)位置圖
采用斜探頭可以在位置1、2、4、5處進(jìn)行探傷，在位置4處應(yīng)使用一次波，在位置5處應(yīng)用二次波，在位置1和2處可以用一次和二次波。位置1處可以掃查到焊縫中部及以上截面，位置2可以掃查到焊縫中部及以下截面。對(duì)于不同的缺陷情況應(yīng)用不同的探傷方式，比如對(duì)于氣孔、夾渣的情形，應(yīng)在位置4處進(jìn)行斜探頭探傷，應(yīng)注意判別回波和缺陷波，及時(shí)標(biāo)定缺陷位置。T型接頭結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在焊接規(guī)范上不同于對(duì)接接頭，所以針對(duì)不同的板材，不同的坡口形式和焊接工藝應(yīng)采用不同的探傷檢測(cè)方式，在選擇探頭上也應(yīng)注意不同母材材料和驗(yàn)收級(jí)別的不同，針對(duì)不同的情況諸如超聲波進(jìn)行缺陷檢測(cè)。
用直探頭探測(cè)T型焊縫時(shí)，一般采用位置3處進(jìn)行，探測(cè)時(shí)底波、未焊透和層狀撕裂的表現(xiàn)形式是不同的，探頭移動(dòng)而不影響的是底波，另外兩種會(huì)產(chǎn)生一定的傾斜或震動(dòng)。用斜探頭進(jìn)行探傷時(shí)，將探頭沿焊縫垂直掃查時(shí)，焊角反射波震動(dòng)劇烈，幅度較大，當(dāng)出現(xiàn)未焊透的缺陷時(shí)，波形會(huì)出現(xiàn)缺陷波先于反射波出現(xiàn)的情況，這時(shí)操作人員應(yīng)注意，及時(shí)做好標(biāo)記。
4　結(jié)束語(yǔ)
目前隨著建筑施工如火如荼地開(kāi)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑從業(yè)人員眾多，對(duì)于焊縫檢測(cè)相關(guān)技術(shù)的掌握也是必須的。需要在深入提高技術(shù)能力的同時(shí)，加強(qiáng)人員管理，以保證檢測(cè)工程質(zhì)量。




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