钢结构焊缝超声检测用方法比较研究

(整期优先)网络出版时间:2019-10-20
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钢结构焊缝超声检测用方法比较研究

刘宗宝楚海菊

中国核工业第二二建设有限公司湖北宜昌443101

摘要:科技在不断的发展,社会在不断的进步,钢结构焊缝检测是保证钢结构工程质量的常见方法,而超声检测是使用频率最高的方法之一。依据现行钢结构焊缝检测时使用的两种常见的方法标准,按照检验检测机构资质认定管理的角度从“人”、“机”等的角度进行了比较论述,并结合超声检测论述了缺欠的超声表现形式,以提高对GB/T11345和JG/T203标准的理解和应用。

关键词:钢结构;焊缝;超声检测;检验检测机构;国标;行标;缺欠

引言

在高层建筑中应用钢结构的时候,需要注意其焊缝中的各种问题,以免发生质量不过关的情况,从而对建筑造成不利影响。根据现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)有关要求,结合高层钢结构焊缝的特点做了一些超声波检测技术研究,对监督施工人员科学施工,保障建筑质量有着非常重要的意义。

1结构焊缝的主要分类

通过对钢结构焊缝的接头形式进行分析发现,主要的焊缝分为对接头式、角接头式、搭接头式以及T型接头式。另外根据不同的焊缝形式,还可以分为对接焊缝、角焊缝以及组合焊缝。绝大多数的钢结构焊缝,都可以采用超声波检测技术对其进行全面的检测,实现对焊缝内部结构以及缺陷的全面检测,得出相应的缺陷定性,为钢结构之间接缝的稳定性做出定论。

2缺欠的判断

1)气孔气孔一般产生于引弧和收弧处,在我们的实际工作中,发现一些制造单位不严格按焊接工艺施工,不加引弧板和收弧板,在这种情况下,焊缝两端的问题较集中。单个气孔形成的波形会较为稳定,回波高度低,若气孔密集,探头定向移动会产生波形此起彼伏的现象。气孔缺陷探头稍微移动,波形即消失;从各方向探测,可得到大致相同的反射波,反射波一般不高。2)未焊透未焊透是指焊接接头部分母材金属未熔化,焊缝金属没有进入接头根部的现场探头在焊缝中心线上平移时,未焊透部分反射回波的波形较为稳定,在焊缝两侧进行同样的检测,反射波幅变化也不会太大。3)未熔合未熔合指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。一般出现在焊缝坡口位置或多层焊的层焊缝两侧间位置。坡口未熔合的反射波在两侧检测时,反射波波幅在两侧明显不同。层间未熔合反射波与夹渣的反射波相似,从各方向探测时,缺陷波高各不相同,探头沿焊缝方向移动时,反射波波幅上下起伏。4)裂纹裂纹指在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。裂纹一般呈线状或面状,反射明显。裂纹回波的波幅宽,并且回波高度大,当探头在其上经过时会连续出现反射波并且伴随着波幅的变化,随着探头转动波峰还会出现上下错动的现象,即多波峰的最大值交替错动。5)夹渣夹渣的出现主要是在焊接的时候,焊接金属中存在杂质或者是熔渣,导致焊接后内部存在一些杂质。这些夹渣杂质的表现形式不同。因此采用超声波检测的时候,会出现回波信号,这样的回波信号和形式与气孔的方式基本相同。对于条状杂质来说,其上主峰边上会有小峰,通过探头的平移,可以实现波峰高度的变化。从真实情况分析发现,夹渣可以存在于焊缝中的各个位置。

3钢结构焊缝超声检测用方法

3.1校准和复核仪器的程序

①就是仪器校准。一般情况下,每隔半年就需要对仪器的垂直线性还有水平线性进行一次全面的测定;②在正式检测之前,需要测定仪器还有探头系统。尤其是使用斜探头的话,检测前要对斜探头的扫查灵敏度、主声束偏离、K值、前沿距离还有调节或者复核扫描的量程等进行仔细的检测,只有这样才能继续相关检测工作;③在实际检测的过程中,需要对仪器还有探头系统进行复核。如果改变了校准的探头、仪器调节旋钮还有耦合剂,扫查灵敏度或者扫描量程发生了变化的情况时,必须对系统进行复核,另外连续工作四个小时及以上或者工作全部完成了的时候,在结束时也需要进行复核;④在检测工作结束之前,必须要对仪器还有探头系统进行相关复核工作,并且不管是什么时候,只要检测工作结束前,必须要对扫描量程进行复核。

3.2超声波探伤检测的方法

①对于斜探头灵敏度来说,其要比评定线灵敏度更大一点。②耦合的方式应该选择直接接触方法。③就是要在确保探头移动速度比150mm/s小的同时,保证每相邻的两次探头移动间距最少要重叠探头宽度的1/10。另外,就是灵敏度补偿的工作,耦合补偿是指在检测或者定量缺陷时,需要对那些因为表面的粗糙度而导致的耦合损失采取补偿措施,而衰减补偿是因为材质的衰减导致缺陷定量以及检测灵敏度的误差而进行的补偿,而补偿数值要根据对比试验得出的数据进行调整。

3.3焊缝检测面

如果是选择一次反射法进行检测的时候,因为焊缝本身就是检测区域的宽度,同时焊缝两侧只有母材厚度一半不到的区域,所以探头移动区域需要比1.25P(P=2KT)大。但如果是选择直射法进行探测的话,探头移动的区域就需要比0.75大。一般情况下,在箱型柱、支撑作用的内隔板之中,主要选择的就是直探头为主要、斜探头为辅助的检测方法,这种方法主要的目的就是查看电渣焊内隔板和壁板间有没有发生熔透的情况。

3.4绘制距离-波幅曲线

在进行曲线的绘制工作时,需要结合所使用的仪器还有探头在实体上进行实测得来的数据进行,这种曲线族组成部分一般包括定量线、判废线还有评定线。对于这种工程来说,在进行距离-波幅曲线灵敏度的选择时,需要根据B级检验的标准进行。

4超声波探伤检测技术应用的要求

首先就是选择探测面。因为构件工艺、验收级别、缺陷状况等情况的不同,选择的探测面也是不同的,这就要工作人员结合实际情况来分析。其次,就是选择K值或折射角β。所谓K值,就是探头频率,钢结构厚度的不同,选择的K值也是不同,通常情况下的厚板构件需要的K值不高但要有着较强的穿透能力,而薄板则情况相反。另外,钢结构焊缝在检测时需要选择2.5MHz和5MHz的探头,同时薄壁构件焊缝以及网架杆件都需要选择5MHz。至于折射角,其是一个重要参数,需要工作人员结合实际情况以及工作经验来选择,一般情况下的钢结构都推荐选择K2.5(β68)或者是K2.0(β60)。最后就是耦合剂的选择。想要超声波能顺利地进入构件中,就需要选择那些取材便利又具有较强流动性的耦合剂。

结语

通过对比GB/T11345和JG/T203两种超声检测方法标准,进一步了解钢结构焊缝超声波探伤的知识,对我们的实际检测工作有很大帮助。GB/T11345在钢结构检测上的应用与JG/T203钢结构行业标准的在范围及人员要求和设备方面相同点多,但又各有不同。正确理解标准,结合检测实际工作选用标准,选用适宜的设备,熟悉常用缺陷的特性,能避免漏检误判,提高我们检测的准确性。本文结合检验检测机构资质管理方面,分析比对了钢结构超声波无损检测两种常见的方法,为更好地出具钢结构无损检测报告打下了基础,在保证钢结构质量的重要手段的同时,提高了钢结构检测水平和检验检测机构管理水平。

参考文献

[1]杜涛,崔士起,张秀芹,王凤平,李仰贤.钢结构焊缝超声波探伤结果影响因素的介绍[J].四川建筑科学研究,2017(04).

[2]耿亚鸽,常偃波.焊缝超声波探伤时应注意的几个问题[J].无损探伤,2018(02).

[3]袁海军.焊缝内部缺陷的超声波探伤钢结构工程的质量检测讲座三(上)[J].工程质量,2014(03).