超声波探伤技术在钢结构无损检测中的应用

超声波探伤技术在钢结构无损检测中的应用

徐贤伟

广西建工集团建筑机械制造有限责任公司 广西南宁 530229

摘要：超声波探伤是一种无损检测技术，检测结果精准、对钢结构影响较小，因此被广泛应用于钢闸门焊缝质量检测中。超声波探伤主要有水浸探伤及脉冲反射两种方式，均能检测钢闸门焊缝内外部的质量缺陷，可帮助检测人员对缺陷进行精准定位、了解缺陷类型。基于此，本文章对超声波探伤技术在钢结构无损检测中的应用进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：超声波探伤技术；钢结构；无损检测中；应用

引言

超声波检测技术主要是利用超声脉冲发射源将调频弹性脉冲波射入混凝土内部，再借助精准度较高的接收系统来接收并记录脉冲波传播过程中的波动特征。超声波检测技术主要根据超声波的传播特点，将钢结构看作弹性介质，利用超声波在其内部穿过桩身各横截面，得到一定的参数，配合检测仪器产生的脉冲信号，对得到的检测数据进行处理，判断钢结构的完整性、连续性。

1超声波探伤技术

1.1超声波探伤技术的概述

目前，超声探伤技术在工业生产中应用较多，主要有以下几种方法：一是利用压电晶体的谐振来进行振动检测，这种方式是基于压电晶体的谐振而产生共振，当共振消失后，通过对共振的测量来确定材料的缺陷位置。二是借助超声波的传播原理，对被测区域的情况和缺陷程度做出判断，并将其与实际测试的结果相对比，从而得出被测试的缺陷类型。三是将被测区的试样作为标准，根据其物理化学性质，选择合适的探头，并采用适当的仪器和操作程序，使之形成特定的探测线，然后用锤击、激光等设备，使之成为一个新的声场，再使用压电晶体的谐振所发出的特殊声响，就可以得到被测区的缺陷信息。

1.2超声波检测技术原理

超声波检验技术主要是借助超声波技术，将超声波传入到金属材料内部当中。进入到金属材料内部的超声波，可以从一个金属截面传入到另一金属截面，不同截面的边缘，会发生反射作用，通过获取超声波在不同截面当中的反射波，便可以对金属材料内部缺陷、破损情况进行检测。超声波束会由探头出发，从管材表面传入到管材内部，若遇到了内部缺陷或者到达了管材底面，那么超声波则会发生反射，这样便会在超声波检测仪器当中形成脉冲波形，借助反射回来的超声波形状，便可以对管材内部破损、缺陷、位置、大小进行甄别。

2无损检测的作用

无损检测技术在钢结构质量控制中的应用，主要有以下3个方面的优势：一是提升检测效率。传统钢结构质量检测技术受技术限制，需要花费大量的时间、人力、资金开展检测工作，并且检测效率低。无损检测技术的应用改变了传统检测技术的局限性，降低了检测对于人力、物力、时间的依赖，从而提升了钢结构质量检测的效率。二是降低了检测的破坏性。无损检测技术在钢结构质量检测中的应用，可以在不破坏钢结构的前提下开展质量检测工作，不仅降低了质量检测的时间，还保证了钢结构的完整性。三是有助于钢结构工作的良性发展。无损检测技术打破了传统质量检测的局限性，借助无损检测的优势，不断对钢结构质量进行控制，为钢结构的科学发展奠定基础。

3超声波探伤技术在钢结构无损检测中的应用

3.1激光检测技术

激光检测技术用于各种钢结构静态、动态挠度、冲击系数、功率谱、区间频率的测量；各种大型结构低频震动及位移监测等，可以为钢结构施工、监理、验收、检测部门提供准确数据，有效指导其工作。激光检测技术采用远距离非接触光电转换法测量钢结构动静态挠度曲线，突破性地将光路解析及图像采集有机集成，采用一靶二灯，动态精度量程控制，能较好地适应钢结构工程质量控制要求。强大的处理软件可从动态曲线数值分析中得出荷载的冲击系数及结构内力分布状态，有助于判断钢结构的薄弱部位及结构的整体性，从而对钢结构工程质量进行有效判断。激光检测技术的应用原理：将专用靶标固定待测钢结构被测点，使靶标与钢结构有机地结合形成共振，将钢结构震动转换成特定波长的光源震动，通过光学解析系统将待测光信号解析至专用高精工业CCD，检测靶标在CCD上成像的中心坐标的变化即可精确测量被测钢结构在载荷作用下产生的纵向和横向位移及其对时间的响应曲线。系统的K值（Kx，Ky），即CCD上每个像素代表的实际位移值，可在测量之前进行标定。

3.2共振法

共振法超声波检测技术，在开展运用时，主要是借助连续超声波，借助调节超声波频率来使待测管材内部达到共振，通过此种手段来判断管材的厚度是否达到行业标准，并且也可以实现对管材内部缺陷进行检测。在具体应用时，超声波在待测管材内部进行传播，适当地开展波频调节，若反射波的相位与入射波相位相同时，那么便会在管材内部实现共振现象，这时候待测管材厚度等于超声波波长的0.5倍或者整倍数。在正确使用共振法超声波检测技术时，应该注重以下三点要求：其一，实施共振法时，应该有针对性地选择那些检测难度较大、表面粗糙程度较高的管材进行检测；其二，共振法对于管材厚度测量存在高效性，其精准度也相对较高；其三，针对薄管检测时，共振法超声波检测技术也具备良好效果，可以全面对薄质管材内部进行检测。

3.3电磁检测技术

电磁无损检测主要应用于金属探伤，高温、高压管道状态下的管道测量、无缝钢管检测等领域。其主要的优势在于可以检测任意的金属材料，并且不需要耦合剂，对金属表面的光洁度和检测环境也没有太高的要求，并且很容易产生水平剪切波和兰姆波。其主要的缺陷是只能检测导电介质，检测时会受到被检测零件的尺寸和外观的影响，并且检测的精度较低。

4影响超声波探伤无损检测结果的因素及应对措施

影响超声波探伤无损检测结果的因素可分为人为因素及非人为因素两大类，其中人为因素主要包括检测人员的技能、专业素养、职业态度及责任感等。非人为因素主要包括耦合剂材料、工作温度及焊缝余高。对于耦合剂材料一般可选用化学浆糊，但检测后需要及时清理，避免对钢结构造成负面影响;当室温与工作温度不一致时需要在工作温度下完成DCA曲线制作;为避免因焊缝余高造成误判，监测人员需要依据焊缝的外形调整探头角度，在必要时还需要打磨焊缝。超声波检测技术原理超声波检验技术主要是借助超声波技术，将超声波传入到金属材料内部当中。进入到金属材料内部的超声波，可以从一个金属截面传入到另一金属截面，不同截面的边缘，会发生反射作用，通过获取超声波在不同截面当中的反射波，便可以对金属材料内部缺陷、破损情况进行检测。超声波束会由探头出发，从管材表面传入到管材内部，若遇到了内部缺陷或者到达了管材底面，那么超声波则会发生反射，这样便会在超声波检测仪器当中形成脉冲波形，借助反射回来的超声波形状，便可以对管材内部破损、缺陷、位置、大小进行甄别。

结束语

超声波探伤技术是一种无损检测技术，它具有高效率、低成本、高可靠性等优点，被广泛应用于工业生产领域。探伤技术是工业生产的重要组成部分，也是衡量产品质量的一项标准。超声波检测技术的发展和应用对提高我国的科技水平，促进国民经济的快速增长，具有十分重大的意义和作用。

参考文献

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