呼伦贝尔市钢结构承重检测鉴定单位
声波探伤是通过超声波仪探头产生和发射高频超声波到待检材料中, 利用超声波在同一均匀介质中按恒速直线传播, 而从一种介质传播到另一介质时, 它会产生反射和折射的原理, 再用探头接收这些反射、折射的超声波到超声仪, 由超声仪放大显示在超声显示屏上, 超声波探伤工作者根据显示的波形和波高来分析和判定缺陷的类型和大小的检测方法。超声波探伤具有高灵敏度、操作简便、探测速度快、成本低且对人体无损伤的优点, 故得到广泛应用。其缺点是该探伤方法进行定性定量的评定受探伤人员的经验和技术熟练程度的影响较大, 且不直观, 至今仍难达到评定的要求。
一、超声波检测的特点和适用范围
寸的锻件、轧制件、焊缝和某些铸件，无论是钢铁、有色金属和非金属，都可以用超声波法进行检验。各种机械零件、结构件、电站设备、船体、锅炉、压力容器等，都可以采用超声波进行有效的检测。有的采用手动方式，有的可采用自动化方式。就物理性能检测而言，用超声波可以无损检测材料厚度、材料硬度、淬硬层深度、晶粒度、液位和流量、残余应力和胶结强度等。
1 超声波检测的特点
超声 波 是 超声振动在介质中的传播，它的实质是以波动形式在弹性介质中传播的机械振动，其频率在20KHz以上。超声波检测可探测厚度较大的材料，且具有检测速度快，费用低并能对缺陷进行定位和定量，对人体无害以及对危害性较大的面积型缺陷的检测灵敏度较高等优点。因此，超声波检测已经发展成一种很重要的无损检测方法，在生产实践中得到了广泛的应用。超声波被用于无损检测，主要有以下几个特性:
(1)超声波在介质中传播时，遇到界面会发生反射;
(2)超声波指向性好，频率愈高，指向性愈好;
(3)超声波传播能量大，对各种材料的穿透力都较强;
(4)超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性，为超声波的应用提供了丰富的信息，并且成为超声波广泛应用的条件。
2 超声波检测的适用范围
超声波检测是工业无损检测中应用Zui为广泛的一种方法。就无损检测而言，超声波适用于各种尺寸的锻件、轧制件、焊缝和某些铸件，无论是钢铁、有色金属和非金属，都可以用超声波法进行检验。各种机械零件、结构件、电站设备、船体、锅炉、压力容器等，都可以采用超声波进行有效的检测。有的采用手动方式，有的可采用自动化方式。就物理性能检测而言，用超声波可以无损检测材料厚度、材料硬度、淬硬层深度、晶粒度、液位和流量、残余应力和胶结强度等。
二、钢结构焊缝超声波检测
根据《钢结构工程施工及验收规范》GB50205- 2001 规定, 对一级、二级焊缝内部质量应进行超声波探伤检测, 检测比例分别是焊缝长度的、20%。对于手工电弧焊, 同一制造企业的焊工焊接水平可能存在较大差异, 抽取部分构件的20% 进行焊缝检测往往不能有效的反映整批焊缝质量。标准强调了探伤比例按每条焊缝长度的百分数计, 且不小于200mm。而不是部件、构件焊缝总长度的百分数, 这是保证每条焊缝质量的硬性规定。
抽检工作分两种情况, 对于制造厂质保体系具备探伤条件的厂家, 根据其企业内部检验报告, 进行抽样核实, 其探伤比例适当减小, 为焊缝数量的20%。对于制造厂质保体系不具备探伤条件的情况, 严格按照GB50205- 2001 规定,探伤比例按每条焊缝长度的20% , 且不小于200mm 操作。在严格的管理下, 制造厂也对焊缝探伤工作引起了足够重视。一些厂建立了自检体系, 并不断通过检验, 发现和改进焊接工艺中存在的问题。目前, 不少单位对接焊缝已改用埋弧自动整板拼接后切割的方式, 有效的控制了焊接质量,同时, 在切割组装前进行超声波探伤, 既满足了GB50205- 2001规定, 又相对减小了工作量。焊缝超声波探伤要求探伤人员具有一定的超声理论知识和丰富的实际操作经验, 同时还应了解焊接工艺过程、材料特征和可能产生缺陷等, 只有这样, 才能采取适当的探测方式, 并作出正确的判断。
1 探头选择
探头晶片尺寸较大时, 探头入射至反射体的能量大, 且指向角较小, 能量相对集中, 发现远距离缺陷能力强。但通常晶片尺寸大的探头, 前沿较大, 一次波能直接扫查的区域减小。探测频率相同时, 晶片尺寸小, 有利于发现薄板焊缝缺陷。大K 值探头, 一次波能直接扫查的区域也较大, 但实际使用中, K3. 0 的探头会有不同程度的表面波干扰, 增加缺陷判断的难度。当然,表面波与缺陷波还是能区别的, 在一定范围内前后移动探头, 表面反射波讯号通常始终存在,且波幅变化不显著。而缺陷波只有探头在特定的位置, 才具有的反射条件, 因而, 发现缺陷波时前后移动探头, 波幅变化显著。
2 缺陷讯号的判别
在探伤过程中, 示波屏上常会出现一些非焊缝内部缺陷引起的反射讯号, 主要有焊角反射、咬边反射及反沟槽射等。咬边属于焊缝的表面缺陷, 咬边一般有一定的长定, 可通过表面检查加以判别。焊角反射和沟槽反射可通过反射波在示波屏上的位置计算得到水平距离及垂直距离, 与焊角和沟槽的位置相同; 用手指沾油在焊角和沟槽处轻轻敲击, 反射波会上下跳动。
3 缺陷性质评判
在实际探伤中, 焊缝中常见的缺陷主要有气孔、夹渣、未焊透和未熔合。根据缺陷波的大小、位置、探头运动时波幅变化的特点, 结合工艺情况, 可以对缺陷的性质进行大致的估计。气孔一般产生于引弧和熄弧处, 在我们的实际工作中, 发现一些制造厂不严格按焊接工艺生产, 不加引弧板和熄弧板, 往往这种情况下, 焊缝的两端问题较集中。气孔缺陷探头稍一移动, 波形即消失, 从各方向探测, 可得到大致相同的反射波, 缺陷当量一般不大。夹渣一般波幅也不高, 但从各方向探测时,缺陷当量各不相同。未焊透的位置根据坡口型式, 一般在焊缝中部、焊缝两侧和焊缝根部, 通常有一定长度,反射波幅较高, 且从焊缝两侧探伤时, 能得到大致相当的当量。
由于严格把关及宣传, 近年来某市的钢结构焊缝质量有了明显的提高, 一次抽查合格率已达95% 以上。我们也曾应邀到临近县市协助进行钢结构焊缝超声波检测, 其结果不仅焊缝外观不符要求, 内部质量更不如人意。这充分说明了严格执行GB50205- 2001规范的必要性。但目前不少钢结构制造厂尚未具备焊缝内部质量超声波检测的自检能力。因此, 建议进一步加强超声波监督抽检力度, 同时加强钢结构生产体系的资质认证, 完善企业内部质保体系。
结束语
随着我国钢产量迅速增加, 建筑物中钢结构和混合结构的应用越来越普遍, 这些钢结构建筑物中, 钢构件之间多采用焊接连接, 如钢梁与钢梁的连接、钢梁与钢柱的连接、直接相贯的钢管桁架连接等, 而焊接作为钢结构中应用Zui为广泛的一个基本连接方式, 然而、由焊接问题造成的事故也越来越频繁, 事故的危害性也越来越严重。故而, 对于采用焊接连接的钢结构, 提高和保证其焊接质量已成为当前焊接生产中的关键问题。为了判定焊接结构或焊件在成型后能否满足使用要求, 而又不进行大面积破坏性试验的情况下, 能够针对钢结构焊缝进行无损检测的技术在目前国内外钢结构领域应用广泛。
