超聲波探傷技術在鋼結構檢測中的應用

發布日期：2021-09-18 關鍵詞：貴陽工程質（zhì）量檢驗檢測貴州橋梁工程（chéng）檢（jiǎn）驗, 貴州（zhōu）工程質量鑒定貴陽工程質量鑒（jiàn）定機構,貴州工程監控測量機構貴陽（yáng）工程質量檢測

月異的發展，建築結構（gòu）體係的種類不斷的朝（cháo）輕質、高強（qiáng）的方向發展，鋼管混凝土結構、鋼結構在當代建築中使（shǐ）用率越來越（yuè）高。尤其是在廠房建設及設備安（ān）裝中更是大量使用鋼結構。貴州（zhōu）中科建業（yè）工（gōng）程質量（liàng）檢測有限公司告訴大家而焊接作為鋼結構的主要連接方式之一，直接影響鋼結構的施工質量，采用無損探傷的手段對焊縫進行質量檢驗是（shì）確保鋼結構工程質量的重（chóng）要環節。
鋼（gāng）結構無損探傷包括超聲檢測（cè）（UT）、射線檢測（RT）、磁粉檢（jiǎn）測（MT）、滲透檢測（PT）和渦流檢測（ET）等五種檢測方法。超聲檢測是目前應用廣泛的探傷方法之一。超聲（shēng）波的波長很短、穿透力強，傳播過程中（zhōng）遇不同介質的分（fèn）界麵會（huì）產生反射、折射、繞射和波形轉換。超聲波像（xiàng）光波一樣具有良好（hǎo）的方向性，可以定向發射，猶如一束手電（diàn）筒燈（dēng）光可以在黑暗（àn）中尋（xún）找目標一樣，能在被檢材料中發現缺陷。超聲波探傷能探測到的最小缺陷（xiàn）尺寸約為波長的一（yī）半。超聲波探傷又可分為反射法和穿（chuān）透法。穿透（tòu）法的靈敏（mǐn）度不如反射法，因而在實際探傷中一般采用反射法來（lái）進行鋼材缺陷探傷和焊縫探傷，即（jí）根（gēn）據缺陷反射回波聲壓的高低來評（píng）價缺陷的大小。
從焊縫本身來說（shuō）決定焊縫質量的因素主要有3方麵，分別是焊縫內部（bù）缺（quē）陷、焊縫（féng）外觀表麵（miàn）缺陷以及焊縫尺寸。因（yīn）此（cǐ），焊縫質量等級就存（cún）在著（zhe）兩重含義，其（qí）一是針對焊縫內部缺陷檢（jiǎn）驗，其二是針對焊縫外觀表麵缺陷檢驗。但目前絕大部分情況是設計者隻（zhī）進行籠統的規定，如“該焊縫質量等級為二級”，此時（shí）正確（què）的理解是“焊縫內部缺陷按二級檢驗，外觀缺陷也按二級檢驗。”對於需要進行疲勞驗算的（de）構件（jiàn）如吊車梁，其中某些部位（wèi）的角焊縫，雖然不進行內部缺陷的超聲（shēng）波探傷（三級焊縫），但其外觀表麵質量等級應為二級，所以（yǐ）籠統地說“角焊縫都是三級焊縫”就有失全麵（miàn）。下麵就超聲波無損探傷（shāng）在鋼（gāng）結構鑒定檢（jiǎn）測中的（de）應用，結合相關規範作以（yǐ）下初步探討：
一、檢測資料及檢測（cè）報告的種（zhǒng）類
在房屋具備相關資料的情況下，我們進行鑒定檢測就應結合相關資料及檢測數據對其進行綜合評價。委托單位提（tí）供的相關資料往往包括施（shī）工單位自檢、見證檢測及第三方檢測三種。針對（duì）以上三種資（zī）料，其相應的（de）要求通常可歸納為表一所列：
如果以下檢測資料審查不合（hé）格或現場抽樣檢查不達標的情況下，就應結合可靠性鑒定標準、鋼結構工程施工質量驗收規範（fàn）等國家相（xiàng）關規範，對該項目進行進一步的檢測。
二、焊縫無損檢測的檢驗等級：
根據《鋼焊縫手工超（chāo）聲波（bō）探傷方法和探傷結果分級》GB11345-89規定，超
聲波檢驗等級分為A、B、C三個級別：
A級檢驗采用一種角度的探頭在焊縫的單麵（miàn）單側進行檢驗，隻對允許（xǔ）掃查到的焊縫截麵進行探測。一（yī）般不要求作橫向缺陷的檢驗（yàn）。母材厚度〉50mm時，不得（dé）采用A級檢驗。
B級檢（jiǎn）驗原則上采用一種角度探頭在焊縫的單麵雙側進行（háng）檢驗（yàn），對整個焊縫截麵進（jìn）行探測。母（mǔ）材厚度〉100mm時，采用雙麵雙（shuāng）側檢驗。受幾何條件的限製可在焊縫的雙（shuāng）麵（miàn）單側采用兩種角度探頭進行探傷。條件允許時應作橫向缺陷的檢驗。
C級檢驗至少要采用兩種角度探頭在焊縫的單麵雙側進行檢（jiǎn）驗。同時要做（zuò）兩（liǎng）個掃查方向和兩種（zhǒng）探頭角度的橫向缺陷檢（jiǎn）驗。母材（cái）厚度〉100mm時，采用（yòng）雙麵雙側檢驗。其他附加要求（qiú）是：1．對接焊縫餘高要磨平，以便探頭在焊縫上作平行掃查；2．焊縫（féng）兩側斜探（tàn）頭掃查經過的母（mǔ）材部分要用直探頭作檢查；3．焊縫母材厚度≥100mm，窄間隙焊縫母材厚度≥40mm時，一般要增加串列式掃查。
三、建築結構焊縫無損探（tàn）傷（shāng）檢驗（yàn）具體要求：
1．設計要求全焊透的焊縫，其內部缺陷的檢驗（yàn）應符合下列要求：
1)一（yī）級焊縫應進行100%的檢驗，其（qí）合格等（děng）級應為《鋼焊（hàn）縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》GB11345-89中B級檢驗的Ⅱ級及Ⅱ級以上；
2)二級焊縫應進行抽檢，抽檢比（bǐ）例20%，其（qí）合格等級應為《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》GB11345-89中B級檢驗的Ⅲ級及Ⅲ級以上；
3)全焊透的（de）三級焊縫可不進行無損檢測。
2．焊接球節點網架焊縫的超聲探傷及缺陷分級應符合《焊接球節點鋼網架焊縫（féng）超聲波探傷及質量分級（jí）法》JG/T3034.1-1996的規定。
3．螺栓球節（jiē）點網架焊縫的（de）超（chāo）聲探傷及缺陷分級應符合《螺栓球節點（diǎn）鋼網（wǎng）架焊（hàn）縫超聲（shēng）波（bō）探傷及（jí）質（zhì）量分級法》JG/T3034.2-1996的規定。
4．圓管T、K、Y節點焊縫的（de）超聲波探傷方法及缺陷（xiàn）分級（jí）應符合《建築鋼結構焊接（jiē）技（jì）術規程》JGJ81-2002的規定。
四、焊縫缺陷的評定等級
安徽（huī）省建院工程質量檢測有限公司告訴大家缺陷的大小確定以後，要根據缺陷的性質和指示（shì）長度結合有關標準的規定評定焊縫的質量級別。
超聲波檢驗焊縫內部缺陷的評定等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級，其中（zhōng）Ⅰ級質量高，Ⅳ級質量（liàng）低（dī）。
根據在標準試塊上繪製的距離波幅曲線，對比焊縫中缺陷最高回波的位（wèi）置、和缺（quē）陷性質判斷焊縫等級。對於（yú）最大反射波幅（fú）不超過距離波幅曲線中評定線的（de）缺陷，均評定（dìng）為Ⅰ級；最大反射波幅超過評定線的缺陷檢驗者判定為裂紋等危害性缺陷時，無論其波幅和尺寸如何，均評定為Ⅳ級；反射波幅位於Ⅰ區的非裂紋性缺（quē）陷，均評定為Ⅰ級；反射波幅（fú）位於Ⅲ區的缺陷，無論其指示長度如何，均評定為Ⅳ級。最大反射波幅位於Ⅱ區的缺陷，跟具缺陷指示長度（dù）。
五、焊縫檢測記數規則及合格評定
1．焊（hàn）縫內部缺（quē）陷無損檢測記數規則一級焊縫探傷比例100%，即全數探（tàn）傷；二級焊縫探傷比例20%，對於工廠（chǎng）製作焊（hàn）縫，應按每條焊縫長度（dù）計算比例，且探傷長度≥200mm，當焊縫（féng）長度≤200mm時，應對（duì）整（zhěng）條焊縫進行探傷；對於（yú）現場安裝焊（hàn）縫，應按同一類型、同一施焊條件（jiàn）的焊縫條（tiáo）數計（jì）算比例，探傷長度應≥200mm，並應不少於1條焊縫；三級（jí）焊縫不要求進行內部缺陷的無損探傷。
2．焊縫處數的記數方法工廠製作焊縫長度≤1000mm時，每條焊縫為1處，長度>1000mm時（shí），將其劃分為每300mm為1處，現場安（ān）裝焊縫每條焊縫為1處。
3．抽樣檢驗的合格判定抽樣檢查的焊縫數如不合格率5%時，應加（jiā）倍抽檢，且必須在（zài）原不合（hé）格（gé）部位兩側的焊縫（féng）延長線各增加1處，如在所有抽檢焊縫中不合格（gé）率≤3%時，該批驗收應定為（wéi）合格，>3%時,該批驗收應定為不合格。當批量驗收不合格時，應對該批（pī）餘下焊縫的全數進行檢查。
六、焊（hàn）縫中常（cháng）見缺陷（xiàn）的類（lèi）型及其在超聲探（tàn）傷中的識別
焊（hàn）縫中常見的缺陷主要有氣孔、夾（jiá）渣（zhā）、未焊透、未熔合和裂紋（wén）等幾種，他們各自的回波均有其特性。
1．氣孔（kǒng）
氣孔是在焊接過程中（zhōng）焊接熔池高溫時吸收了（le）過（guò）量的氣體或冶金反應產生的氣體，在冷（lěng）卻凝固（gù）之前來（lái）不及逸出而殘（cán）留在（zài）焊縫金屬內所形成的空穴，多呈球形或橢球形。氣孔可分為單個氣孔和密集氣孔（kǒng）。單個氣孔回波高度低，波形較穩定。從各個方向探測，反射波高大致相同，但（dàn）稍一移動探頭就（jiù）消失。密集（jí）氣孔為（wéi）一簇（cù）反射波，其波高隨氣孔的（de）大小而不同，當探頭作定（dìng）點轉動（dòng）時，會出現此起彼落的現象。
2．夾（jiá）渣（zhā）
夾渣（zhā）是指焊（hàn）後殘（cán）留在焊縫金屬內的熔渣或非金屬夾雜物，夾渣表麵不規則。夾渣分點狀夾渣和條狀夾渣。點狀夾渣的回（huí）波信號與點狀氣孔相似。條狀夾渣回波信號（hào）多呈鋸（jù）齒狀。它（tā）的反（fǎn）射率低，一般波幅不高，波（bō）形常呈樹枝狀，主（zhǔ）峰邊上（shàng）有小峰。探頭平移時，波幅有變動（dòng），從各個方向探測，反射波幅不相同。
3．未焊透
未焊透是指焊接接頭（tóu）部分金屬未完全熔透的現象。一般位於焊縫中心線上，有一定的長度。探傷中探頭平移時，未焊透波形較穩定，焊縫兩側探傷時，均能（néng）得到大致相同的反射波（bō）。
幅。
4．未熔合
未熔（róng）合主要（yào）是指填充金屬與母材之（zhī）間沒有熔（róng）合在一起（qǐ）或填充（chōng）金屬層之間沒有熔合在一起。未熔合反射波的特征是：探頭（tóu）平移時，波形較（jiào）穩定。兩側探測時，反射波幅不同，有時隻能從一側探到（dào）。
5．裂紋
貴州中科建業工程質量檢測有限公（gōng）司告訴大家裂紋是指在焊接過程中或焊後，在焊縫或母材（cái）的熱影響區局部破裂（liè）的縫隙。一般來說，裂紋的回波高度較大，波幅寬（kuān），會出現多峰。探頭平移時，反射波連續出現，波幅（fú）有變動；探頭（tóu）轉動時，波峰有上、下（xià）錯動現象（xiàng）。

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