钢结构无损检测对超声探伤技术的运用

钢结构无损检测对超声探伤技术的运用

付刚

身份证号码： 211282198707271***

摘要：在钢结构无损检测过程中有效应用超声检测技术，可以实现对焊缝中存在缺欠的有效发掘，确保钢结构的质量性能，进而为建筑工程事业的发展奠定良好基础。基于现阶段超声探伤技术的实际应用情况，本文就对这项技术的基本内容和特点进行分析，简要介绍其具体的运用方式，以及相关注意事项。 　　关键词： 钢结构;无损检测;超声探伤;运用

随着当代建筑技术日新月异的发展，钢结构在当代建筑中使用率越来越高。在实际使用超声探伤对钢结构进行无损检测时，相关施工单位必须明确超声探伤技术的使用要求，对工作人员进行知识技能的培训工作，并注意结合实际施工工作的具体要求，判断出钢结构应当满足的质量等级。同时，为了保证超声探伤技术的准确性，必须要结合粗探和精探两种方式，全面分析钢结构当中的损伤问题，为施工工作的安全与稳定提供基础保障。

1超声探伤的基本内容和要求 　　1.1 基本内容 　　超声探伤是基于科学技术的发展进步而诞生的一种新型检测技术，近年来被广泛地应用于建筑施工行业当中。其主要的工作原理就是利用超声波探伤仪，从探头发出一种高频率的声波，以此来直接对钢结构进行缺陷检测工作。当钢结构表面或者内部有缺陷存在时，就会反射出不同的波长，该波长被探头接收后转化为电信号并显示在相应的荧光屏上，通过观察这些波长，就可以分析出钢结构出现缺陷的具体位置及大小，从而达到无损检测的目的。 　　1.2 要求

《钢结构工程施工质量验收规范》中的强制性条文5.2.4条规定：设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB 11345的规定。钢结构工程焊缝探伤的检验等级全部为B级。具体方法是采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验，对整个焊缝截面进行探伤。母材厚度大于100mm时，应采用双面双侧检验，对接接头主要采用单面双侧检验；当受构件的几何条件限制时，可在焊缝的双面单侧采用两种角度的探头进行探伤。T型接头焊缝可按双面单侧检验，T型焊缝母材位置不要选错，有人错误的认为母材一定是厚度薄的钢板，对于对接焊缝可以这么理解，但对于T型焊缝却不一定，母材的判定取决于位置而不是厚度。

2探伤检测的步骤 　　探伤检测前，可以先通过结构图纸了解到被检构件的材质、厚度、曲率、焊接方法、焊缝等级、坡口形式等实际情况。根据实际情况选择出对应的K值探头，制作出相应的DAC曲线。提前对被检焊缝两侧母材表面进行处理，将焊渣、飞溅、混凝土、油污等杂质打磨掉，漏出金属光泽的面层，打磨宽度一般为2.5倍的K值和母材厚度的乘积。 　　耦合剂应选用具有良好透声性和适宜流动性，不应对材料和人体有损伤作用，同时应便于检测后的清理的材料。工业浆糊因其粘度、流动性、附着力适当，对构件和人体无害，价格便宜，配置方便，耦合效果比较好成为比较常用的耦合剂。 　　探伤过程中，扫查速度不应大于150mm/s，相邻两次探头移动区域应保持有探头宽度10%的重叠，避免漏检。在查找缺陷时，扫查方式常用锯齿形扫查，锯齿形扫查能有效发现焊缝中常见缺陷，尤其是纵向和斜纵向缺陷，也可选用斜平行扫查和平行扫查。为确定缺陷的位置，还可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头扫查方式。 　　当检测到反射波超过定量线时，通过端点6dB法来确定其起始位置，终点位置，最大反射波幅位置，来计算缺陷的指示长度。

3在钢结构无损检测中超声探伤的具体应用

3.1在建筑施工方面的检测工作 　　建筑施工单位经常会使用钢材来增加整体建筑物结构的稳定性，比如，钢筋混凝土结构，或者房屋梁板的钢结构等等。通常情况下，由于不同施工工程所建设的房屋规模数据不相同，这就导致了钢结构的整体比例存在差异，包括形状、大小、长度以及厚度等基本数据信息，而在实际使用过程中，施工单位就涉及给钢材进行焊接的工作。这方面的工作经常会由于施工人员工作能力不足或其他原因，导致焊缝存在缺陷，这时，超声波探伤技术能够成为焊缝质量把控的好帮手。

3.2在道路工程方面的检测工作 　　基于我国各个城市交通运输越来越发达，在实际的道路施工过程中，施工单位也在积极研究优化施工技术的方式。尤其是在铁路建设方面，铁路的出行安全除了受到人为因素的影响，最重要的就是对钢轨的焊接工作。钢轨的平整度以及接缝的紧密程度都会影响火车运行的安全与稳定，因此，在完成铁轨的钢结构建设之后，相关工作人员需要对其进行安全检测工作。而这就会应用到超声探伤技术，工作人员只需要将超声波探头与钢轨的相应检测部位进行接触，然后通过控制超声波设备释放超声波，就可以观察荧光屏以判断有无损伤问题。在这个过程中，根据对超声波范围的估计，缺陷信号可以很容易地与背景信号区分开，从而根据超声波设备上显示的数据判断出缺陷的位置及大小。通常情况下，由于火车的承载量比较大。所以，在铁轨正式投入使用的过程中，也有可能由于火车的长期碾压而导致铁轨表面或内部出现缺陷。这就要求铁路部门的相关工作人员应当定期使用超声探伤检测技术对钢轨结构进行全面的检查，从而及时发现安全隐患问题，防止发生安全事故。

4钢结构无损检测超声探伤的注意事项 　　4.1 钢结构缺陷等级划分

《钢结构工程施工质量验收规范》规定，对一级焊缝评定等级为Ⅱ级，二级焊缝评定等级为Ⅲ级。也就是说一级焊缝等评定等级为Ⅰ级和Ⅱ级时为合格，二级焊缝等评定等级为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级时为合格。 　　具体评定方法依据《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB 11345-1989和《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T 203-2007来判定。 　　《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB 11345-1989用于评定母材厚度为8～300mm的焊缝。对于网架、桁架结构等母材厚度较小的构件，当母材厚度在4～8mm之间时，采用《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T 203-2007对焊缝质量进行分级。 　　对于超出评定等级的焊缝应进行返修，返修后重新探伤，直到合格为止，但每条焊缝返修次数不应大于2次。超声波探伤一般不要求准确给出缺陷的类型和性质，但通过实际工作中的经验积累，了解各种缺陷反射波的特性，结合缺陷位置、焊接接头结构型式等特点，尽可能地判定出缺陷类型和性质，来综合评定缺陷的严重程度。

4.2应用多种探测方式 　　在实际使用超声探伤技术对钢结构进行无损检测工作时，为了确保探测结果的准确性，防止出现误差问题，通常施工单位会选择共同应用多种探测方式，以此来对钢结构中的缺陷问题，进行反复检测和研究。比较常用的就是粗探和精探相结合的方式。粗探主要是在钢结构表面释放超声波，检查出结构中存在缺陷的大致位置，并进行记录。然后在针对这些缺陷的位置，利用精探的方式，逐一进行安全隐患的排查工作。在这方面就不仅是在钢结构表面进行平行移动检测，还需要从同一个缺陷点的不同方位进行探伤工作，以确定其具体的位置、形状以及大小等准确数据。

5结语

城市化发展进程的不断加快，使得建筑施工行业的发展规模也得以不断扩大。现阶段，基于施工工作对结构稳定性以及建筑使用寿命的相关要求，钢结构开始广泛的的应用于施工工作当中。超声探伤是现阶段各个施工单位经常使用的一种探测技术，尤其是在钢结构的施工过程当中。超声探伤技术不仅能够精确探测出钢结构存在的内部损伤问题，并且能够实现无损检测，不必将钢结构剖开检查，以保证后续施工工作能够顺利进行。

参考文献 　　[1] 关民.浅谈超声波无损检测在单面焊缝检测中的应用分析[J].中国科技投资，2017，（29）：312. 　　[2] 乌彦全，周军，张春波，等.超声探伤技术在摩擦焊接领域的应用[J].焊接，2018，（2）：14-18. 　　[3] 佚名.焊接质量的超声波探伤无损检测探析[J].中外企业家，2018，595（05）：116.