文章來源：廣州市安普檢測技術(shù)服務(wù)有限公司

摘要：鋼結(jié)構(gòu)因其優(yōu)越的力學(xué)性能和使用性能，在我國的建筑中得到了越來越多的使用，但是當(dāng)我們使用鋼結(jié)構(gòu)時，面臨的一個關(guān)鍵技術(shù)也是核心難題就是怎么樣才能將鋼結(jié)構(gòu)焊接好，使之受力均勻，外形美觀，經(jīng)久耐用，通常焊縫出現(xiàn)的缺陷是一個難以避免的難題，因此怎么樣實現(xiàn)檢測建筑鋼結(jié)構(gòu)是可以高效準(zhǔn)確找出焊接中所存在的問題非常重要。隨著技術(shù)的發(fā)展，將超聲波運用在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接的檢測是一個非常適合的方法。廣州市安普檢測技術(shù)有限公司對超聲波探傷檢測在建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用做一個詳細(xì)的講解。

隨著目前建筑業(yè)的超高速的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)為輕質(zhì)，施工周期短和優(yōu)美外觀，在建筑得到了大量的使用。在鋼結(jié)構(gòu)的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)通常將屈服強度大于1380MPa結(jié)構(gòu)型鋼采用降低回火溫度的技術(shù)，從而可以使鋼的抗拉強度到達1600MPa-1900MPa.20世紀(jì)50年代之后，他們先后又研制了具有多種低合金和中合金制備而成的超高強度鋼，列：我們比較熟悉的300M、D6AC和H-11等鋼型。在1960年國外又先后成功推出馬氏體時效鋼，并隨著技術(shù)的不斷革新相繼又向世界推出18NI馬氏體時效鋼系列。在20世紀(jì)70年代中期，美國研制一種抗拉強度到達2200MPa,且還具備高純度的HP310鋼，于此同時法國也研制了一種抗拉強度大于1850MPA的新型35MCD16鋼結(jié)構(gòu)，與以前研發(fā)出鋼相比較其斷裂韌度和抗應(yīng)力腐蝕的各方面性能都具有明顯的提升和改善。

由上可知鋼的性能在不斷更新和改進，表現(xiàn)出來的性能也越來越好。由于科技的發(fā)展，人們對鋼材品質(zhì)也是要求越來越高，因此鋼材的發(fā)展可謂是日新月異。但是發(fā)展同時我們一直面臨的一個同樣的問題，就是在鋼材的使用過程之中我們經(jīng)常要用到焊接技術(shù)。但是焊接極容易出現(xiàn)差錯，常會出現(xiàn)很多致命的缺陷，造成鋼材的使用質(zhì)量下降。影響焊接質(zhì)量的因素很多，列：焊接工藝和周圍環(huán)境的影像都會對焊接質(zhì)量照成很大的影響。在焊接過程中我們通常見到的焊接問題有：內(nèi)部夾渣、內(nèi)部出現(xiàn)氣孔、焊料的未融合、鋼構(gòu)件未焊透等，但單個氣孔不會對焊縫整體強度構(gòu)成太大威脅。

超聲波探傷檢測在鋼結(jié)構(gòu)的運用

目前我國用于鋼結(jié)構(gòu)無損探傷的方法有很多，主要有以下5種：

1.磁粉檢測 (MT)：磁場作用，檢測出表面及近表面的缺陷。

2.滲透檢測（PT）:毛細(xì)管作用，表面開口缺陷。

3.渦流檢測（ET）:電磁感應(yīng)作用，表面及近表面缺陷，壓力容器。

4.超聲波檢測（UT）:超聲波反射原理：內(nèi)部缺陷，對面積型缺陷（裂紋、未融合）較為敏感。

5.射線照射（RT）:射線衰減原理：內(nèi)部缺陷，對體積型缺陷（氣孔、夾渣）較為敏感。

其中超聲檢測在實際的應(yīng)用過程中最為普遍。超聲波因其自身的特性所以經(jīng)常被用在建筑鋼結(jié)構(gòu)中的探傷檢測中，因其波長很短，所以穿透力很強，能夠在不同介質(zhì)中進行傳播，若是碰到不同類型的介質(zhì)的分界面，超聲波會自動發(fā)生折射、反射、繞射現(xiàn)象或者進行波形轉(zhuǎn)換。另外，超聲波的方向性很好，它可以在漆黑的環(huán)境中準(zhǔn)確找到想要觀測的目標(biāo)。因此無損檢測工程師人員可以通過定向發(fā)射，準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)焊縫中的缺陷。除超聲檢測外，在建筑鋼結(jié)構(gòu)的檢測中，我們通常也會使用反射法對鋼結(jié)構(gòu)進行探傷，在檢測過程中，無損檢測工程師可以通過反射回波的聲壓高低準(zhǔn)確好檢測焊縫缺陷。通常施工中建議超聲波探傷采用2-5MHZ探頭，2-2.5MHZ性價比高，而且探頭角度的選擇也很多類型。

焊縫中常見的缺陷類型及超聲波探傷識別：

1.     氣孔：在焊接過程中，由于焊接溶池處于高溫狀態(tài)，此時若吸入了氣體或治過程產(chǎn)生一部分氣體，且不能在接縫冷卻凝固前排除到外部環(huán)境當(dāng)中，就會在焊縫金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)氣孔。當(dāng)利用超聲波對氣孔檢測時，單個氣孔呈現(xiàn)的波形穩(wěn)定，但是氣孔比較密集，探頭呈現(xiàn)出的波形將會波瀾起伏，因此可以進行氣孔的探傷。

2.     夾渣

若是我們焊接之后內(nèi)部存在熔渣或其他夾雜物，在會在焊縫形成夾渣，常常夾渣的分布都是沒有固定規(guī)律的，。其形狀為點狀和條狀不一。點狀的夾渣對焊縫整體強度影響不是太大，回波信號常常呈現(xiàn)鋸齒狀，探頭移動，波幅也會立馬變化。

3.     未焊透

若是焊接過程中金屬沒有被完全熔透，就會出現(xiàn)未焊透的病害。未焊透病害通常出現(xiàn)在焊縫中心線上，具有長度長的特點，若是在焊縫上對探頭沿著中心線移動時，在未焊透部位的反射波形比較平穩(wěn)，完好的地方，反射波變化幅度較大。

4.     未融合

在焊接過程中所用的填充金屬沒有母體材料完全融合，這種現(xiàn)象我們稱之為未融合現(xiàn)象，當(dāng)探頭在未融合部位進行平移時波形通常較為平穩(wěn)。如是波形變化較大時，甚至是忽高忽低時，表明內(nèi)部出現(xiàn)未融合。

5.     裂紋

若是在焊縫與母材的熱量影像的區(qū)域之內(nèi)，在焊接過程當(dāng)中或者焊接之后會出現(xiàn)局部縫隙，通常我們將這種現(xiàn)象稱為裂紋，在進行超聲波檢測時，出現(xiàn)的波形通常是波幅寬且回波波峰高，當(dāng)探頭在這個區(qū)域來回移動反射波會出現(xiàn)反復(fù)的上下起伏現(xiàn)象。

結(jié)論

超聲波探傷檢測在建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測中使用，將極大程度上提高它的精確度與高效性，超聲波憑借其自身獨特的相關(guān)性能，可以高精度的對焊縫完成之后鋼結(jié)構(gòu)進行測。針對不同類型的焊接缺陷問題，探頭在焊縫上移動會接收到不同形狀與高低的回波，從而可以判斷病害類型。

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