淺析JG/T203-2007 T型接頭及角接接頭檢測方法

　　摘 要：本文詳細(xì)研究了中華人民共和國建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JG/T203-2007《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法》就其中的T型接頭、搭接角接接頭等焊接接頭，結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)局培訓(xùn)講義及工作實(shí)踐做深入的分析，以便我們更好的理解和掌握并合理利用該標(biāo)準(zhǔn)。
　　關(guān)鍵詞：T型接頭 搭接角接接頭 無損檢測 超聲波 探頭
　　中圖分類號：TG115 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　
　　1 前言
　　隨著大跨度、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的大量的使用，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的不斷的出現(xiàn)，各種T型接頭、角接接頭的質(zhì)量要求也越來越高，因此，加強(qiáng)該類焊縫的無損檢測將顯得特別重要。但是對于這種接頭的檢測方法還遠(yuǎn)沒有對接焊縫成熟，所以我從最基本的以下幾個方面，重點(diǎn)探討這類焊縫的質(zhì)量控制和檢測方法。
　　2 T型及角接接頭的種類及探傷方法
　　2.1 建筑鋼結(jié)構(gòu)常見T型和角接接頭型式
　　(1)腹板不開坡口的角焊縫；(2)腹板開坡口的部分熔透組合焊縫；(3)腹板開雙面坡口全熔透組合焊縫；(4)腹板開單面坡口帶墊板的全熔透；(5)腹板開單面坡口帶墊板的全熔透；(6)腹板開單面坡口（或不開坡口）單面焊。
　　能夠進(jìn)行超聲波探傷控制焊縫內(nèi)部缺陷的T型或角接接頭焊縫有以下（1）（2）（3）三種類型，都是全熔透焊縫。
　　2.2 全熔透T型及角接接頭的超聲波探傷
　　全熔透T型及角接接頭焊接特點(diǎn)及焊接缺陷分析:
　　(1)全熔透T型及角接接頭的構(gòu)件中，其腹板與翼板垂直或接近垂直布置，故一般只能在腹板側(cè)開坡口，為了減小焊接變形及減少熔敷金屬填充量，經(jīng)常開雙面坡口，再施焊另一面。
　　(2)全熔透T型及角接接頭焊接焊接缺陷主要有：a.焊縫內(nèi)，對接或角接接頭處的氣孔或夾渣。b.T型及角接接頭根部未焊透。c.剖口邊緣的未熔合，特別是翼板側(cè)直邊剖口的未熔合。d.縫裂紋及翼板的層狀撕裂。
　　2.3 JG/T 203-2007 《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法》T型及角接接頭檢驗(yàn)級別探討
　　按照工件的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、焊接方法，使用條件及承受載荷的不同，合理的選用檢驗(yàn)級別。GB50205-2001規(guī)定一般選用B級檢驗(yàn)。B級檢驗(yàn)采用一種角度探頭在焊縫的單面雙側(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)，母材厚度大于100mm時雙面雙側(cè)檢測。條件允許應(yīng)作橫向缺陷的檢測。由于該標(biāo)準(zhǔn)綜合了太多方面的內(nèi)容，就注定他在某些區(qū)域存在不太完善的地方。這一點(diǎn)在檢驗(yàn)等級上我們就可見一斑了，他省略了GB11345中：受幾何條件的限制，可在焊縫的雙面單側(cè)采用兩種角度探頭進(jìn)行探傷。而我們這里所講的T型及角接接頭，由于結(jié)構(gòu)的限制，就只能按照GB11345-89進(jìn)行掃查，依B級檢驗(yàn)的要求，必須使用兩種不同K值的探頭，例如有些箱型梁（柱）的T型或角接接頭，無法在腹板的兩側(cè)掃查，只能在腹板單面掃查A級，此時如想達(dá)到B級，可以增加在翼板側(cè)的掃查面。另外如上所述這類接頭在翼板處容易產(chǎn)生層狀撕裂，要在翼板側(cè)輔以直探頭掃查。但是這種掃查在該標(biāo)準(zhǔn)中沒有用“應(yīng)該”或“必須”來描述，也就是說他不是強(qiáng)制性的要求，對我們操作者來講，能省的也就省了。同時對于橫向裂紋的檢測，應(yīng)該對斜平行做強(qiáng)制性規(guī)定，直接用“條件允許時”來描述，較為含糊，值得商榷。
　　2.4 超聲波探傷工藝的實(shí)施
　　(1)探傷儀器及探頭的選擇
　　如上所述，T型接頭或角接接頭的掃查就斜探頭而言，往往需要兩種甚至兩種以上不同K值的探頭，還要用到直探頭，盡管本標(biāo)準(zhǔn)中對兩種不同K值的探頭中不同K值沒有明確規(guī)定，但是在很多其他探傷標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，兩種不同K值的斜探頭的角度應(yīng)相差10°以上。這樣的強(qiáng)制性規(guī)定的合理的，如果斜探頭的角度過分接近就沒有選用兩種角度探頭的必要了。
　　(2)探測面的選擇
　　由于這類接頭的結(jié)構(gòu)的特殊性，如前所述，務(wù)必盡可能多的選擇切合實(shí)際的探測面，以使聲束形成互相或接近垂直的兩個方向通過檢測區(qū)域，對于T型或角接接頭，應(yīng)在腹板的單側(cè)兩面檢測，且用兩種不同角度的探頭；對于確實(shí)只能在單面單側(cè)檢測的，也應(yīng)該用兩種不同角度的探頭掃查。
　　(3) 典型波形分析
　　在選擇了合適的斜探頭的折射角及調(diào)整好掃描比例之后，按規(guī)定盡可能多地選擇探傷面掃查，盡量多地運(yùn)用直射波檢測，并認(rèn)真分析出現(xiàn)的每一個波形。
　　對于接頭形式（c）的全熔透T型接頭，無論是對接區(qū)域還是角縫區(qū)域的焊接缺陷，如鈍邊處的未焊透，剖口邊緣的未熔合，焊道內(nèi)的裂紋、氣孔、夾渣等缺陷不難判別，探傷前應(yīng)充分了解焊前及焊后的接頭的截面結(jié)構(gòu)，通過缺陷波的位置，結(jié)合波形的動、靜態(tài)特征來估判缺陷的性質(zhì)。出現(xiàn)在焊縫中間鈍邊處的缺陷波，有一定的指示長度，探頭作轉(zhuǎn)動掃查時，波高很快消失，缺陷當(dāng)量較高，基本在Ⅱ區(qū)及以上區(qū)域，那么缺陷多為中間未焊透，如果缺陷出現(xiàn)在腹板的剖口邊緣或翼板直邊剖口（不包括鈍邊），其他波形特征如未焊透波形，探頭作轉(zhuǎn)動時波形消失快，那么多為未熔合波形；如果缺陷波出現(xiàn)在焊縫中間，有一定的指示長度，缺陷波的當(dāng)量較高，探頭作轉(zhuǎn)動時波高此起彼伏不消失，那么缺陷很可能是裂紋。至于氣孔和夾渣的估判和對接焊縫沒有太大的區(qū)別。用直探頭在翼板側(cè)的掃查對于查鈍邊處的未熔合和翼板的層狀撕裂非常有效，波形特征也十分明顯。
　　對于接頭（b），檢查鈍邊處未焊透的深度用大角度的斜探頭在腹板側(cè)掃查，一般能找出未焊透的上、下兩端點(diǎn)的波形，兩端點(diǎn)的距離既為未焊透的深度；另外用聚焦直探頭在翼板側(cè)掃查也能較準(zhǔn)確測試未焊透的深度，檢測其他缺陷和接頭（c）類似，但應(yīng)特別注意在腹板側(cè)掃查盡量用一次波（直射法）因?yàn)橛枚尾ǎ捎谟兄虚g未焊透的存，在鈍邊處和焊角處都可能產(chǎn)生波形轉(zhuǎn)換而反射波變得非常復(fù)雜，所以這類接頭不提倡用超聲波檢測。本標(biāo)準(zhǔn)表15的規(guī)定，其現(xiàn)場檢測的執(zhí)行難度很大，尤其對我們這種經(jīng)常檢測輕鋼結(jié)構(gòu)的超聲波，很難操控。
　　
　　3 實(shí)踐中存在問題
　　(1)JG/T 203-2007 《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法》標(biāo)準(zhǔn)中的DAC曲線都是用φ3孔調(diào)節(jié)的，而實(shí)際我們檢測T型或角接接頭時，檢測出的缺陷波往往不高，有很多在評定線（EL）以下，很容易漏檢比較嚴(yán)重的缺陷。在TB 10212-1998 《鐵路鋼橋制造規(guī)范》中明確規(guī)定T型或角接接頭檢測時用φ1×2孔調(diào)節(jié)DAC曲線是很有道理的，這一點(diǎn)值得本標(biāo)準(zhǔn)借鑒。
　　(2)對于腹板比翼板厚的T型焊縫：如腹板20mm、翼板14mm這樣的組合T型焊縫，往往會出現(xiàn)深度H在一次波范圍，而水平X不在范圍的很明顯的反射波，很容易引起誤判（此類缺陷經(jīng)筆者多方驗(yàn)證，不是翼板層狀撕裂）
　　
　　4 結(jié)論
　　JG/T 203-2007 《鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法》標(biāo)準(zhǔn)中的關(guān)于T型及角接接頭檢測，雖然對檢測結(jié)果適當(dāng)?shù)姆潘桑怯捎谄浣Y(jié)構(gòu)的特殊性，卻對我們無損檢測人員提出了很高的要求，因此我們超聲波探傷時應(yīng)該嚴(yán)格探傷工藝，盡可能多的合理地運(yùn)用掃查面，要加強(qiáng)理論分析和實(shí)際研究，以最大限度的減少缺陷的漏檢。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] JG/T 203-2007.鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法.
　　[2] GB/T 11345-1989.鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷及質(zhì)量分級法.
　　[3] GB 50205-2001.鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范.