輕鋼結構焊縫超聲波探傷小結

徐國祥

(揚州華正建筑工程質量檢測有限公司，江蘇揚州 225009)

鋼結構具有強度高、塑性好、效率高和建造期短等優點，因而被廣泛的用于工業和民用建筑中。輕鋼結構焊縫超聲波探傷執行的規范主要有GB 50205-2001鋼結構工程施工及驗收規范、GB 11345-1989鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級。本文主要從輕鋼結構的對接焊縫接頭形式展開論述，從檢測方法、儀器設備選擇、對比試塊選擇等方面結合工作實踐對鋼結構對接焊縫檢測進行了全面探討。

1 輕鋼結構的焊縫

輕鋼結構中常見焊縫為H型鋼焊縫，設計圖紙說明規定焊縫質量等級為:對接焊縫、端板與柱、梁翼緣板與腹板的鏈接焊縫為全熔透坡口焊，質量等級為二級，其他為三級。

2 檢測標準及依據

GB 50205-2001鋼結構工程施工及驗收規范中規定鋼結構焊接工程的抽樣及評判。標準規定:采用超聲波探傷對要求全焊透一、二級焊縫進行內部檢測時，探傷方法及缺陷分級按照GB 11345-1989鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級執行。對檢驗等級為B級的焊縫焊接質量等級為一、二級時:其中焊縫焊接質量等級為一級，評定等級為Ⅱ級時取樣要求按焊縫探傷比例100%進行抽樣;當焊縫焊接質量等級為二級，評定等級為Ⅲ級時取樣要求按焊縫探傷比例20%進行抽樣;焊縫質量等級為三級焊縫只對其進行外觀檢查。

可以進行超聲波探傷的正確時間要掌握好，低合金結構鋼要在焊接完成24 h以后進行焊縫探傷，碳素結構鋼要在焊縫冷卻到環境溫度后進行焊縫探傷，還需了解受檢設計圖紙說明、工件材質、焊接種類、焊縫種類、接頭形式及坡口形式等。

在實際工作中，鋼結構企業自檢按一級焊縫100%自檢，二級焊縫20%，企業的自檢數據只能用于企業內部的質量控制。我們與業主方和監理方協商，檢測單位現場見證取樣按3%的總構件數抽檢，這樣既節約檢測成本，降低工作量，也保證了工程質量。若在檢測過程中有超出規范要求缺陷，我們做如下處理:首先對焊縫進行返工返修，在滿足上述檢測條件后進行檢測，抽樣數量按以下方式:在復檢這段返修焊縫的同時應在該缺陷焊縫的兩端增加探傷焊縫長度，增加的焊縫長度不應少于200 mm。如焊縫不足夠長時應在檢測這條返修焊縫后，再增加相同的雙倍數量焊縫。

3 輕鋼結構工程中對接焊縫超聲波探傷實例

輕鋼結構中鋼柱、鋼梁的腹板和翼緣板尺寸有8 mm×10 mm，10 mm×12 mm等等，我們通常按照以下方法對鋼構件進行檢測。

3．1 儀器的選擇

本次鋼結構超聲波檢測選用CTS8003數字超聲波探傷儀。對厚度相對較薄鋼板進行超聲波探傷時，要求儀器具有一定抑制近場區雜波的能力。用CSK-ZB標準試塊測定探傷儀、探頭及系統性能，能滿足該檢測的要求。

3．2 試塊的選擇

當板厚比較大時，我們選擇大K值的探頭，大K值探頭晶片尺寸較大，探頭發射至反射體的能量較大，能量集中，容易發現厚板的缺陷。針對輕鋼結構中薄板，大K值探頭的晶片尺寸大，前沿大，對于頻率相同，晶片尺寸小，前沿小的探頭更能發現薄板中的缺陷。我們探傷中采用單斜探頭直接接觸法，探頭晶片尺寸為9 mm ×9 mm，頻率為2．5 MHz，K 值為2．5。

3．3 制作距離—波幅曲線

探傷前制作距離—波幅曲線是一個必須的準備工作，具體操作如下:首先用RB標準對比試塊校對儀器至深度1∶1比例，再在對比試塊上用φ3×40 mm橫孔(深度從5 mm，10 mm，20 mm，30 mm，40 mm)作反射體確定一次波對應的最高反射波與深度關系，就可以制作出超聲探傷的距離—波幅曲線。制作距離—波幅曲線所用探頭應為實際探傷所用探頭。

在已做好距離—波幅曲線基礎上，CTS8003探傷儀根據已自動生成的波幅圖再增加10 dB生成一條定量線，在定量靈敏度下，分別將靈敏度提高或降低6 dB，該線將分別代表評定或判廢。距離—波幅圖是由探傷儀自動完成的，它適用于鋼板對接焊縫超聲波探傷的曲線。

3．4 探傷操作

在輕鋼結構鋼柱、鋼梁的探傷檢測中，我們采用上述標準曲線就可以進行探傷操作。在操作過程中我們應注意探頭掃差的速度、位置、方向，特別是遇到反射波要對反射波的位置、形式等判斷是否是缺陷，并做好標記。

3．5 缺陷的形式及判定

焊縫中主要的缺陷形式有氣孔、夾渣、未焊透未熔合等。氣孔主要表現形式為探頭稍稍移動反射波立即消失，起波快但波幅較低，從各個方向進行探測，可以得到相似的反射波，有點狀缺陷的特征。夾渣主要表現為反射波較紊亂，位置無規律，移動探頭時回波有變化，但波形變化相對較遲緩，反射率較低，起波速度較慢且后沿斜率不太大，回波占寬較大。從各個方向進行檢測時，反射波各不相同。未焊透主要表現多為根部未焊透(如V形坡口單面焊時鈍邊未熔合)或中間未焊透(如X形坡口雙面焊時鈍邊未熔合)，一般延伸狀況較直，回波規則單一，反射強，從焊縫兩側探傷都容易發現。

4 結語

1)針對輕鋼結構超聲波探傷應選用小K值小晶片尺寸高頻率探頭，這樣可以減少近場區的長度，提高缺陷檢出效率。2)超聲波焊縫探傷過程中，要制定恰當的檢驗步驟，全面覆蓋整條焊縫，同時企業單位應加強自檢，在焊接工藝方面可以采用埋弧焊整板接拼切割，有效控制焊接質量。3)超聲波探傷人員應加強超聲理論和規范標準的學習，并不斷的實踐，同時也應了解焊接工藝、材料特點等等，制定有效的檢測方法，得出正確的判斷。

［1] GB 11345-89，鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級［S］．

［2] GB 50205-2001，鋼結構工程施工質量驗收規范［S］．