輕鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波探傷小結(jié)

徐國祥

(揚(yáng)州華正建筑工程質(zhì)量檢測有限公司，江蘇揚(yáng)州 225009)

鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、塑性好、效率高和建造期短等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛的用于工業(yè)和民用建筑中。輕鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波探傷執(zhí)行的規(guī)范主要有GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范、GB 11345-1989鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)。本文主要從輕鋼結(jié)構(gòu)的對(duì)接焊縫接頭形式展開論述，從檢測方法、儀器設(shè)備選擇、對(duì)比試塊選擇等方面結(jié)合工作實(shí)踐對(duì)鋼結(jié)構(gòu)對(duì)接焊縫檢測進(jìn)行了全面探討。

1 輕鋼結(jié)構(gòu)的焊縫

輕鋼結(jié)構(gòu)中常見焊縫為H型鋼焊縫，設(shè)計(jì)圖紙說明規(guī)定焊縫質(zhì)量等級(jí)為:對(duì)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(zhì)量等級(jí)為二級(jí)，其他為三級(jí)。

2 檢測標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)

GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范中規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)焊接工程的抽樣及評(píng)判。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:采用超聲波探傷對(duì)要求全焊透一、二級(jí)焊縫進(jìn)行內(nèi)部檢測時(shí)，探傷方法及缺陷分級(jí)按照GB 11345-1989鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)執(zhí)行。對(duì)檢驗(yàn)等級(jí)為B級(jí)的焊縫焊接質(zhì)量等級(jí)為一、二級(jí)時(shí):其中焊縫焊接質(zhì)量等級(jí)為一級(jí)，評(píng)定等級(jí)為Ⅱ級(jí)時(shí)取樣要求按焊縫探傷比例100%進(jìn)行抽樣;當(dāng)焊縫焊接質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)，評(píng)定等級(jí)為Ⅲ級(jí)時(shí)取樣要求按焊縫探傷比例20%進(jìn)行抽樣;焊縫質(zhì)量等級(jí)為三級(jí)焊縫只對(duì)其進(jìn)行外觀檢查。

可以進(jìn)行超聲波探傷的正確時(shí)間要掌握好，低合金結(jié)構(gòu)鋼要在焊接完成24 h以后進(jìn)行焊縫探傷，碳素結(jié)構(gòu)鋼要在焊縫冷卻到環(huán)境溫度后進(jìn)行焊縫探傷，還需了解受檢設(shè)計(jì)圖紙說明、工件材質(zhì)、焊接種類、焊縫種類、接頭形式及坡口形式等。

在實(shí)際工作中，鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)自檢按一級(jí)焊縫100%自檢，二級(jí)焊縫20%，企業(yè)的自檢數(shù)據(jù)只能用于企業(yè)內(nèi)部的質(zhì)量控制。我們與業(yè)主方和監(jiān)理方協(xié)商，檢測單位現(xiàn)場見證取樣按3%的總構(gòu)件數(shù)抽檢，這樣既節(jié)約檢測成本，降低工作量，也保證了工程質(zhì)量。若在檢測過程中有超出規(guī)范要求缺陷，我們做如下處理:首先對(duì)焊縫進(jìn)行返工返修，在滿足上述檢測條件后進(jìn)行檢測，抽樣數(shù)量按以下方式:在復(fù)檢這段返修焊縫的同時(shí)應(yīng)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(yīng)少于200 mm。如焊縫不足夠長時(shí)應(yīng)在檢測這條返修焊縫后，再增加相同的雙倍數(shù)量焊縫。

3 輕鋼結(jié)構(gòu)工程中對(duì)接焊縫超聲波探傷實(shí)例

輕鋼結(jié)構(gòu)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(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行檢測。

3．1 儀器的選擇

本次鋼結(jié)構(gòu)超聲波檢測選用CTS8003數(shù)字超聲波探傷儀。對(duì)厚度相對(duì)較薄鋼板進(jìn)行超聲波探傷時(shí)，要求儀器具有一定抑制近場區(qū)雜波的能力。用CSK-ZB標(biāo)準(zhǔn)試塊測定探傷儀、探頭及系統(tǒng)性能，能滿足該檢測的要求。

3．2 試塊的選擇

當(dāng)板厚比較大時(shí)，我們選擇大K值的探頭，大K值探頭晶片尺寸較大，探頭發(fā)射至反射體的能量較大，能量集中，容易發(fā)現(xiàn)厚板的缺陷。針對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)中薄板，大K值探頭的晶片尺寸大，前沿大，對(duì)于頻率相同，晶片尺寸小，前沿小的探頭更能發(fā)現(xiàn)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(gè)必須的準(zhǔn)備工作，具體操作如下:首先用RB標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比試塊校對(duì)儀器至深度1∶1比例，再在對(duì)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(duì)應(yīng)的最高反射波與深度關(guān)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(yīng)為實(shí)際探傷所用探頭。

在已做好距離—波幅曲線基礎(chǔ)上，CTS8003探傷儀根據(jù)已自動(dòng)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(píng)定或判廢。距離—波幅圖是由探傷儀自動(dòng)完成的，它適用于鋼板對(duì)接焊縫超聲波探傷的曲線。

3．4 探傷操作

在輕鋼結(jié)構(gòu)鋼柱、鋼梁的探傷檢測中，我們采用上述標(biāo)準(zhǔn)曲線就可以進(jìn)行探傷操作。在操作過程中我們應(yīng)注意探頭掃差的速度、位置、方向，特別是遇到反射波要對(duì)反射波的位置、形式等判斷是否是缺陷，并做好標(biāo)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(xiàn)形式為探頭稍稍移動(dòng)反射波立即消失，起波快但波幅較低，從各個(gè)方向進(jìn)行探測，可以得到相似的反射波，有點(diǎn)狀缺陷的特征。夾渣主要表現(xiàn)為反射波較紊亂，位置無規(guī)律，移動(dòng)探頭時(shí)回波有變化，但波形變化相對(duì)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(gè)方向進(jìn)行檢測時(shí)，反射波各不相同。未焊透主要表現(xiàn)多為根部未焊透(如V形坡口單面焊時(shí)鈍邊未熔合)或中間未焊透(如X形坡口雙面焊時(shí)鈍邊未熔合)，一般延伸狀況較直，回波規(guī)則單一，反射強(qiáng)，從焊縫兩側(cè)探傷都容易發(fā)現(xiàn)。

4 結(jié)語

1)針對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)超聲波探傷應(yīng)選用小K值小晶片尺寸高頻率探頭，這樣可以減少近場區(qū)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(dāng)?shù)臋z驗(yàn)步驟，全面覆蓋整條焊縫，同時(shí)企業(yè)單位應(yīng)加強(qiáng)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(zhì)量。3)超聲波探傷人員應(yīng)加強(qiáng)超聲理論和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，并不斷的實(shí)踐，同時(shí)也應(yīng)了解焊接工藝、材料特點(diǎn)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(jié)果分級(jí)［S］．

［2] GB 50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］．