探討超聲波探傷在建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)中的應(yīng)用分析

嚴(yán)景文

摘要：現(xiàn)如今，鋼結(jié)構(gòu)材料有著突出的性能，應(yīng)用于現(xiàn)在的各種建筑物當(dāng)中，也深受廣大人們的喜愛(ài)，但是在鋼結(jié)構(gòu)材料的使用中也遇到了一些難以解決的問(wèn)題，就是在焊接的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)焊縫缺陷等情況發(fā)生。怎樣才能夠在鋼結(jié)構(gòu)的檢查中更準(zhǔn)確快速地找到問(wèn)題所在？運(yùn)用超聲波技術(shù)就可以很好的解決這一問(wèn)題，在文章中就詳細(xì)的介紹了這些。

關(guān)鍵詞：超聲波技術(shù)；建筑；鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)

鋼結(jié)構(gòu)材料之所以在建筑中得到廣泛的應(yīng)用，就是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)材料有很好的耐壓性、柔韌性、抗震性等諸多優(yōu)點(diǎn)，比較常見(jiàn)的建筑物有體育館、工廠及居民樓這類(lèi)建筑物。但是鋼結(jié)構(gòu)在焊接時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如，焊縫缺陷就是較常見(jiàn)的現(xiàn)象，對(duì)于這種現(xiàn)象展開(kāi)深刻的調(diào)查具有極其重要的作用與體現(xiàn)，根據(jù)常見(jiàn)的焊接缺陷來(lái)進(jìn)行深刻的調(diào)查與研究。

1 焊接缺陷的類(lèi)型及影響

1.1 焊接類(lèi)型及焊接內(nèi)部缺陷

鋼結(jié)構(gòu)分為門(mén)式剛架體系和網(wǎng)架空間結(jié)構(gòu)體系，其中門(mén)式剛架體系最為常見(jiàn)。常見(jiàn)的焊縫類(lèi)型有對(duì)接焊縫與 T 型焊縫兩種類(lèi)型。將兩母材放在同一平面，讓其一端對(duì)齊，焊接出來(lái)的焊縫稱(chēng)為對(duì)接焊縫；T 型焊接則是將兩母材以 T 形擺放，焊接出來(lái)的焊縫稱(chēng)之為 T 型焊接。但是要想保證兩母材在焊接時(shí)能夠完美的結(jié)合，就要在焊接之前將接頭處展開(kāi)適當(dāng)?shù)钠驴冢@樣才能達(dá)到焊接的標(biāo)準(zhǔn)，在焊接裂縫是最常見(jiàn)的幾種坡口較多的有薄板、中厚板、厚板、T 型連接等。

1.2 比較普遍的內(nèi)部缺陷

在焊接的時(shí)候會(huì)受到很多的外界環(huán)境的影響，比如，天氣、技術(shù)等諸多因素的影響，因此，鋼結(jié)構(gòu)在焊接時(shí)偶爾會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部缺陷這類(lèi)情況。

1.3 焊接缺陷的影響

鋼結(jié)構(gòu)材料的各方面性能與強(qiáng)度都隨著時(shí)代的進(jìn)步在不斷的更新，那些質(zhì)量?jī)?yōu)秀的鋼結(jié)構(gòu)材料都被廣泛地應(yīng)用到了各種建筑物當(dāng)中，但是，鋼結(jié)構(gòu)材料主要的連接方式還是焊接，焊接仍然是一個(gè)重要的步驟，同時(shí)也是極其容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方。無(wú)論是老技術(shù)人員還是新技術(shù)人員都會(huì)或多或少的出現(xiàn)一些低級(jí)的錯(cuò)誤。在焊接的時(shí)候，焊接會(huì)受到環(huán)境天氣的影響，所以很容易出現(xiàn)質(zhì)量方面的問(wèn)題，最常見(jiàn)的問(wèn)題有夾渣、氣孔、未融合、未焊透等多種問(wèn)題，一般要是只是單個(gè)氣孔或者是點(diǎn)狀?yuàn)A渣不會(huì)對(duì)焊縫整體強(qiáng)度構(gòu)成非常大的影響，如果構(gòu)成了群狀氣孔或是出現(xiàn)不規(guī)則的形狀?yuàn)A渣或是未融合現(xiàn)象，問(wèn)題就會(huì)極其嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)材料的整體強(qiáng)度及整體質(zhì)量下降。

2 超聲波技術(shù)探傷原理及應(yīng)用

2.1 超聲波技術(shù)的原理

超聲波在使用的時(shí)候通常采用 2-5 兆赫茲探頭，而且探頭的角度也有很多講究，根據(jù)建筑鋼材料的不同，大多數(shù)的時(shí)候采用 K2.0或 K2.5 這兩種。在進(jìn)行超聲波探傷的同時(shí)，根據(jù)不同材料、不同厚度來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的方法也大不相同。通過(guò)判斷目標(biāo)的缺陷位置來(lái)選擇相應(yīng)的檢測(cè)方法，與此同時(shí)排除錯(cuò)誤的缺陷?？梢愿鶕?jù)超聲波最大程度的測(cè)量，通過(guò)水平與垂直的信息來(lái)判斷缺陷的具體情況。

2.2 超聲波探傷的應(yīng)用

超聲波探傷的原理是在經(jīng)過(guò)不同介質(zhì)時(shí)超聲波會(huì)產(chǎn)生的一系列反應(yīng)。因?yàn)槌暡óa(chǎn)生的波長(zhǎng)很短，而且穿透力也非常好，它可以在各種介質(zhì)中進(jìn)行傳播，如果遇到不同的介質(zhì)的時(shí)候他就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，將所探測(cè)到的信息傳送回來(lái)。除此之外，超聲波可以不限環(huán)境的影響，即使在夜里也能準(zhǔn)確無(wú)誤的找出原因，因?yàn)槌暡ň哂泻芎玫姆较蛐?，向一個(gè)方向發(fā)射，可以精準(zhǔn)的找到焊接缺陷所在之處。一般用超聲波反射法來(lái)探傷，經(jīng)常應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)當(dāng)中，它可以向一個(gè)方向發(fā)出超聲波遇到焊接缺陷就會(huì)將波反射回來(lái)，通過(guò)超聲波聲壓的高低來(lái)判斷出焊接裂縫的長(zhǎng)度，是一種十分方便快捷的方法。

3 超聲波探傷的實(shí)際應(yīng)用方法

3.1 超聲波探傷的主要要求

3.1.1 對(duì)人員的各項(xiàng)素質(zhì)要求。超聲波探傷的人員要有相應(yīng)的資格證，才可以進(jìn)行一系列的超聲波檢測(cè)，而且只能在同一技術(shù)工作上進(jìn)行工作，如果技術(shù)方面出現(xiàn)了問(wèn)題就要承擔(dān)起自己應(yīng)付的責(zé)任。

3.1.2 超聲波探傷面的選擇?？梢砸罁?jù)鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、形狀及焊接技術(shù)等因素，來(lái)大致判斷經(jīng)常出現(xiàn)缺陷的具體位置，并根據(jù)缺陷有可能伸展發(fā)展的方向及焊縫要求驗(yàn)收的等級(jí)來(lái)選取超聲波探傷面。

3.1.3 超聲波探頭頻率及角度。在穿透能力允許的條件下，超聲波探頭頻率選取的越大越好。一般選擇 4 兆赫茲上下的探頭。探頭角度的選取一般都是看鋼結(jié)構(gòu)材料的厚度及缺陷坡口的樣式估計(jì)可能出現(xiàn)的缺陷類(lèi)型提供選取材料，由于鋼結(jié)構(gòu)材料的厚度一般比較小，所以經(jīng)常使用 60 度與 80 度的探頭，但是由于鋼網(wǎng)架桿的板材纖薄，一般會(huì)選用 72 度的探頭。

3.1.4 對(duì)于耦合劑的選取。在選擇耦合劑的時(shí)候，一定要有良好的透聲效果和恰當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)特性，最重要是它不會(huì)對(duì)相應(yīng)的施工材料以及施工技術(shù)工人造成安全隱患，并且它的成本很低，可以用低價(jià)錢(qián)來(lái)進(jìn)行換取。

3.2 內(nèi)部焊接缺陷的應(yīng)用

在使用補(bǔ)充金屬與母材的熱影響區(qū)，在焊接的時(shí)候有可能出現(xiàn)局部缺陷的現(xiàn)象，把這種現(xiàn)象稱(chēng)為焊接缺陷。超聲波探測(cè)將聲波傳出，通過(guò)返回波幅的寬度來(lái)對(duì)其進(jìn)行判斷，如果波的高度大，則說(shuō)明裂縫的長(zhǎng)度很大，在探頭經(jīng)過(guò)多次反射的同時(shí)波幅也隨之變化，隨著探頭上下波動(dòng)，對(duì)應(yīng)的波峰也會(huì)出現(xiàn)上下錯(cuò)動(dòng)的現(xiàn)象。

4 典型缺陷的分析

超聲波探傷一般不用對(duì)焊接缺陷做出百分之百的估測(cè)，而且在許多的實(shí)際應(yīng)用檢測(cè)當(dāng)中表明，使用聲束方向來(lái)結(jié)合不同方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及環(huán)境檢驗(yàn)，檢驗(yàn)出發(fā)射回來(lái)的波來(lái)看出路線及動(dòng)態(tài)波形的變化特征，與此同時(shí)，將焊接技術(shù)、接頭結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)材料等完美的融合，這樣可以準(zhǔn)確的判斷出焊接缺陷的性質(zhì)和類(lèi)型，可以通過(guò)這個(gè)方法來(lái)判斷它的缺陷程度。超聲波探傷廣泛的應(yīng)用于城市建筑中，在鋼結(jié)構(gòu)材料的檢測(cè)中起到了非常明顯的幫助，因?yàn)槌暡ㄌ絺哂歇?dú)特的特點(diǎn)，可以很精準(zhǔn)的對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料焊接裂縫進(jìn)行檢驗(yàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，上述文本中大部分是在研究探討建筑鋼結(jié)構(gòu)材料缺陷的質(zhì)量檢測(cè)所運(yùn)用到的超聲波探傷技術(shù)使用及應(yīng)用，將較為常見(jiàn)的缺陷類(lèi)型及制造工藝進(jìn)行了描述與分析，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的缺陷這種情況作出了相應(yīng)的探討與解析。也希望本文中的談?wù)摲治?，能夠得到廣大建筑工人的認(rèn)識(shí)，從而廣泛流傳。

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（作者單位：南京方園建設(shè)工程材料檢測(cè)中心）