鋼結構無損檢測中超聲探傷的應用分析

杜鳴鶴

（貴州省建材產品質量檢驗檢測院，貴州貴陽 550000）

鋼結構的無損檢測過程中使用超聲探傷技術，應重點進行鋼結構的氣孔問題、夾渣問題檢測，通過超聲探傷技術明確鋼結構有無質量問題和缺陷，發揮超聲探傷無損檢測技術的優勢，保證鋼結構的質量，促使工程建設工作的良好開展。

1 鋼結構的無損探傷分析

對于鋼結構無損探傷來講，目前使用的方法主要就是超聲、射線、磁粉、滲透、渦流幾種檢測技術，對于超聲檢測而言，屬于當前使用范圍最廣的無損探傷手段，主要因為超聲波具有波長短的特點，有一定的穿透力，傳播期間遇到各種介質之后就會出現反射現象、折射現象、繞射現象等，并且超聲波像光束一樣也具備一定的方向性，能夠實現定向發射的目的，就像是手電筒的一束燈光一樣，可以在黑暗中尋找目標，及時性地了解和發現鋼結構缺陷問題，甚至可以探測出其他技術無法檢測的微小缺陷，具有一定的檢測應用價值。超聲波探傷技術應用的過程中，可以劃分成反射探傷、穿透探傷，前者比后者的靈敏度高，所以通常在鋼結構無損檢測期間會使用反射探傷的技術手段，也就是按照缺陷問題反射回波聲壓，按照聲壓的大小來明確缺陷的情況。

2 鋼結構無損檢測中超聲探傷的應用措施

2.1 常見焊縫缺陷的檢測應用措施

鋼結構在焊接方面經常會出現一些缺陷問題，對整體結構的使用質量會產生影響，因此在無損檢測期間應重視焊縫缺陷的合理檢測。①針對氣孔進行檢測。氣孔屬于鋼焊接操作過程中熔池高溫狀態下吸收大量的氣體或者是冶金操作形成的氣體，在冷卻凝固以前沒有及時性的排除，殘留在焊縫區域，會出現空穴，多數都是橢圓形狀，分為單個、密集類型的氣孔。使用超聲探傷無損檢測技術檢測的過程中，單個氣孔所生成的回波高度很小，并且波形具有穩定性的特點，從不同的方向開展探傷檢測工作可以發現，雖然反射波的高度處于相同狀態，但是只有稍微一動就會出現探頭消失的現象。在密集類型氣孔的超聲探傷檢測期間，會形成一簇反射波，波高會因為氣孔的大小不同而發生變化，在探頭進行定點移動的時候，會呈現出此起彼落的狀態；②科學開展夾渣的檢測工作。對于夾渣來講屬于鋼材料焊接之后在焊縫內部殘留的金屬、非金屬雜質，一般情況下表面呈現出不規則的狀態，分為點狀、條狀兩種，采用超聲無損探傷技術進行檢測可以發現，點狀夾渣所形成的回波信號和點狀氣孔的回波信號較為相似，條狀夾渣所生成的回波信號大多數都會呈現出鋸齒的狀態，反射率和波幅較低，波形經常會呈現樹枝狀態，主峰部分帶有小峰，在移動探頭的時候，波幅會出現變化，從不同的方向開展探測工作，可以發現反射波幅也存在一定差異；③著重進行未焊透的探傷檢測。未焊透就是在鋼材料焊接期間接頭金屬沒有完全性的熔透，一般情況下會處于焊縫中心線位置，長度較大，使用超聲探傷技術進行檢測，探頭平行移動的過程中，波形非常穩定，在對兩側區域進行探傷期間，會獲得到基本相同的反射波幅；④未熔合的合理檢測。就是相關的填充金屬和鋼材之間、填充金屬相互之間未能全面的熔合，應用超聲探傷技術進行檢測可以發現，在探頭處于平行移動狀態的時候，波形會呈現出穩定性的特點，對兩側區域進行探測期間所反射出來的波幅存在差異，甚至有的時候只能在一側探測的時候獲得到反射波幅；⑤裂縫的科學檢測。此類缺陷就是在鋼材料焊接期間或者是完成焊接操作之后，焊縫、木材的熱影響區域出現了局部破裂現象，產生相應的縫隙，利用超聲探傷檢測技術，其中的裂紋回波高度很高，波幅也非常寬泛，對探頭進行平行性的移動，會呈現出連續性的反射波，波幅也會隨之發生改變，在對探頭進行轉動的過程中，波峰會隨之向上或向下錯動。

2.2 完善超聲探傷的模式

超聲探傷技術在鋼結構無損檢測工作中的應用，具有較高的靈敏度，機械設備攜帶非常便利，操作也很簡單，檢測工作的速度很快，適合應用在鋼結構的內部質量、內部缺陷檢測工作中。為了保證超聲探傷技術的合理應用，在鋼結構無損檢測期間應完善相關的技術模式，增強無損檢測的工作有效性。①應明確精探的步驟和要求，通過精探的方式精細化的對結構進行檢測，明確缺陷的回聲特點，開展缺陷問題的定位工作，詳細記錄有關的信息，便于進行鋼結構質量的管理控制。采用超聲探傷精探方式的過程中，首先應該明確鋼結構目標缺陷的最高回聲，確定回聲的位置，敏銳性的查找缺陷問題。此期間可以利用DAC曲線的形式顯示鋼結構缺陷情況。其次，應做好目標缺陷的定位工作，去除其中存有的假缺陷問題，也就是在操作過程中按照回聲垂直距離、k數值等明確深度與水平距離，準確進行定位，同時消除假缺陷，以免發生無損檢測的問題[1]。最后，在相關缺陷反射波只存在一個高點的時候，就要利用6dB的形式量化性的測量處理。如果反射波的峰值波動存有多處高點，就應該在左端和右端區域尋找最高回聲，依然使用6dB的形式進行端點的測量處理。這樣在科學開展精探工作的情況下，能夠準確查找鋼結構的缺陷問題和損傷問題，系統化的掌握鋼結構的質量缺陷；②做好復探工作。復探工作的開展是為了對超聲探傷的檢查結果進一步檢查，明確有無無損檢測的遺漏現象，進一步進行缺陷問題的查找和檢測分析，預防出現無損檢測方面的問題，確保超聲探傷技術的高效化應用。

3 鋼結構無損檢測中超聲探傷的應用反思

雖然近年來在我國的鋼結構無損檢測方面已經開始應用超聲探傷技術，但是在應用的過程存有不足，不能保證超聲探傷的檢測效果，難以及時了解和掌握鋼結構缺陷問題和質量問題。為解決此類問題，保證超聲探傷技術的精確性、合理性應用，下面進行技術應用的反思，提出幾點超聲探傷技術的應用注意事項。

3.1 注意人員的專業性

鋼結構超聲探傷操作的過程中，人員專業性、技術應用的規范性直接影響探傷的準確性和操作效果，因此，技術人員必須要掌握超聲探傷的知識和原理，保證技術在工作中的良好應用。首先，檢測人員應認真學習、掌握基本性的超聲探傷技術原理和操作技能，可以在鋼結構無損檢測的過程中，全方面的監測出內部缺陷問題，保證技術操作的規范性與標準化程度，不會出現超聲探傷方面的操作技術問題。其次，應完善人員的操作流程、操作標準、操作技術指標，設定超聲探傷過程中技術人員的責任標準，要求每位技術人員都要按照責任要求操作，不可以出現技術方面和專業性方面的問題，在確保技術規范性、標準性的情況下，增強鋼結構的無損探傷工作效果[2]。

3.2 注意材料的合理處理

超聲探傷期間可能會受到材料因素的影響而出現無損檢測問題，例如鋼結構的粗糙度過高，會導致聲耦合受到影響，鋼結構的表面粗糙度過大，會使反射波幅受到影響。因此，在超聲探傷無損檢測操作期間，應重點開展工件的清理工作、打磨工作，保證不會有雜質現象或是粗糙問題，使探傷檢測工作順利開展，獲得準確的檢測結果。與此同時，在選擇耦合劑材料的過程中，也應該按照實際情況，保證耦合劑具有一定的應用性能，確保在超聲耦合的過程中聲強透射率達標，將超聲耦合的效果控制在合理范圍內，以免發生探傷檢測的質量問題[3]。

3.3 注意儀器設備的應用性能

鋼結構無損檢測的工作中使用超聲探傷技術，如果儀器設備性能較差、使用效果較低，將會導致超聲探傷、無損檢測的準確性受到影響，對質量的檢測分析都會產生不利的危害。因此，在超聲探傷工作開展之前，應重點分析和檢查儀器設備的性能，開展試檢測工作，要求儀器設備在探傷期間水平、垂直線性都能夠與檢測標準之間相符，探頭的主聲束不會出現偏斜的現象，并且探頭接觸性能良好，處于穩定性的狀態，不會出現檢測結果的誤差。與此同時，在儀器設備性能管理期間還應做好系統化的分析工作，安排專業的人員檢查每臺儀器設備的運行性能、穩定性、精確度，保證應用性能的情況下才能應用在探傷工作中，確保可以快速通過無損檢測的方式，從而明確鋼結構的質量問題和內部缺陷[5]。

4 結語

綜上所述，鋼結構的無損檢測工作領域中合理使用超聲探傷技術能夠加快檢測工作的速度，設備攜帶較為便利，操作起來非常簡單，可以確保無損檢測工作的快速、準確開展。因此，在鋼結構無損檢測期間應該重視超聲探傷技術的應用，完善技術應用步驟與模式，明確技術的應用注意事項，確保所使用儀器設備的性能，增強人員的操作專業性，發揮超聲探傷的技術應用優勢。