利用超聲波對帶涂層鋼焊縫檢測新方法研究

【摘 要】目前利用超聲波檢測設備對鋼焊縫進行檢測的方法，僅限于將鋼焊縫表面的涂層都打磨掉，并把焊縫表面打磨光滑之后方可進行檢測。但是現(xiàn)在的橋梁鋼結構和大型施工設備（如造橋機、架橋機、提梁機、全回轉吊機、門機等），使用一、兩年就要進行鑒定和復檢，采用傳統(tǒng)的將焊縫表面涂層打磨掉的方法進行檢測，檢測完之后還要重新做油漆，既費時又費力，檢測成本也非常高。因此帶涂層對鋼焊縫進行檢測是一種經(jīng)濟又實惠的好方法。

【關鍵詞】超聲波；帶涂層；鋼焊縫；檢測；方法

一、概述

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，一些大型的特種設備日新月異、層出不窮，橋梁鋼結構的數(shù)量也與日激增，對大型特種設備、橋梁等鋼結構產(chǎn)品的鑒定和檢測的要求也越來越嚴格。目前利用超聲波檢測設備對鋼焊縫進行檢測的方法，僅限于將鋼焊縫表面的涂層都打磨掉，并把焊縫表面打磨光滑之后，方可進行檢測。但是現(xiàn)在的一些大型施工設備（如造橋機、架橋機、提梁機、全回轉吊機、船廠門機等）和橋梁鋼結構，使用一、兩年就要進行復檢和鑒定，采用傳統(tǒng)的將焊縫表面涂層打磨掉的方法進行檢測，檢測完之后還要重新做油漆，既費時又費力。本文闡述了一種無需對鋼焊縫表面的涂層檢測打磨處理，也省去了重新做油漆的繁瑣工序，簡單、快捷、經(jīng)濟又實惠的一種利用超聲波對帶涂層的鋼焊縫進行檢測的檢測方法。

二、鋼結構件防腐涂裝及檢測分析

根據(jù)《鐵路鋼橋保護涂裝及涂料供貨技術條件》（TB/T1527-2011）及《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB10212-2009）的要求。

對鋼結構件外表面，進行油漆涂裝，經(jīng)表面噴砂處理后，要做2道特制環(huán)氧富鋅防銹底漆、2道環(huán)氧云鐵中間漆、1道氟碳面漆和1道氟碳面漆，工序非常復雜。并且經(jīng)噴砂清理后的桿件應在12小時以內進行涂裝。第一道漆未實干前不得涂第二道油漆，兩道底漆的間隔時間應該在24h-168h內完成，若超過168小時，必須將第一道油漆用細砂紙打磨成細微毛狀方可施工。

采用傳統(tǒng)的方法對鋼焊縫進行檢測后，要重新做6道油漆，耗時長達108小時以上。采用本方法可輕松、方便快捷的完成對焊縫的檢測。首先利用劃格器和漆膜測厚儀測出油漆的附著力和涂層厚度或通過查閱待檢設備的制造原始記錄等方式，確定出待檢鋼焊縫表面油漆的附著力和涂層厚度。

根據(jù)涂層的厚度，通過調節(jié)超聲波檢測設備的增益、補償、波門等按鈕，利用涂層的厚度對超聲波檢測中增益即dB值的影響，通過調節(jié)超聲波檢測設備的增益、補償、波門等按鈕來調節(jié)好需要補償?shù)膁B值。

將設備的補償值確定好之后，在焊縫表面刷上機油、水、水玻璃、甘油、化學漿糊等耦合劑，對鋼焊縫進行檢測，判斷出焊縫中是否存在缺陷，不需要對鋼焊縫表面的涂層進行打磨處理，直接在待檢設備的涂層表面對焊縫進行檢測。

三、具體操作方法

步驟1：

利用劃格器和漆膜測厚儀測出油漆的附著力和涂層厚度，確定出待檢鋼焊縫表面油漆的附著力（附著力的檢測可參照GB/T5210-2006的要求采用拉開法進行檢測）和涂層厚度（涂層厚度的檢測可參照TB/T1527-2011、GB4956-85的方法進行檢測，即每一桿件為一測量單元，大桿件以10m2為一測量單元，每個測量單元至少選取三處基準表面，每個基準表面按5點法進行測量。）；待檢鋼焊縫表面油漆的附著力和涂層厚度還可以通過查閱待檢設備的制造或安裝的原始記錄來確定。

步驟2：

通過油漆的附著力和涂層厚度對超聲波dB值的影響，來調節(jié)超聲波檢測設備的衰減、補償、波門來確定出需要補償?shù)膁B值，確定出需要補償?shù)膁B值的具體方法是：通過調節(jié)超聲波檢測儀的補償鍵提高補償來進行dB值的補償；或者通過調節(jié)超聲波檢測儀的衰減鍵降低衰減來進行dB值的補償；其中，dB值=A*F+B*T，其中A、B為比例系數(shù)，F(xiàn)代表油漆的附著力，T代表圖層厚度。

步驟3：

將設備的補償值確定好之后，不用對鋼焊縫表面的涂層進行打磨處理，直接在焊縫表面刷上機油、水、水玻璃、甘油、化學漿糊等耦合劑后，對鋼焊縫進行檢測，判斷出焊縫中是否存在缺陷。

判斷焊縫中是否存在缺陷的具體方法是：如果有缺陷波出現(xiàn)說明焊縫中存在缺陷，檢測時如果發(fā)現(xiàn)反射波幅位于DAC缺陷的Ⅲ區(qū)及以上時，應根據(jù)缺陷的波幅高度、位置、取向、指示長度、自身高度、再結合缺陷靜態(tài)波形、動態(tài)波形、回波包絡線和掃查方法，以及焊接接頭的焊接方法、焊接工藝、工件結構、坡口形式、材料特性、熱處理狀態(tài)來判斷缺陷類型和性質。

通常應確定缺陷是點狀缺陷、線狀缺陷（條狀夾渣、未焊透、未熔合等）、面狀缺陷（裂紋、面狀未焊透、面狀未熔合等），并根據(jù)相關檢測標準進行評級。同時記錄缺陷的位置、類型、取向、波幅、指示長度和自身高度以及缺陷的分布圖。

利用超聲波對帶涂層的在用承壓設備進行檢測時，若發(fā)現(xiàn)缺陷，應與制造和安裝的原始資料或上一檢測周期的檢測報告核對，以進一步判定本次發(fā)現(xiàn)的缺陷是否是新產(chǎn)生的，以及是否有擴展。

通過以上三個步驟便可完成用超聲波對帶涂層的鋼焊縫進行檢測，檢測中如發(fā)現(xiàn)缺陷，按照標準或工藝文件的規(guī)定進行返修或報廢處理。

四、結束語

本方法的優(yōu)越性在于，無需對鋼焊縫表面的涂層進行打磨處理，也省去了重新做油漆的繁瑣工序，本方法簡單、快捷、經(jīng)濟又實惠。對于大型的造橋機、架橋機、提梁機、全回轉吊機、船廠門機等特種設備的檢測和對橋梁鋼結構產(chǎn)品的鑒定和檢測，采用傳統(tǒng)的檢測方法，消耗人力物力，檢測成本也高。利用超聲波對帶涂層鋼焊縫進行檢測的新方法不但能縮短檢測時間、減少檢測程序，又能節(jié)約運營成本，必將帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]鄭暉林樹青全國特種設備無損檢測人員資格考核統(tǒng)編教材中國勞動社會保障出版社2008（5）

[2]《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB10212-2009）