超聲波探傷在建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測中的應(yīng)用分析

敖海良

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，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題，就是在焊接的時候，會出現(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)確快速地找到問題所在？運用超聲波技術(shù)就可以很好的解決這一問題，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

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

1 焊接缺陷的類型及影響

1.1 焊接類型及焊接內(nèi)部缺陷

鋼結(jié)構(gòu)分為門式剛架體系和網(wǎng)架空間結(jié)構(gòu)體系，其中門式剛架體系最為常見。常見的焊縫類型有對接焊縫與T型焊縫兩種類型。將兩母材放在同一平面，讓其一端對齊，焊接出來的焊縫稱為對接焊縫；T型焊接則是將兩母材以T形擺放，焊接出來的焊縫稱之為T型焊接。但是要想保證兩母材在焊接時能夠完美的結(jié)合，就要在焊接之前將接頭處展開適當(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

在焊接的時候會受到很多的外界環(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)在焊接時偶爾會出現(xiàn)內(nèi)部缺陷這類情況。比較常見的內(nèi)部缺陷有：夾渣、氣孔、裂縫、未焊接與未融合等多種情況。在焊接過程中，氣孔、點狀夾渣等都是一些常見的內(nèi)部缺陷問題，但是其對于整個焊接來說影響可以忽略；但是如果多個缺陷累積在一起，則會嚴(yán)重影響整個焊接質(zhì)量。

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)度都隨著時代的進(jìn)步在不斷的更新，那些質(zhì)量優(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，焊接仍然是一個重要的步驟，同時也是極其容易出現(xiàn)錯誤的地方。無論是老技術(shù)人員還是新技術(shù)人員都會或多或少的出現(xiàn)一些低級的錯誤。在焊接的時候，焊接會受到環(huán)境天氣的影響，所以很容易出現(xiàn)質(zhì)量方面的問題，最常見的問題有夾渣、氣孔、未融合、未焊透等多種問題，一般要是只是單個氣孔或者是點狀夾渣不會對焊縫整體強(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)則的形狀夾渣或是未融合現(xiàn)象，問題就會極其嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致整個鋼結(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)的時候采用K2.0或K2.5這兩種。在進(jìn)行超聲波探傷的同時，根據(jù)不同材料、不同厚度來進(jìn)行檢測的方法也大不相同。通過判斷目標(biāo)的缺陷位置來選擇相應(yīng)的檢測方法，與此同時排除錯誤的缺陷。可以根據(jù)超聲波最大程度的測量，通過水平與垂直的信息來判斷缺陷的具體情況。測量時首先要進(jìn)行大致的測量，這樣就可以準(zhǔn)確的了解到超聲波探傷的靈活性。將測量出來的數(shù)據(jù)給予詳細(xì)的記錄與分析，這樣才可以準(zhǔn)確無誤的判斷出缺陷的位置。即使這樣，在一系列檢測下，我們所檢測出的數(shù)據(jù)也要進(jìn)行復(fù)查，即為復(fù)探，復(fù)探是對之前所檢測的結(jié)果在進(jìn)行一次核對與校準(zhǔn)，方法基本和上述相同，會比之前檢測的速度要快。

2.2 超聲波探傷的應(yīng)用

超聲波探傷的原理是在經(jīng)過不同介質(zhì)時超聲波會產(chǎn)生的一系列反應(yīng)。因為超聲波產(chǎn)生的波長很短，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)的時候他就會發(fā)生反應(yīng)，將所探測到的信息傳送回來。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)確無誤的找出原因，因為超聲波具有很好的方向性，向一個方向發(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探傷，經(jīng)常應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)檢驗當(dāng)中，它可以向一個方向發(fā)出超聲波遇到焊接缺陷就會將波反射回來，通過超聲波聲壓的高低來判斷出焊接裂縫的長度，是一種十分方便快捷的方法。

3 超聲波探傷的實際應(yīng)用方法

3.1 超聲波探傷的主要要求

3.1.1 對人員的各項素質(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，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收的等級來選取超聲波探傷面。

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可能出現(xiàn)的缺陷類型提供選取材料，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，一般會選用72度的探頭。

3.1.4 對于耦合劑的選取。在選擇耦合劑的時候，一定要有良好的透聲效果和恰當(dāng)?shù)牧鲃犹匦?，最重要是它不會對相?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，可以用低價錢來進(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)，在焊接的時候有可能出現(xiàn)局部缺陷的現(xiàn)象，把這種現(xiàn)象稱為焊接缺陷。超聲波探測將聲波傳出，通過返回波幅的寬度來對其進(jìn)行判斷，如果波的高度大，則說明裂縫的長度很大，在探頭經(jīng)過多次反射的同時波幅也隨之變化，隨著探頭上下波動，對應(yīng)的波峰也會出現(xiàn)上下錯動的現(xiàn)象。如果探頭在未融合區(qū)域移動時波形一般都是比較平穩(wěn)的，若是平移到鋼結(jié)構(gòu)材料的兩端，反射波將會出現(xiàn)較大的波動。

4 典型缺陷的分析

超聲波探傷一般不用對焊接缺陷做出百分之百的估測，而且在許多的實際應(yīng)用檢測當(dāng)中表明，使用聲束方向來結(jié)合不同方向的轉(zhuǎn)動及環(huán)境檢驗，檢驗出發(fā)射回來的波來看出路線及動態(tài)波形的變化特征，與此同時，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)和類型，可以通過這個方法來判斷它的缺陷程度。超聲波探傷廣泛的應(yīng)用于城市建筑中，在鋼結(jié)構(gòu)材料的檢測中起到了非常明顯的幫助，因為超聲波探傷具有獨特的特點，可以很精準(zhǔn)的對鋼結(jié)構(gòu)材料焊接裂縫進(jìn)行檢驗。在對不是同一種類的情況下，探頭移動時都會收到不一樣的形狀與波形的回波，利用超聲波無損探傷對缺陷來檢驗的同時，能夠很好的檢測出鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量與安全性。

5 結(jié)束語

總體來說，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)量檢測所運用到的超聲波探傷技術(shù)使用及應(yīng)用，將較為常見的缺陷類型及制造工藝進(jìn)行了描述與分析，對鋼結(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)摲治觯軌虻玫綇V大建筑工人的認(rèn)識，從而廣泛流傳。

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